Haben Dampf und Reflux die gleiche Temperatur?

Praxis und Theorie der Destillation. Sowohl Fragen zu und Berichte von Destillationen als auch theoretische Erklärungen und Überlegungen
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Alk52
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Re: Haben Dampf und Reflux die gleiche Temperatur?

Beitrag von Alk52 »

Gut, dass wir das jetzt einvernehmlich geklärt haben.
Noch ein paar Anmerkungen:

- der Begriff "Reflux" ist im Glossar sauber definiert und wir können ihn anwenden für jede Flüssigkeit, die sich in Richtung Kessel bewegt.
- den Begriff "Taupunkt" sollten wir konsequent durch die Bezeichnung des Vorganges "Kondensation bzw. Kondensationspunkt" ersetzen und nutzen.

- Ein Thermometer wird die Temperatur der Flüssigkeit messen, weil es selbst benetzt ist.

- Der (lokale) Alkoholgehalt des Dampfes wird erst interessant, wenn er irgendwo kondensiert und entweder zu Reflux oder Produkt wird.
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derwo
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Re: Haben Dampf und Reflux die gleiche Temperatur?

Beitrag von derwo »

Nur weil wir uns jetzt vielleicht einig sind, bedeutet das halt nicht, daß das auch stimmt. Ich hätte gerne in einem wissenschaftlichen Wälzer eine genauere Erklärung gefunden.

Der grundsätzliche Unterschied zwischen meiner ersten Erklärung und der jetzigen ist meiner Meinung nach, daß bei der ersten das Abkühlen des Dampfes vor der Kondensation (also bevor er zu Reflux wird) einen Temperaturunterschied und damit die Rektifikation erzeugt, und bei der jetzigen Erklärung die Positionsveränderung des Dampfes nach oben auf der Einbahnstraße. Im Prinzip ist beides glaube ich teilweise richtig. Die erste Erklärung hinkt halt ein bisschen, weil sich bei durcheinanderwirbelnder Flüssigkeit und Dampf ein Temperaturunterschied natürlich nicht aufrechterhalten kann sondern sofort ausgeglichen wird.

Wenn das so ist, bedeutet das aber:
Wenn man nun reine Flüssigkeit bei 80°C abzieht (zB durch ein dünnes in die Packung gestecktes nach oben gebogenes Röhrchen), wird man 78.4vol% bekommen. Wenn man dagegen reinen Dampf abzieht und ihn dann erst kondensiert, werden es 87.6vol% sein. Wenn man Flüssigkeit abzieht, verliert man also eine Platte.
Also wenn Alk52 80°C in der Mitte seiner Kolonne misst, ist dort Dampf mit 87.6vol% und Reflux mit 78.4vol%.
Auch der Kolonnensimulator bildet nicht die vol% vom Reflux sondern die vol% vom Dampf ab. Wenn dieses Erklärungsmodell abgesichert ist, sollte man das im Kolonnensimulator dazuschreiben.

Der Begriff "Taupunkt" wird in wissenschaftlichen Schriften nunmal oft verwendet. Daher verstehe ich, daß er verwendet wird. Aber "Tau" klingt halt nicht gerade nach 78-100°C sondern nach kühler Morgenluft. Daher finde auch ich Kondensationspunkt besser. Ist mir aber eigentlich egal.

Wenn die Temperatur der Flüssigkeit und des Dampfes auf einer Kolonnenhöhe gleich ist, ist es ja egal, was davon das Thermometer misst.
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Alk52
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Re: Haben Dampf und Reflux die gleiche Temperatur?

Beitrag von Alk52 »

azeotrop hat geschrieben: 23. Jan 2021, 09:12 Die Phasenübergangsgebiete von Stoffen sind bezüglich der Temperatur so genau und unabänderlich definiert, dass sie als Referenzpunkte für die Kalibrierung von Thermometern benutzt werden. Wenn es ein gleitender Temperaturübergang wäre, könnte man das nicht machen.

Danke für diese Formulierung.


Für mich hat neben der Klärung dieser Satz von Dir die durchaus aufwendige Diskussion in diesem Thema gelohnt.
Warum?
Jetzt haben wir (theoretisch, jeder für sich) die Möglichkeit unsere Thermometer absolut [1*] zu kalibrieren und das im Bereich von 65-100°C.
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azeotrop
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Re: Haben Dampf und Reflux die gleiche Temperatur?

