Verfahrenstechnik III - Kapitel I: Destillation
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Questions and Answers

Wie viele Flashboxen werden in der beschriebenen Anordnung verwendet?

  • Vier
  • Fünf (correct)
  • Sechs
  • Drei

    • Welches Ethanol-Gehalt findet sich im Ausgangsfeed?

  • 76,7 %
  • 28,8 %
  • 71,2 %
  • 50 % (correct)

    • Was passiert mit den Zwischenprodukten der Flashboxen?

  • Sie werden entsorgt.
  • Sie werden evaporiert.
  • Sie werden in die nächste Flashbox geleitet. (correct)
  • Sie stagnieren in der aktuellen Flashbox.

    • Bei welcher Temperatur wird die zweite Flashbox betrieben?

    <p>80,3 °C</p> Signup and view all the answers

    Was ist die Hauptnachteiligkeit der Anordnung?

    <p>Abnahme der Mengen in Gas- und Flüssigphase.</p> Signup and view all the answers

    Welcher Ethanol-Gehalt befindet sich im Gasprodukt der ersten Flashbox?

    <p>84,7 %</p> Signup and view all the answers

    Was kann erreicht werden, wenn die Anordnung in einen Apparat umgebaut wird?

    <p>Bildung einer Destillationskolonne.</p> Signup and view all the answers

    Wie viel Ethanol enthält das Flüssigkeitsprodukt der letzten Flashbox?

    <p>1,6 %</p> Signup and view all the answers

    Welcher Dampfdruck tritt bei einer Temperatur von 20 °C auf?

    <p>94,98 mbar</p> Signup and view all the answers

    Wie ändert sich der Dampfdruck von Aceton bei 57 °C?

    <p>1053,31 mbar</p> Signup and view all the answers

    Was passiert mit dem Dampfdruck, wenn die Temperatur von Wasser erhöht wird?

    <p>Er steigt.</p> Signup and view all the answers

    Was ist ein Hauptgrund für die Destillation?

    <p>Das Abtrennen leicht flüchtiger Flüssigkeiten.</p> Signup and view all the answers

    Welcher der folgenden Punkte beschreibt das Eindampfen von Lösungen?

    <p>Verringerung des Volumens der Lösung.</p> Signup and view all the answers

    Was ist der Dampfdruck von Wasser bei -8 °C?

    <p>55,08 mbar</p> Signup and view all the answers

    Welcher Dampfdruck wird bei 37 °C für Wasser gemessen?

    <p>484,71 mbar</p> Signup and view all the answers

    Warum ist es wichtig, den Dampfdruck bei verschiedenen Temperaturen zu kennen?

    <p>Zur Planung von Destillationsprozessen.</p> Signup and view all the answers

    Was ist notwendig, um die Flüssigkeit gleichmäßig über den Kolonnenquerschnitt zu verteilen?

    <p>Verteilerböden</p> Signup and view all the answers

    Welcher Typ von Kolonneneinbauten bietet meist eine höhere spezifische Oberfläche?

    <p>Packungen</p> Signup and view all the answers

    Welche Maßnahme könnte zur Verbesserung der Reinheit des Destillates beitragen?

    <p>Hochwertigere Kolonneneinbauten</p> Signup and view all the answers

    Wo kann der Kolonnenzulauf je nach Erfordernis platziert werden?

    <p>Am Kolonnenkopf</p> Signup and view all the answers

    Was passiert in der Regel mit der Temperatur am Kopf der Kolonne im Vergleich zum Sumpf?

    <p>Sie ist höher</p> Signup and view all the answers

    Welcher Bodentyp bietet die höchste Flexibilität in Bezug auf Belastungsgrenzen?

    <p>Ventilböden</p> Signup and view all the answers

    Was passiert, wenn der Kolonnendruck erhöht wird?

    <p>Die Temperaturen in der Kolonne sinken</p> Signup and view all the answers

    Welche Eigenschaft ist bei Siebböden vorteilhaft im Vergleich zu anderen Bodentypen?

    <p>Einfache Herstellung</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen über Füllkörper ist korrekt?

    <p>Sie müssen regelmäßig gereinigt werden, um eine effektive Funktion zu gewährleisten.</p> Signup and view all the answers

    Was könnte bei unzureichender Flüssigkeitsbelastung in Füllkörper- und Packungskolonnen auftreten?

