Rektifikation - Bestimmung der Anzahl der theoretischen Böden in einer Destillationskolonne

Prinzip

Das Trennvermögen einer Rektifizierkolonne kann mit einer geeigneten binären Mischung bestimmt werden, deren Gleichgewichtszusammensetzung im Destillierkolben und im Kopf der Destillationsapparatur gemmesen wird. Die Zahl der theoretischen Böden kann aus den Messwerten numerisch oder graphisch erhalten werden.

Vorteile

• Vollständiger Einblick in alle ablaufende Prozesse, da alle Komponenten einen evakuierten aber nicht verspiegelten Isoliermantel besitzen
• Einfache Entnahme von Proben durch 2 Kolonnenzwischenstücke
• Sicher, da der Intensivkühler am Kolonnenkopf auch leichtflüchtige Stoffe kondensiert
• hohe Trennleistung durch 2 große Füllkörperkolonnen
• einfaches Einstellen des Rücklaufverhältnisses durch einen handgeregelten Kolonnenkopf

Aufgaben

1. Es sind 10 Mischungen von Methylcyclohexan und n-Heptan mit Stoffmengenverhältnissen (Molenbrüchen) von 0 bis 1 und Schrittweiten von etwa 0,1 herzustellen. Zur Aufnahme einer Kalibrierkurve werden die Brechungsindizes der Mischungen bestimmt und gegen die Molenbrüche aufgetragen.
2. Eine Mischung von Methylcyclohexan und n-Heptan wird in einer Rektifizierkolonne bei totalem Rücklauf bis zur Gleichgewichtseinstellung destilliert. Die Zusammensetzung des Kondensats und die Anzahl der theoretischen Böden der Kolonne ist bei einem Durchsatz von 500 und 1000 ml/h zu bestimmen.

Lernziele

• Glockenbodenkolonne
• theoretische Bodenzahl
• relative Flüchtigkeit
• Rektifikation
• Dampfdruck
• Verdampfung
• Kondensation
• Raoultsches Gesetz
• Henry-Daltonsches Gesetz
• Siedediagramm
• Rücklaufverhältnis

(Versuchsliteratur nur in Englisch)