Praktikum Rektifikation
Einführung zum Praktikumsversuch Rektifikation
Bedeutung der Rektifikation als Trennverfahren
Die Rektifikation zählt zu den thermischen Trennverfahren. Im Vergleich zu anderen thermischen Trennverfahren (Extraktion, Adsorption) werden keine weiteren Hilfsstoffe benötigt. Eine System aus zwei Phasen, zwischen denen die Einstellung des thermodynamischen Gleichgewichtes zur Trennung der Komponenten ausgenutzt wird, erfolgt bei der Rektifikation lediglich durch Zufuhr von thermischer Energie. Deshalb ist die Rektifikation aus wirtschaftlichen Gründen das zur Trennung von Zwei- und Mehrstoffgemischen wichtigste und häufigste Trennverfahren in der technischen Chemie.
- Destillation
- Unter Destillation versteht man das partielle Verdampfen eines homogenen Flüssigkeitsgemisches mit anschließender Kondensation. Hierbei reichert sich die leichter siedende Komponente im Destillat an. Das gesamte Destillat wird als Produkt abgeführt. Die Destillation wird in der Regel nur auf Gemische mit großen Siedepunktsdifferenzen angewandt und meist diskontinuierlich durchgeführt. Werden Teile des Kondensats getrennt nach Siedetemperaturen abgenommen, spricht man von fraktionierter Destillation.
- Rektifikation
- Unter Rektifikation versteht man eine Art fraktionierter Destillation. Es wird nur ein Teil des Kondensats als Produkt abgeführt. Der andere Teil fließt, entgegen dem aufsteigenden Dampfstrom, in die Kolonne zurück. Während der intensiven Wechselwirkung findet zwischen den Phasen ein Stoff- und Wärmeaustausch statt. Dabei gehen die schwerer flüchtigen Komponenten aus der Dampfphase in die zurücklaufende Flüssigphase über und reichern sich in dieser an, dementsprechend reichert sich die leichter flüchtige Komponente im Dampf an.
Rektifikationskolonnen
Innerhalb einer Rektifikationskolonne (Bild) bewegen sich aufsteigender Dampf (yi) und ablaufende Flüssigkeit (xi) im Gegenstrom. Zur Intensivierung des Stoff- und Energieaustausches zwischen Dampf und Flüssigkeit werden Kolonnen verwendet, die Einbauten in Form von Böden (z.B. Glockenböden oder Siebböden) oder geordnete Schüttungen (Füllkörper unterschiedlicher Form und Größe) enthalten. Diese Zwangsführung der Phasen erzeugt dünne Flüssigkeitsfilme und große Phasengrenzflächen. Das technologische Ziel besteht darin, dass die beiden Stoffströme beim Verlassen eines diskreten Bodens (oder eines möglichst kleinen Höhenabschnitts bei Füllkörpern) das Phasengleichgewicht erreicht haben.
Teile einer Boden- und zweier Füllkörperkolonnen aus der Laborpraxis.