    <p>Trockenlaufen</p> Signup and view all the answers

    Welche Art von Böden neigt stärker zur Verschmutzung und erfordert daher einen höheren Reinigungsaufwand?

    <p>Ventil- und Glockenböden</p> Signup and view all the answers

    Welcher Bereich angebotener Fraktionen entspricht typischerweise der Temperatur von Kerosin?

    <p>150°C – 280°C</p> Signup and view all the answers

    Welcher Füllkörpertyp ist als einfacher in der Struktur angesehen?

    <p>Raschig-Ringe</p> Signup and view all the answers

    Worin besteht das Hauptziel der Füllkörper in einer Kolonne?

    <p>Eine große Flüssigkeitsoberfläche zu schaffen</p> Signup and view all the answers

    Was beeinflusst die spezifische Oberfläche in Füllkörperkolonnen?

    <p>Die Geometrie der Füllkörper</p> Signup and view all the answers

    Welches Merkmal ist eine allgemeine Tendenz bei komplexeren Füllkörper-Strukturen?

    <p>Höherer Preis</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Informationen sind für die Nutzung einer FlashboxRelevant?

    <p>Zwei der drei Parameter können individuell eingestellt werden.</p> Signup and view all the answers

    Wie wird der Gesamtdampfdruck aus den Teildampfdrucken zweier Flüssigkeiten berechnet?

    <p>Nach dem Raoult´schen Gesetz und Dalton´schen Gesetz.</p> Signup and view all the answers

    Warum ist eine Aufreinigung auf 100 % in der Regel nicht möglich?

    <p>Weil die Flüssigkeitsverhältnisse sich immer automatisch einstellen.</p> Signup and view all the answers

    Welcher Dampfdruck gehört zu Wasser bei 20°C?

    <p>23 mbar</p> Signup and view all the answers

    Wie verhält sich der Gemischdampfdruck bei ineinander löslichen Flüssigkeiten?

    <p>Er liegt zwischen den Dampfdrucken der Reinstoffe, abhängig vom Mengenverhältnis.</p> Signup and view all the answers

    Welche Aussage zu Toluol bei 20°C ist korrekt?

    <p>Der Dampfdruck beträgt 29 mbar.</p> Signup and view all the answers

    Was passiert mit dem Dampfdruck, wenn zwei unlösliche Flüssigkeiten gemischt werden?

    <p>Der Dampfdruck entspricht dem niedrigsten Dampfdruck der Reinstoffe.</p> Signup and view all the answers

    Welcher Parameter beeinflusst die Abdampfrate in einer Flashbox direkt?

    <p>Die Temperatur des Gemisches.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen beschreibt das Siedediagramm eines Zweistoffgemisches korrekt?

    <p>Die Siedelinie zeigt den direkten Zusammenhang zwischen Temperatur und Druck.</p> Signup and view all the answers

    Was passiert mit der Dampfzusammensetzung, wenn das Kondensat erneut erhitzt wird?

    <p>Die Dampfzusammensetzung verändert sich in Richtung der Endprodukte.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Aussagen über die Bestandteile eines Zweistoffgemisches ist falsch?

    <p>Aceton hat einen höheren Siedepunkt als Wasser.</p> Signup and view all the answers

    Was beschreibt die Taulinie im Siedediagramm eines Zweistoffgemisches?

    <p>Die Temperatur des ersten Dampfes im Verhältnis zu seiner Zusammensetzung.</p> Signup and view all the answers

    Welche Temperaturen sind für Ethanol und Wasser im Siedediagramm relevant?

    <p>Ethanol bei 78°C und Wasser bei 100°C.</p> Signup and view all the answers

    Wie wirkt sich die Mischung von 50% Ethanol und 50% Wasser auf die Dampfzusammensetzung aus?

    <p>Die Dampfzusammensetzung liegt zwischen den Siedepunkten von Ethanol und Wasser.</p> Signup and view all the answers

    Welche der folgenden Optionen führt nicht zu einer Änderung der Dampfzusammensetzung?

    <p>Zugabe eines Drittstoffes mit ähnlichen Eigenschaften.</p> Signup and view all the answers

    In welchem Bereich zeigt das Siedediagramm die unterschiedlichen Siedepunkte von Ethanol und Wasser?

