Top Banner

of 30

Distilasyon Unlocked

Apr 14, 2018

Download

Documents

Melih şentürk
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    1/30

    Y.T.U Prof.Dr.Mualla ner Ayrma lemleri/Distilasyonwww.kimyamuhendisi.com

    1

    KTLE TRANSFER VE UYGULAMALARI(MASS TRANSFER AND ITS APPLICATION)L faz: genelde younluu yksek olan faza denir.V faz: genelde younluu dk olan faza denir.Sv ekstraksiyonunda ise rafinat genelde L faz, ekstrat ise V faz olarak alnr.

    Operasyon V faz L fazDistilasyon Buhar SvGaz absorpsiyonu veya nem giderme Gaz SvAdsorpsiyon Gaz veya sv KatSv-sv ekstraksiyon Ekstrat RafinatKat-sv ekstraksiyon Sv KatKristalizasyon Ana zelti KristallerKurutma Gaz Nemli kat

    DSTLASYONBuhar sv dengesi:Kaynama noktas diyagramlar

    ekil 1 Doymu Buhar Ve Doymu Sv Erileri

    Scaklk

    (C)

    .a

    e

    Doymu buhar erisi

    Doymu sv erisi

    A bileeninin mol kesri

    x=0.2 y=0.5

    .c

    .b

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    2/30

    This Blank Page has been intentionally inserted by Estelar

    PDF Security Removal Demo Version.

    Buy Now the Full Version of Estelar PDF Security Removal

    Software and performunlocking unlimited PDF files

    without any watermarks.

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    3/30

    Y.T.U Prof.Dr.Mualla ner Ayrma lemleri/Distilasyonwww.kimyamuhendisi.com

    3

    1. maddenin bileimi ok geni bir aralkta deiiyorsa,2. ayrma sklkla yaplmas gerekiyorsa,3. malzemeler az miktarda retiliyorsa,4. ana rn ok fazla safszlk ieriyorsa

    n0:kaba beslenen mol miktarn:belirli bir zamanda kapta kalan svnn mol miktary,x:sv ve buhar bileimlerinA: kapta bulunan A bileeninin mol miktar

    nA : x.n

    Eer dn miktarnda sv buharlayorsa ydn=dnAd nA =d(x.n)=dnx+ndx=ydn

    AV

    x

    x

    n

    n

    ynnxnxn

    n

    n

    xy

    dx

    n

    dn

    ).(..

    ln

    101100

    0

    11

    0

    1

    0

    +=

    =

    =

    )(10

    nn : distile olan miktar

    AVy :distile olan miktarn ortalama bileimi.

    Daha basit bir eitlik ideal karm iin karlabilir. Relatif uuculuun scaklkladeimedii kabul edilir.

    BB

    AAAB

    xy

    xy

    /

    /= (*).

    B

    AAB

    B

    A

    x

    x

    y

    y=

    Karm nA mol A ve nB mol B den oluuyorsa;(1) nA / nB = xA /xBEer dn mol buharlarsa Adaki deiim(2) yA dn=d nA(3) yB dn=d nB

    1,2,3 ifadelerini (*) denkliinde yerine koyarsak;

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    4/30

    This Blank Page has been intentionally inserted by Estelar

    PDF Security Removal Demo Version.

    Buy Now the Full Version of Estelar PDF Security Removal

    Software and performunlocking unlimited PDF files

    without any watermarks.

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    5/30

    Y.T.U Prof.Dr.Mualla ner Ayrma lemleri/Distilasyonwww.kimyamuhendisi.com

    5

    FBBBFD

    XXBX

    ByX

    ByX

    xV

    Fx

    V

    Fxx

    V

    Fx

    V

    Fy

    yVVFF

    xVFVF

    VFLxLVF

    BF

    DF

    DF

    .).1(..

    .

    ).(

    ,.....

    0

    +=+=

    =+

    +=

    =+=

    1 mol besleme (ikili bir karm) ve finde mol kesri olarak beslemenin buharlaanksmn gsterdiini f=(F/V)

    1-f:sv olarak ayrlan mol kesri

    f

    xx

    f

    fy

    f

    xx

    Fx

    V

    Fx

    V

    Fy

    xfyfxxF

    V

    yF

    V

    x

    F

    FBFBD

    BF

    BF

    +

    =

    +=+=

    +=

    +=

    ).1

    (

    ).1

    1(.).1(

    ).1(.).1(.

