GRUP 22 Tue ULUSOY 060050037 Simge CAN 060050017

GRUP 22 • • • Tuğçe ULUSOY 060050037 Simge CAN 060050017 Seda TÜNTAŞ 060050056 Bahar BÜYÜKKAHRAMAN 060050024 Burak BAYRAM 060050066

İÇERİK • • • AMAÇ GİRİŞ TEORİ DENEYSEL ÇALIŞMA VARGILAR ÖNERİLER

DENEYİN AMACI Farklı riflaks oranlarının baş ürün derişimini ne şekilde değiştirdiğinin belirlenmesi ve teorik denge kademe sayısı hesaplanarak riflaks oranının kademe sayısına etkisinin ortaya konulmasıdır. Amaç | Giriş | Teori | Deneyin Yapılışı | Sonuçlar ve Tartışma | Vargılar ve Öneriler 3

DİSTİLASYON NEDİR? • Homojen bir sıvı karışımın, uçuculuk farklarından faydalanılarak birbirinden ayrılması işlemidir. • Distilasyon işleminde temel şart, denge durumuna erişmiş buhar-sıvı sisteminde, buhar fazın sıvı fazdan farklı bileşime sahip olmasıdır. • Distilasyonun sınıflandırılması pek çok farklı parametrelere bağlı olarak yapılır. Amaç | Giriş | Teori | Deneyin Yapılışı | Sonuçlar ve Tartışma | Vargılar ve Öneriler 4

DİSTİLASYON ÇEŞİTLERİ 1. Besleme akımının sayısına göre • İkili sistem 2. Çalışma biçimine göre • Çoklu sistem • Sürekli 3. Ürün akımının sayısına göre • Kesikli • Tek akımlı 4. Ayırma işleminde ek besleme kullanılması • Çok akımlı durumunda • Azeotropik 5. Riflaksa göre • Ekstraktif • Riflaks kullanılan sistemler 6. Distilasyon kolonunun iç yapısına • Tuz katkılı • Riflaks kullanılmayan sistemler göre • Raflı • Dolgulu Amaç | Giriş | Teori | Deneyin Yapılışı | Sonuçlar ve Tartışma | Vargılar ve Öneriler 5

RAFLI - DOLGULU KOLON KARŞILAŞTIRMASI Dolgulu Kolon Raflı Kolon • Sürekli sıvı-buhar teması • Birim yükseklikte basınç düşüşü az • Düşük kapasitelerde ekonomik • Isıya duyarlı ya da korozif çözeltilerle kullanılabilir • Vakum uygulamalarında avantajlı • Sıvı dağılımı güç • Her bir raf ideal bir denge konsantrasyon basamağı • Dolgulu kolonlara kıyasla % 15 oranında kapasite üstünlüğü • Geniş fleksibilite Amaç | Giriş | Teori | Deneyin Yapılışı | Sonuçlar ve Tartışma | Vargılar ve Öneriler 6

SÜREKLİ ve KESİKLİ DİSTİLASYONUN FARKLARI Sürekli Distilasyon Kesikli Distilasyon • Ayrılacak madde miktarının çok olması • Sabit hızda ayırma • Yüksek miktarlarda ürün elde etme • Farklı prosesler için uyarlanabilme özelliği • Kesikli distilasyona göre daha komplike prosesler • Ayrılacak maddenin az miktarda olması • Sürekli ayırmaya uygun olmayan prosesler • Ayrılacak maddenin değerli olması • Birden fazla ürün elde edilmesi mümkün • Sürekli proseslere göre daha pahalı Amaç | Giriş | Teori | Deneyin Yapılışı | Sonuçlar ve Tartışma | Vargılar ve Öneriler 7

Teorik Raf Sayısının Hesaplanması Mc-Cabe Thiele Yöntemi Kabuller : üKolon boyunca sabit sıvı ve buhar debisi üSabit basınç Amaç | Giriş | Teori | Deneyin Yapılışı | Sonuçlar ve Tartışma | Vargılar ve Öneriler 8

Teorik Raf Sayısının Hesaplanması Riflaks: R=Ln / D Ln : Kolona geri dönen sıvı D: Distilat Amaç | Giriş | Teori | Deneyin Yapılışı | Sonuçlar ve Tartışma | Vargılar ve Öneriler 9

MC-CABE THİELE DİYAGRAMLARI Sabit baş ürün konsantrasyonu, değişen riflaks Şekil 1 Sabit riflaks, değişen baş ürün konsantrasyonu Şekil 2 Amaç | Giriş | Teori | Deneyin Yapılışı | Sonuçlar ve Tartışma | Vargılar ve Öneriler 10

Ortalama Baş Ürün Konsantrasyonunun Teorik Olarak Hesaplanması Rayleigh Eşitliği Kütle dengesi : Koşullar : t = t 0 ‘ da x = x 0 , L = L 0 L – d. L : Sıvı faz miktarı t = t 1 ‘ de x = x 1 , L = L 1 x- dx : Bileşimdeki fraksiyon oranı y * d. L : Buhar faza geçen miktar Dson = Elde edilen baş ürün miktarı (L 0 - L 1 ) Xd = Elde edilen baş ürün miktarının fraksiyonu L 0=Başlagıçtaki çözelti (mol miktarı) Amaç | Giriş | Teori | Deneyin Yapılışı | Sonuçlar ve Tartışma | Vargılar ve Öneriler 11

