Kontinuierliche Rektifikation - Institut für Technische Chemie und ...

Institut für Technische Chemie und Polymerchemie – Chemisch-Technisches Grundpraktikum
- Aufarbeitung biotechnologisch gewonnener Produkte, wie z.B. Ethanol aus der Vergärung.
Das Prinzip der Trennung von Flüssigkeitsgemischen durch Rektifikation beruht auf dem bevorzugten
Ausdampfen von leichterflüchtigen Komponenten aus einem flüssigen Gemisch bei
Wärmezufuhr. Durch das Abziehen der Gasphase und deren anschließende Kondensation erhält
man eine Flüssigkeit, in der die leichterflüchtigen Komponenten angereichert sind. Dadurch
erhöht sich der Anteil schwerer flüchtiger Bestandteile in der zurückbleibenden Flüssigkeit.
Für die Trennung von flüssigen Komponenten durch Rektifikation müssen daher folgende
Voraussetzungen erfüllt sein:
- Die Dampfzusammensetzung muss sich ausreichend von der Flüssigkeitszusammensetzung
unterscheiden,
- Der Stoffübertrag von der flüssigen in die gasförmige Phase und umgekehrt muss
schnell genug vonstatten gehen,
- Die Komponenten dürfen nicht thermisch instabil sein.
3.2 Grundlagen
3.2.1 Kolonnenbauart, Vor- und Nachteile
Je nach Art der verwendeten Einbauten spricht man bei Rektifikationskolonnen von Boden-,
Füllkörper- bzw. Packungskolonnen.
Bodenkolonnen zeichnen sich durch ihren hohen Bodenwirkungsgrad, einen breiten Belastungsbereich
und eine gleichmäßige Flüssigkeitsverteilung über den Kolonnenquerschnitt aus.
Nachteilig ist ein hoher Druckverlust, hohe Fertigungskosten und die Empfindlichkeit gegen
Druckgröße. Füllkörper und Packungskolonnen weisen einen geringen Druckverlust auf, einen
geringen Flüssigkeitsinhalt und sind aufgrund keramischer Ausführungen auch für korrosive
Materialien geeignet. Nachteilig ist ein geringer Belastungsbereich und hohe Fertigungskosten,
insbesondere für Packungen. Diese zeichnen sich im Vergleich mit Füllkörperschüttungen
durch eine geringere Randgängigkeit aus und somit können auch größere Kolonnendurchmesser
realisiert werden.
2