    0

    0

    RFLAKS LE SREKL DSTLASYON

    ekil 4 Riflaks le Srekli Distilasyon

    V

    F

    Qc

    QR

    QFDL

    B

    Rektifikasyonksm

    Syrma ksm

    VL

    VL

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    6/30

    This Blank Page has been intentionally inserted by Estelar

    PDF Security Removal Demo Version.

    Buy Now the Full Version of Estelar PDF Security Removal

    Software and performunlocking unlimited PDF files

    without any watermarks.

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    7/30

    Y.T.U Prof.Dr.Mualla ner Ayrma lemleri/Distilasyonwww.kimyamuhendisi.com

    7

    3.

    D

    D

    xxy

    xLxDyV

    ==

    +=

    01

    0011 ..

    Dnnnn

    Dnnnn

    xDxLyV

    xDxLyVxLyV

    ...

    ............

    11

    110011

    =

    ===

    ++

    ++

    4. Dn

    n

    n

    nn x

    V

    Dx

    V

    Ly ..

    11

    1++

    + +=

    D

    LR n= DVL nn = +1 ( iki nolu eitlik )

    D

    n

    n

    n

    nn x

    V

    Dx

    V

    DVy ..

    11

    11

    ++

    ++ +

    =

    D

    n

    n

    n

    n xV

    Dx

    V

    Dy ..1

    11

    1

    ++

    + +=

    DLV nn +=+1 ( iki nolu eitlik ) )1( +=+= RDDRD

    Dnn

    D

    n

    nn

    x

    RD

    Dx

    R

    y

    xV

    Dx

    RD

    Dy

    .

    )1.(

    ).

    1

    11(

    ..)1(

    1

    1

    1

    1

    +

    +

    +

    =

    ++

    =

    +

    +

    +

    1.

    11

    ++

    +=+

    R

    xx

    R

    Ry Dnn st Operasyon Dorusu Denklemi

    Syrma Ksm

    ekil 6 Syrma Ksm

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    8/30

    This Blank Page has been intentionally inserted by Estelar

    PDF Security Removal Demo Version.

    Buy Now the Full Version of Estelar PDF Security Removal

    Software and performunlocking unlimited PDF files

    without any watermarks.

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    9/30

    Y.T.U Prof.Dr.Mualla ner Ayrma lemleri/Distilasyonwww.kimyamuhendisi.com

    9

    Beslemenindurumu

    Entalpi Qnundeeri

    Souk sv Hf< hL q>1Doygun sv Hf= hL q=1Buhar svkarm

    Hf> hL 0

    >

    Doygun sv 1 q=1

    VV

    LL

    =

    >

    Buhar sv karm 0

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    10/30

    This Blank Page has been intentionally inserted by Estelar

    PDF Security Removal Demo Version.

    Buy Now the Full Version of Estelar PDF Security Removal

    Software and performunlocking unlimited PDF files

    without any watermarks.

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    11/30

    Y.T.U Prof.Dr.Mualla ner Ayrma lemleri/Distilasyonwww.kimyamuhendisi.com

    11

    Mccabe theile diyagram ile teorik denge kademesi hesabnda izlenecek admlar.

    1. X0 , y1 ,zF hesab iin ktle dengesi2. x y diyagramnn izilii3. Riflaks oran ( R ) hesab4. XF yerini iaretle ve q yu iz5. XD iaretle ve q ile birletirerek st operasyon dorusunun iz6. XB yi iaretle ve alt operasyon dorusunu iz7. kademeleri iz8. ksm kondenser veya youturucu varsa toplam kademe saysndan bunlar

    kar

    Mccabe Theile Metodunda Tm Riflaks Ve Minimum Raf Says

    D

    LR n= 0=D =R ( distilatta younlaan buharn tmnn geri verilmesidir )

    DLV nn +=+1 1

    .1

    1+

    ++

    =+R

    xx

    R

    Ry Dnn

    0tan = 45= CKolonun her iki ksmndaki operasyon dorular diyagonal ile akr.

    ekil 7 Mccabe Theile Metodunda Tm Riflaks Ve MinimumRaf Says

    Bulunan rafsays istenenayrmay eldeetmek iinkullanlan en azraf saysdryA

    XA

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    12/30

    This Blank Page has been intentionally inserted by Estelar

    PDF Security Removal Demo Version.

    Buy Now the Full Version of Estelar PDF Security Removal

    Software and performunlocking unlimited PDF files

    without any watermarks.