Beitrag von azeotrop »

Ich hatte gemeint: von Reinstoffen. Z.B. der Tripelpunkt von Wasser.
Bei Gemischen ist es nicht praktikabel, da man die Mischungsverhältnisse nicht hochgenau herstellen kann.
Ich werde das im Text ergänzen.

Aber für Hobbyzwecke mag es ausreichen die Siedetemperatur eines Gemisches mit bekannter Konzentration zu messen.
Eine besondere Genauigkeit würde ich nicht erwarten.
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hefezelle
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Re: Haben Dampf und Reflux die gleiche Temperatur?

Beitrag von hefezelle »

derwo hat geschrieben: 19. Jan 2021, 20:32 Reflux mit zB 80vol% ist ja kälter als Dampf mit 80vol%.
Die Formulierung Dampf mit 80vol% finde ich sehr gefährlich, weil sie leicht zu missverstehen ist. Du meinst damit Dampf, der durch vollständige Verdampfung entsteht aus einem Wasser/Ethanol-Gemisch mit 80vol% Ethanol, richtig? Das ist aber ein anderes Gas als jener Dampf der entsteht, wenn das Gemisch zu sieden beginnt. Das was du Reflux mit 80vol% und Dampf mit 80vol% nennst sind damit Dinge, die in der Realität nicht nebeneinander auftreten, sofern ich deine Begriffe richtig verstehe.

derwo hat geschrieben: 20. Jan 2021, 21:16 Ich frage mich halt, wie Rektifikation ohne Temperaturunterschiede funktionieren soll. Warum sonst reagieren der Dampf und der Reflux miteinander?
Neben Wärmeenergie sind auch Konzentrationsunterschiede eine wichtige Triebfeder für Prozesse in einer Kolonne, glaube ich. Wenn ich in einem abgeschlossenen Behälter, in dem sich nur gasförmiger Ethanol bei 90°C befindet, einige Tropfen flüssiges Wasser mit 90°C ausleere, dann wird keine Wärmeübertragung stattfinden (ignorieren wir hier kurz dass sich beim Mischen von H2O mit Ethanol Wärme bildet). Aber aus dem flüssigen Wasser wird einiges verdampfen, zugleich gasförmiger Alk kondensieren, und das ganze solange bis sich das vapor-liquid-equlibrium (VLE) eingestellt hat.

azeotrop hat geschrieben: 22. Jan 2021, 18:39 Das Kondensat hat exakt den gleichen hohen Alkoholgehalt wie der Dampf [...]
Wissen wir das verlässlich? Woher?


Darf ich hier mal zusammenfassen, wie ich die bisherigen Erkenntnisse verstehe? Bitte um Korrektur wenn ich einen Blödsinn von mir gebe!
Flüssigkeit und Gas auf gleicher Höhe der Kolonne haben die gleiche Temperatur. Zumindest wenn die Kolonne in einem perfekten Gleichgewicht wäre, wo auf jeder Höhe das VLE erreicht ist. In der Realität wird das nicht ganz gelten, umso weniger je härter man die Kolonne fährt. Dann ist die Flüssigkeit etwas kälter und höherprozentig als dem VLE entspräche. Sie wird aufgewärmt dadurch dass umgebender Dampf kondensiert und verdampft dafür ihrerseits zum Teil. Dieser entstehende Dampf ist nun ganz leicht höherprozentig als der eben kondensierte Dampf, wodurch sich nach oben hin immer stärker der Ethanol konzentriert. Alle diese Prozesse finden in der Realität nicht nacheinander und auf verschiedenen Höhen statt, sondern ständig, zugleich, und im kleinsten Maßstab bei kleinsten Unterschieden in Konzentration und Temperatur. Somit ergeben sich fließende Übergänge in der Kolonne.
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azeotrop
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Re: Haben Dampf und Reflux die gleiche Temperatur?

Beitrag von azeotrop »

hefezelle hat geschrieben: 30. Jan 2021, 19:52 Wissen wir das verlässlich? Woher?
Hallo hefezelle
Schön von dir zu lesen.
Ich bin jedoch der Meinung dass es an dir liegt eine gegenteilige Meinung zumindest zu umreißen. Das gäbe mir die Gelegenheit zu fragen woher du das hast.
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derwo
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Re: Haben Dampf und Reflux die gleiche Temperatur?