DENEY DÜZENEĞİ ve DENEYİN YAPILIŞI Soğutucu Riflaks Oranlayıcı Dolgulu Kolon Soğutucu Isıtıcı Toplama Kabı Amaç | Giriş | Teori | Deneyin Yapılışı | Sonuçlar ve Tartışma | Vargılar ve Öneriler 12

Deneyin Yapılışı • • • 11 adet 20 m. L’lik metanol-su karışımına ait numunelerin hazırlanması Derişimi bilinen metanol-su çözeltisini balona beslenmesi Sistemin ısıl dengeye ulaşmasının beklenmesi Dengeye ulaştıktan sonra 5 dk tüm riflaks ile çalıştırılma ve numune alımı(L+D). Riflaksın 20 -4 ayarlanarak sistemin 5 dk bu şekilde çalışması ve tekrar numune alımı (D) L/D oranından riflaks bulunarak , sistemde 10’ar dakikalık 3 set halinde çalışılması Baş ürün ve taban üründen numuneler alınması Ortalama baş ürün konsantrasyonunun belirlenmesi Bu işlemlerin 30 -4 ve 40 -2 riflaks değerleri için de tekrarlanması Amaç | Giriş | Teori | Deneyin Yapılışı | Sonuçlar ve Tartışma | Vargılar ve Öneriler 13

Sonuçlar ve Tartışma Metanol/Çözelti Kalibrasyon Çözeltisi Metanol Mol Fraksiyonu (ml/ml) Yoğunluğu (g/cm 3) (mol/mol) 0 0, 999 0 0, 1 0, 985 0, 047 0, 2 0, 974 0, 100 0, 3 0, 958 0, 161 0, 4 0, 943 0, 229 0, 5 0, 927 0, 309 0, 6 0, 914 0, 401 0, 7 0, 874 0, 510 0, 847 0, 641 0, 9 0, 823 0, 800 1 0, 793 1 Amaç | Giriş | Teori | Deneyin Yapılışı | Sonuçlar ve Tartışma | Vargılar ve Öneriler 14

R 1 xd 2 xd 3 xb 1 xb 2 xb 3 xort Yoğunluk Fraksiyon 0, 796 0, 795 0, 792 0, 969 0, 972 0, 805 R 1(Açık/Kapalı) 20/4 0, 926 0, 931 0, 945 0, 134 0, 130 0, 128 0, 884 R=L/D xd/(R+1) R/(R+1) 0, 391 0, 666 0, 281 0, 391 0, 669 0, 281 0, 391 0, 679 0, 281 Amaç | Giriş | Teori | Deneyin Yapılışı | Sonuçlar ve Tartışma | Vargılar ve Öneriler 15

R 2 xd 1 xd 2 xd 3 xd 4 xd 5 xd 6 xb 1 xb 2 xb 3 xb 4 xb 5 xb 6 xort Yoğunlu Fraksiyo k n 0, 793 0, 940 0, 794 0, 936 0, 789 0, 959 0, 792 0, 945 0, 797 0, 922 0, 830 0, 767 0, 978 0, 122 0, 978 0, 117 0, 984 0, 113 0, 984 0, 110 0, 988 0, 107 0, 989 0, 097 0, 799 0, 912 R 2(Açık/ Kapalı) 30/4 30/4 R=L/D 1, 426 1, 426 xd/(R+1) R/(R+1) 0, 388 0, 588 0, 386 0, 588 0, 395 0, 588 0, 390 0, 588 0, 380 0, 588 0, 316 0, 588 Amaç | Giriş | Teori | Deneyin Yapılışı | Sonuçlar ve Tartışma | Vargılar ve Öneriler 16

R 3 xd 1 xd 2 xb 1 xb 2 Yoğunlu k Fraksiyon 0, 850 0, 673 0, 853 0, 660 0, 993 0, 052 0, 993 0, 060 R 3(Açık/Kapalı) R=L/D xd/(R+1) R/(R+1) 40/2 3, 2 0, 16 0, 762 Amaç | Giriş | Teori | Deneyin Yapılışı | Sonuçlar ve Tartışma | Vargılar ve Öneriler 17

R 1 R 2 R 3 x 0 0, 140 xd 0, 926 0, 931 0, 945 0, 940 0, 936 0, 959 ln(L/L 0) 0, 945 R 1 0, 921 -0, 017 0, 767 R 2 0, 674 -0, 0611 0, 660 xb 1/(xd-xb) 0, 134 1, 236 0, 130 1, 229 0, 128 1, 188 0, 122 1, 155 0, 117 1, 162 0, 113 1, 096 L xd(ort) 0, 110 1, 113 0, 107 1, 119 332, 2823 0, 935544 0, 097 1, 344 317, 9471 0, 891642 0, 060 1, 495 0, 052 1, 523 d 0(g/cm 3) V 0(cm 3) 0, 964 7000 M 0(g/mol) L 0=V 0*d 0/M 0 19, 97 337, 98 Amaç | Giriş | Teori | Deneyin Yapılışı | Sonuçlar ve Tartışma | Vargılar ve Öneriler 18

VARGILAR ve ÖNERİLER • Riflaks oranının zamanında arttırılamaması • Kesikli sistem • Sistemdeki metanol miktarının sürekli azalması • Ölçüm hataları Amaç | Giriş | Teori | Deneyin Yapılışı | Sonuçlar ve Tartışma | Vargılar ve Öneriler 19

TEŞEKKÜR EDERİZ