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    13/30

    Y.T.U Prof.Dr.Mualla ner Ayrma lemleri/Distilasyonwww.kimyamuhendisi.com

    13

    Tm Kondenser ( Total Kondenser)

    ekil 9 Tm Kondenser

    Ksmi Kondenser ( Partial Kondenser )

    ekil 10 Ksmi Kondenser

    Bazen iki kondenser seri olarak balanr. lk kondenser riflaks salar. Sonu kondensersv rn salar.

    '''

    cba = st raf'aba = ksmi kondenser, distilasyon kolonuna ek teorik raf

    Raf Verimlilii ( Plate Efficiency )

    1. Tm verim ( Overall efficiency ): Tm kolon etkinlii gz nne alnr.2. Murphree verimi : tek raf verimi ile ilgilenilir3. Lokal verimlilik

    1 = (ideal raf says)/(gerek raf says)6: ideal kademe says tm verim %60 ise G.R.S = 6/0,60=10

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    14/30

    This Blank Page has been intentionally inserted by Estelar

    PDF Security Removal Demo Version.

    Buy Now the Full Version of Estelar PDF Security Removal

    Software and performunlocking unlimited PDF files

    without any watermarks.

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    15/30

    Y.T.U Prof.Dr.Mualla ner Ayrma lemleri/Distilasyonwww.kimyamuhendisi.com

    15

    60,0==

    ac

    abMurphree 60,0=M

    Bu verimlilii tm kolona uygulayabilmek iin gerek ye , xe denge erisi, efektif dengeerisi ( ye

    ,xe ) ile yer deitirir.

    ).(' yyyy eMe +=

    yn yn*

    Bir raftan ayrlan sv, raftaki ortalama sv ile ayn bileime sahip olabilir. Bu durumdalokal verimlilik;

    '1

    '

    ' 1''

    +

    +

    =

    nen

    nn

    yy

    yy

    'ny = n. Raftaki belli bir noktada ayrlan buharn bileimi

    =+'

    1ny ayn nktaya giren buharn bileimi'eny = ayn noktada sv ile dengede olan buharn bileimi

    Murphree ve lokal verimlilik arasndaki bantlar M ve' arasndaki iliki sv fazn

    karma derecesine ve buharn dier bir kademeye gemeden nce iyi karp

    karmadna baldr. Yaplan hesaplamalar buharn tm veya ksmen karmadurumunda ele geen verimlilik farklar ok az olmasna ramen sv karmasnnolmad durumda verimlilie etkisi byktr.

    ekil 11 Murphree Diagram

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    16/30

    This Blank Page has been intentionally inserted by Estelar

    PDF Security Removal Demo Version.

    Buy Now the Full Version of Estelar PDF Security Removal

    Software and performunlocking unlimited PDF files

    without any watermarks.

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    17/30

    Y.T.U Prof.Dr.Mualla ner Ayrma lemleri/Distilasyonwww.kimyamuhendisi.com

    17

    ekil 13 plak Buharla Distilasyon

    ....../..

    ..0..

    1

    11

    1

    ==

    +=+

    +=+

    VxBxV

    Ly

    xByVSxL

    BVSL

    mm

    Bmmmm

    mm

    0== yyS , Bxx = , bylece syrma blgesi operasyon dorusu 0=y , Bxx =

    noktasndan gemesi gerekir.

    S

    xBx

    S

    Ly Bmm

    ..1 =

    Syrma dorusunun , 45 diyagonel ile kesim nokts y = x konarak konarak yukardakieitlikten ekilirse ;

    SBxBx B = /.

    Lm,Xm Vn+1 Yn+1

    S,ys

    B,XB

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    18/30

    This Blank Page has been intentionally inserted by Estelar

    PDF Security Removal Demo Version.

    Buy Now the Full Version of Estelar PDF Security Removal

    Software and performunlocking unlimited PDF files

    without any watermarks.

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    19/30

    Y.T.U Prof.Dr.Mualla ner Ayrma lemleri/Distilasyonwww.kimyamuhendisi.com

    19

    E

    hN

    hP

    hM

    XMXPXN

    2

    3

    1

    Bile im

    PONCHON SAVART YNTEM

    Adyabatik olmayan bir karmda enerji denklemiaadaki gibidir.(1) PNM hPqhNhM ... =++

    q akmdan herhangi biri ile bantl olabilir.

    M

    qqM

    N

    qqN =

    P

    qqP = ( akmlarn birim ktlesine

    karlk sisteme giren snn debisi )

    (1)denklemi Pq seilerek yenidendzenlenecek olursa;

    NM

    hNhMqh

    qhPqPhPhNhM

    NMPP

    PPPPNM

    +

    +=

    ==+..