Beitrag von derwo »

Hallo hefezelle, schön, daß du mal wieder was schreibst.
hefezelle hat geschrieben: 30. Jan 2021, 19:52
derwo hat geschrieben: 19. Jan 2021, 20:32 Reflux mit zB 80vol% ist ja kälter als Dampf mit 80vol%.
Die Formulierung Dampf mit 80vol% finde ich sehr gefährlich, weil sie leicht zu missverstehen ist. Du meinst damit Dampf, der durch vollständige Verdampfung entsteht aus einem Wasser/Ethanol-Gemisch mit 80vol% Ethanol, richtig? Das ist aber ein anderes Gas als jener Dampf der entsteht, wenn das Gemisch zu sieden beginnt. "Dampf mit 80vol%" meint einen Dampf, der bei 20°C (also kondensiert und abgekühlt) aus 80vol% Alkohol besteht. Vol% ist bei Alkohol nun mal eine auf 20°C festgelegte Maßeinheit. 1l von dem Kondensat enthält dann bei 20°C 800ml reinen Alkohol. Auch bei 30 oder 10°C sind es noch 80vol%, denn wie gesagt, vol% ist auf 20°C definiert. Das was du Reflux mit 80vol% und Dampf mit 80vol% nennst sind damit Dinge, die in der Realität nicht nebeneinander auftreten, sofern ich deine Begriffe richtig verstehe. Das sehe ich auch so.

derwo hat geschrieben: 20. Jan 2021, 21:16 Ich frage mich halt, wie Rektifikation ohne Temperaturunterschiede funktionieren soll. Warum sonst reagieren der Dampf und der Reflux miteinander?
Neben Wärmeenergie sind auch Konzentrationsunterschiede eine wichtige Triebfeder für Prozesse in einer Kolonne, glaube ich. Wenn ich in einem abgeschlossenen Behälter, in dem sich nur gasförmiger Ethanol bei 90°C befindet, einige Tropfen flüssiges Wasser mit 90°C ausleere, dann wird keine Wärmeübertragung stattfinden (ignorieren wir hier kurz dass sich beim Mischen von H2O mit Ethanol Wärme bildet). Aber aus dem flüssigen Wasser wird einiges verdampfen, zugleich gasförmiger Alk kondensieren, und das ganze solange bis sich das vapor-liquid-equlibrium (VLE) eingestellt hat. Das zugegebene Wasser vermindert die Alkoholstärke und das erhöht den Siedepunkt, also kondensiert etwas Ethanol. Wir haben dann ein paar Tropfen mit niedrigen vol% und etwas geringere vol% im Dampf. Also das ist das Endergebnis des sich wieder gebildeten Equilibriums.

azeotrop hat geschrieben: 22. Jan 2021, 18:39 Das Kondensat hat exakt den gleichen hohen Alkoholgehalt wie der Dampf [...]
Wissen wir das verlässlich? Woher? Womit wir wieder bei der Frage wären, ob es partielle Kondensierung gibt...


Darf ich hier mal zusammenfassen, wie ich die bisherigen Erkenntnisse verstehe? Bitte um Korrektur wenn ich einen Blödsinn von mir gebe!
Flüssigkeit und Gas auf gleicher Höhe der Kolonne haben die gleiche Temperatur. Zumindest wenn die Kolonne in einem perfekten Gleichgewicht wäre, wo auf jeder Höhe das VLE erreicht ist. In der Realität wird das nicht ganz gelten, umso weniger je härter man die Kolonne fährt. Dann ist die Flüssigkeit etwas kälter und höherprozentig als dem VLE entspräche. Sie wird aufgewärmt dadurch dass umgebender Dampf kondensiert und verdampft dafür ihrerseits zum Teil. Dieser entstehende Dampf ist nun ganz leicht höherprozentig als der eben kondensierte Dampf, wodurch sich nach oben hin immer stärker der Ethanol konzentriert. Alle diese Prozesse finden in der Realität nicht nacheinander und auf verschiedenen Höhen statt, sondern ständig, zugleich, und im kleinsten Maßstab bei kleinsten Unterschieden in Konzentration und Temperatur. Somit ergeben sich fließende Übergänge in der Kolonne. Ich denke, je homogener Dampf und Flüssigkeit verteilt sind, also je weniger ausgebildete Refluxströme und hochdrängende größere Gasblasen es gibt, desto homogener ist auch die Temperatur und desto effektiver die Kolonne (niedriger HETP). Die Packung, die diese Homogenität theoretisch erzeugen würde, muss aber gleichzeitig Fluten verhindern. Und das geschieht in den meisten Fällen durch Refluxströme. Also Refluxströme machen die Kolonne zwar ineffizienter, aber lassen sie gleichzeitig mit höherer Leistung betreiben.
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azeotrop
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Re: Haben Dampf und Reflux die gleiche Temperatur?

