Organikum Organisch-chemisches Grundpraktikum

A. 2.3. Destillation und Rektifikation 49
heitsgrade des Destillats. Man erkennt, daß die Anforderungen an die Kolonne für eine hohe Reinheit des
Destillats rapide steigen.
Die vorstehenden Erörterungen gelten nur für den Fall, daß bei der Rektifikation kern Destillat abgenommen
wird, sondern das gesamte Kondensat wieder durch die Kolonne zurückfließt („totaler Rückfluß").
Unter praktischen Verhältnissen wird jedoch dieses Gleichgewicht ständig gestört, indem ein Teil des
Kondensats als Destillat abgenommen wird. Nur der übrige Teil des Kondensats fließt als Rücklauf im
Gegenstrom zum Dampf in die Kolonne zurück. Es ergibt sich somit in einer Rektifikationsapparatur folgende
Stoffbilanz:
Gesamtmenge verdampfter Flüssigkeit = Rücklauf + Destillat
G = R +D [A.68]
Um hieraus die absolute Menge der einzelnen Komponenten (hier an leichter siedender Substanz) zu
erhalten, muß noch mit den entsprechenden Konzentrationsfaktoren multipliziert werden:
Dx0
[A.69]
y Konzentration der leichter siedenden Substanz im Dampf an einer beliebigen Stelle der Kolonne;
x Konzentration der leichter siedenden Substanz in der flüssigen Phase an einer beliebigen Stelle der
Kolonne;
*n Konzentration der leichter siedenden Substanz im Destillat
Durch Einsetzen von [A.68] läßt sich [A.69] umformen:
Rx , Dx0
R + D
[AJOa]
Durch Multiplikation von Zähler und Nenner der Brüche mit l/D und Einführung des Rücklaufverhältnisses
v = R/D erhält man:
Das ist die Gleichung einer Geraden mit der Steigung v/(l +v) und dem Ordinatenabschnitt xDl(\ + v).
Bei der graphischen Bestimmung der theoretischen Bodenzahl tritt diese Gerade an die Stelle der 45°-
Linie der Abbildung A.65, und die Trennstufenkurve muß nunmehr zwischen diese „Arbeitslinie" und die
Gleichgewichtskurve eingezeichnet werden. Die Verhältnisse sind in Abbildung A.71 wiedergegeben.
Abb. AJl
Graphische Ermittlung der theoretischen
Bodenzahl bei gleichzeitiger Destillatabnahme
Die Konzentration XD ist gegeben (gewünschte Destillatreinheit). Die Arbeitslinie geht von dem Punkt
der 45°-Linie mit dem Abszissenwert XD aus und besitzt eine vom Rücklaufverhältnis abhängende Steigung.
In Abbildung A.71 sind drei Fälle eingezeichnet.
Die Gerade mit dem Ordinatenabschnitt A2 geht durch den Punkt der Gleichgewichtskurve mit dem
Abszissenwert XB. In diesem Falle müßten unendlich viele Stufen eingezeichnet werden, bei dem zugehörigen
Rücklaufverhältnis sind also unendlich viele Böden für die Trennung notwendig. Dieses Rücklaufverhältnis
wird deshalb auch als Mindestrücklaufverhältnis bezeichnet.