    ).(....

    ekil 16 Adyabatik Olmayan KArm

    ekil 15 Adyabatik Karm

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    20/30

    This Blank Page has been intentionally inserted by Estelar

    PDF Security Removal Demo Version.

    Buy Now the Full Version of Estelar PDF Security Removal

    Software and performunlocking unlimited PDF files

    without any watermarks.

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    21/30

    Y.T.U Prof.Dr.Mualla ner Ayrma lemleri/Distilasyonwww.kimyamuhendisi.com

    21

    L,V ve F akmlarn gsteren a,b,f noktalar ayn doru zerinde olmaldr.Ters kaldra kural uygulanrsa;

    fb

    af

    L

    V=

    3n yeri M ve N akmlarnn miktar ile belirlenir. P akmnn M akmna oran kaldrakuralna gre;

    NP

    NM

    xx

    xx

    M

    P

    =

    NP

    NM

    hh

    hh

    M

    P

    =

    NP

    PM

    NP

    PM

    hh

    hh

    xx

    xx

    M

    N

    =

    =

    PM

    NM

    PM

    NM

    hh

    hh

    xx

    xx

    N

    P

    =

    =

    Eer M akm tarafndan sisteme fazladan birsnn verildii kabul edildii taktirde Makm ile sisteme MM qh + entalpisi girecektir.

    PNMM hPhNqhM ..).( =++

    Besleme Rafnn stndeki Kolon Ksm ( Rektifikasyon)

    ).(.

    ..

    ..

    11

    '11

    11

    1

    CDDnnnn

    C

    CD

    CDnnnn

    nnnn

    Nn

    qhDhLHV

    D

    qq

    qhDhLHV

    DxLyV

    DLV

    +=

    =

    +=

    =

    =

    ++

    ++

    ++

    +

    0=n 0xxn = yyn =+1

    * ).(.. 0011 CDD qhDhLHV +=

    DLV = 01 ise 01 LDV += * denkleminde

    yerine konur;

    ),( Mm hx ),( NN hx ),( qPP hhx Ayn doru zerinde

    ),( MMM qhx + ),( NN hx ),( PP hx Ayn doru zerinde

    ekil 17 Rektifikasyon

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    22/30

    This Blank Page has been intentionally inserted by Estelar

    PDF Security Removal Demo Version.

    Buy Now the Full Version of Estelar PDF Security Removal

    Software and performunlocking unlimited PDF files

    without any watermarks.

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    23/30

    Y.T.U Prof.Dr.Mualla ner Ayrma lemleri/Distilasyonwww.kimyamuhendisi.com

    23

    ).(.

    1122

    1122

    12

    1

    CDD

    D

    nn

    qhDHLHV

    xDxLyV

    DLV

    DLV

    +==

    =

    =+

    1122 ,,, hxHy ve ),( CDDD qhx + noktalar dz bir doru zerinde bulunurlar.

    n=1 iin y deerine ait x deeri denge erisinden bulunur. ( x1,h1) ve (y1,H1)noktasndan geen balant dorusu izilir. (y2,H2) noktasndan geen yeni (x1,h1)noktasndan (xD,hD+qCD) noktas ile birletirilerek bulunur.

    Besleme rafnn altndaki kolon blgesi ( syrma blgesi):

    W

    qq

    hWqHVhL

    xWyVxL

    WVL

    r

    rw

    wrmmmm

    wmmmm

    mm

    =

    =+

    ==

    ...

    ..

    11

    11

    1

    ).(.. 11 rwwmmmm qhWHVhL =

    (xm-1 ,hm-1) (ym,hm) (xw, hw-qrw) ayn doruzerinde

    (xw, hw-qrw) noktasnn yeri tm ktle ve enerjidenkliklerinden bulunmutur.

    ekil 18 syrma blgesi

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    24/30

    This Blank Page has been intentionally inserted by Estelar

    PDF Security Removal Demo Version.

    Buy Now the Full Version of Estelar PDF Security Removal

    Software and performunlocking unlimited PDF files

    without any watermarks.

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    25/30

    Y.T.U Prof.Dr.Mualla ner Ayrma lemleri/Distilasyonwww.kimyamuhendisi.com

    25

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    26/30

    This Blank Page has been intentionally inserted by Estelar

    PDF Security Removal Demo Version.

    Buy Now the Full Version of Estelar PDF Security Removal

    Software and performunlocking unlimited PDF files

    without any watermarks.

