Efectul exercițiului presiunii termodinamice

Efectul presiunii

Întrebare

Un amestec de 40% metanol/apă este distilat prin fracția molară [1] de metanol pentru a obține 98% metanol pur în partea de sus și 97% apă pură în partea de jos. Rata de reflux [2] este stabilită la 1,5. Studiați efectul presiunii asupra numărului de etaje.

efectul

Index

Este suficient să variați presiunea, de exemplu între 0,1 și 20 bari.

Soluţie

Se obțin următoarele rezultate (cu un condensator total și o eficiență a plăcii egală cu unitatea și o alimentare în stare de lichid saturat):

Se poate vedea că cu cât presiunea coloanei este mai mare, cu atât devine mai mare numărul de etape necesare separării. Acesta este un efect pur termodinamic: când presiunea crește, curba de echilibru se apropie de prima bisectoare.

În general vorbind (dar pot exista excepții), se poate observa că selectivitatea echilibrelor lichid-vapori se deteriorează (se apropie de unitate) atunci când presiunea crește.

Întrebare

Acum căutăm să obținem etanol pur la 90% prin fracție molară [1] dintr-un amestec la 15%; pentru a asigura o bună recuperare a etanolului purificat, este necesară o fracție molară în reziduul de 1%.

Determinați o coloană pentru a face această separare.