    <p>Im gesamten Bereich der möglichen Ausgangszusammensetzungen.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Verfahrenstechnik III - Kapitel I: Destillation

    • ' Destillation ist ein thermisches Trennverfahren, das unterschiedliche Siedetemperaturen einzelner Komponenten nutzt, um flüssige Gemische zu trennen.
    • Mehrphasige Gemische können ebenfalls destillativ getrennt werden, aber einfacher durch andere Verfahren wie Dekantieren oder Extrahieren.
    • Destillation kann einstufig (meist batchweise) oder mehrstufig (kontinuierlich) sein. Mehrstufige Verfahren werden oft als Rektifikation bezeichnet.
    • Beispiel: Die Trennung von Wasser und Ethanol. Ethanol siedet bei 78°C, Wasser bei 100°C. Ethanol ist somit der Leichtsieder, Wasser der Schwersieder.

    Destillation - Prozessbeschreibung

    • Flüssigkeiten verdunsten bei jeder Temperatur, ohne dass der Siedepunkt erreicht wird.
    • Durch Zufuhr von Energie steigt der Dampfdruck der Flüssigkeit.
    • Der Dampfdruck muss den Umgebungsdruck entsprechen, damit die Flüssigkeit in den gasförmigen Zustand übergeht.
    • Reinstoffe verdampfen oder kondensieren bei konstanter Temperatur, während Gemische über einen Temperaturbereich sieden.

    Zweiphasengebiet

    • Gemische sieden über einen Temperaturbereich.
    • Die Siedelinie kennzeichnet den Beginn des Siedeprozesses, die Taulinie das Ende.
    • Die Siedetemperatur des Gemisches liegt zwischen den Siedetemperaturen der Einzelkomponenten und ist abhängig von der Zusammensetzung des Gemisches.
    • Beispiel: Wasser-Ethanol-Gemisch - Die Siedetemperatur liegt unter 100°C und über 78°C, abhängig vom Anteil an Ethanol.

    Destillationskolonnen

    • Destillationskolonnen verwenden Dampf, um Gemische zu trennen.
    • Kühlwasser wird am Kopf der Kolonne verwendet, um den Dampf zu kondensieren.
    • Bei niedrigen Siedetemperaturen des Leichtsieders kann Kühlsole oder erhöhter Druck verwendet werden, um die Siedetemperatur zu erhöhen
    • Bei hohen Siedetemperaturen des Schwersieders kann elektrische Beheizung oder Vakuum verwendet werden.

    Warum Destillieren?

    • Trennung von leichtflüchtigen Flüssigkeiten in einem Zwei-Stoffgemisch.
    • Konzentration von Lösungen.
    • Trennung von Zwischen- und Endprodukten nach chemischen Reaktionen

    Siedediagramme

    • Siedediagramme veranschaulichen Siede- und Kondensationstemperaturen von Gemischen bei verschiedenen Stoffmengenkonzentrationen.
    • Beispiel: Wasser-Ethanol-Gemisch
    • Die Siedelinie und die Kondensationslinie bestimmen den Siedebereich von Gemischen

    Rektifikation

    • Rektifikation ist eine mehrstufige Destillation.
    • Die Anlage kann kontinuierlich betrieben werden.
    • Der Trenneffekt in der Rektifikation ist deutlich höher als bei einer einfachen Destillation.
    • Rektifikation ist energetisch günstiger und technisch einfacher als mehrfache einfache Destillation.

    Kolonneneinbauten (Böden, Füllkörper)

    • Böden und Füllkörper erhöhen die Oberfläche für den Stoffaustausch.
    • Siebböden sind einfach, aber anfällig für Verschmutzung und haben eine geringe Flexibilität.
    • Ventilböden und Glockenböden bieten größere Flexibilität in der Gestaltung der Destillationskolonne.
    • Füllkörper bieten eine große Oberfläche für den Stoffaustausch, aber erfordern hohe Investitionskosten, höhere Flexibilität.
    • Füllkörper (z. B. Raschig-Ringe, Pall-Ringe) erhöhen die Kontaktfläche zwischen Dampf und Flüssigkeit.

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    Description

    In diesem Quiz geht es um die Grundlagen der Destillation, ein thermisches Trennverfahren. Du wirst verschiedene Aspekte der Destillation kennenlernen, wie den Unterschied zwischen einstufigen und mehrstufigen Verfahren sowie die Bedeutung von Siedepunkten bei der Trennung von Flüssigkeiten. Teste dein Wissen und vertiefe dein Verständnis dieser wichtigen Verfahrenstechnik.

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