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    27/30

    Y.T.U Prof.Dr.Mualla ner Ayrma lemleri/Distilasyonwww.kimyamuhendisi.com

    27

    ekil 21 Ekstraktif destilasyon

    ok Bileenli Sistemlerde Distilasyon:

    Endstride pek ok distilasyon prosesi birden fazla bileenin ayrlmasnn ierir. kibileenli distilasyonda , iki bileenli bir sistemi ayrmak iin bir kule kullanlr. okbileenli destilasyonda n bileen iin ( n-1) adet kule gerekir.

    Denge verileri:ok bileenli sistem ideal olarak dnlrse Roult Kanunu uygulanr.A,B,C ve D denoluan drt bileenli bir sistem iin;

    AAA xPP .0= , BB xP .P

    0B = , CC xP .P

    0C = , DD xP .P

    0D =

    A

    AA

    A xP

    P

    P

    Py .

    0

    == , BBB

    B xP

    P

    P

    Py .

    0

    == , CCC

    C xP

    P

    P

    Py .

    0

    == , DDD

    D xP

    P

    P

    Py .

    0

    ==

    AAA xKy .= , BBB xKy .= , CCC xKy .= , DDD xKy .=

    K: Buhar sv denge sabiti ve dalm katsays. K deerleri hafif hidrokarbonlar iinyar ampirik eitliklerden hesaplanabilir ve K scaklk ve basncn fonksiyonudur. Hafifhidrokarbonlar iin K bileimin fonksiyonu olmad kabul edilir. deal sistemler iin

    TAA PPK /0= olarak alnabilir. A,B,C ve D den oluan bir karm iin eer C referans

    bileen olarak seilirse ;

    Soutucu

    1

    2

    A rn

    B rn

    zc

    BB

    Besleme

    zc

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    28/30

    This Blank Page has been intentionally inserted by Estelar

    PDF Security Removal Demo Version.

    Buy Now the Full Version of Estelar PDF Security Removal

    Software and performunlocking unlimited PDF files

    without any watermarks.

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    29/30

    Y.T.U Prof.Dr.Mualla ner Ayrma lemleri/Distilasyonwww.kimyamuhendisi.com

    29

    salayncaya kadar raf-raf (stage to stage) hesaplamalar iin deiik bilgisayaryntemleri gelitirilmitir. Bunun dnda n tasarm almalarnda yaklan sonu verenkesitirim yntemleri bulunmaktadr.

    Kestirim Yntemleri (Shortcut Method)

    Bu yntemler hidrokarbon sistemleri iin gelitirilmi yntemler olup, sabit relatifuuculk kabulne dayandrlr. Bu nedenle ideal halden ok fazla sapan karmlar iinkullanlmaz.

    Tm Riflaks

    kili destilasyon kolonu tasarmnda olduu gibi, tm riflaks durumunda min sayda rafsays hesaplanr. Bunun iin Fenske eitlii kullanlr.

    ( )( )( )

    LKWLKDavLK

    avLK

    LKBHKBHKDLKDm

    x

    wxwxDxDxN

    =

    =

    ,

    ,log

    //log

    XLKD = Distilattaki hafif anahtar bileenin mol kesriXHKD = Distilattaki ar anahtar bileenin mol kesriXHKB = Dip rndeki ar anahtar bileenin mol kesriXLKB = Dip rndeki hafif anahtar bileenin mol kesriNm = Minimum raf says

    Dier Bileenlerin Dalm

    Tm riflaks durumunda dier bileenlerin distilat ve dip rndeki bileimleri aadakidenklikten hesaplanabilir.

    ( )',

    .wx

    Dx

    wx

    Dx

    HKW

    HDKN

    avi

    iW

    iD m=

    Minimum Riflaks Oran

    Underwood tarfndan gelitirilmi olan kestirim yntemi Rmnin hesabnda kullanlr. Buyntem sabit ortalama ve kulenin her iki blmnde sabit ak hz kabuln yapar.

    =+

    =

    i

    iDim

    i

    iFi

    xR

    xq

    1

    1

    =i i bileeninin ortalama bal ucuculuu

    =iDx minimum geri ak orannda i bileeninin ba rndeki mol kesri

    = sabit, deeri hafif ve ar anahtar bileenlerin bal uuculuklar arasndadr.

  • 7/30/2019 Distilasyon Unlocked

    30/30

    This Blank Page has been intentionally inserted by Estelar

    PDF Security Removal Demo Version.

    Buy Now the Full Version of Estelar PDF Security Removal

    Software and performunlocking unlimited PDF files

    without any watermarks.