Beitrag von azeotrop »

Die Massen-Konzentration von Gemischen zweier Dämpfe gilt für alle Kombinationen von Temperatur und Druck.
In offenen Systemen gilt der Umgebungsdruck. Entspricht dieser dem Standarddruck, herrscht die zugehörige Temperatur für diese Konzentration.
Die Volumen-Konzentration ist bei Dämpfen (Gasen) selbstverständlich schwierig da Gase kein festes Volumen haben.

Um 21:39 editiert
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derwo
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Re: Haben Dampf und Reflux die gleiche Temperatur?

Beitrag von derwo »

In einem wissenschaftlichen Dokument würde natürlich niemals stehen: "Dampf mit 80vol% Ethanol". Aber wenn es irgendwo steht, finde ich es sehr klar, was damit gemeint ist.
ZB: "Aus kochender Flüssigkeit mit 10vol% entweicht Dampf mit 54.9vol%." Ist doch klar, was gemeint ist. Muss man wirklich die vol% erst in gew% umrechnen, damit man so einen Satz schreiben darf? Wir alle hier haben ein viel stärkeren Bezug zu vol% als zu gew%. Bei 40vol% weiß jeder, was das ist. Wenn aber jemand 40gew% schreibt, müssen die meisten erst nachdenken, ob das mehr oder weniger ist.
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azeotrop
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Re: Haben Dampf und Reflux die gleiche Temperatur?

Beitrag von azeotrop »

derwo

Ich denke das Problem ist halbwegs unter Kontrolle da wir immer alles auf den Umgebungsdruck beziehen. Solange dies stimmt, kann man auch vol% verwenden.
Ich weiß aber nicht ob es bei Gasen die selbe Kontraktion gibt wie bei Flüssigkeiten. Vom Gefühl her würde ich sagen dass Gase ohne Kontraktion gerechnet werden sollten. Das hatte ich bisher nicht auf dem Schirm.
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derwo
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Re: Haben Dampf und Reflux die gleiche Temperatur?

Beitrag von derwo »

Ich finde es unwichtig, ob der Dampf kontraktiert. Und auch überhaupt, welchen Raum er einnimmt und welchen Anteil vom Raum das Ethanol dabei hat. "40vol%" meint nun mal 400ml reines Ethanol in 1l Lösung bei 20°C (und Normaldruck, falls das was ausmacht). Egal, daß es bei 30°C dann mehr als 1l sind, es sind dann immer noch 40vol%, obwohl die Spindel was anderes anzeigt. Der 40vol%-Vodka hat auch eiskalt getrunken immer noch 40vol%.
Und der Dampf mit derselben Zusammensetzung wie der 40vol%ige Schnaps, hat dann halt, um es uns einfach zu machen, ebenfalls 40vol%.

Unwichtig aber vielleicht interessant: Da Ethanol beim Verdampfen viel weniger expandiert als Wasser, hat Alkoholdampf nach allgemeiner Definition von vol% (also nicht nach der Definition, die vol% bei Alkohol sonst immer hat) wahrscheinlich überraschend niedrige vol%. Also wenn wir ein Kondensat mit 40vol% haben, hatte der Dampf wahrscheinlich viel viel weniger vol%. Also der Ethanoldampf nahm viel weniger als 40% Raum ein.
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azeotrop
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Re: Haben Dampf und Reflux die gleiche Temperatur?

Beitrag von azeotrop »

Das wusste ich nicht.
Ich weiß nur dass gleiche Molanteile beliebiger Stoffe bei gleichem Druck das gleiche Volumen haben.
Aber dabei wird die Temperatur außer Acht gelassen. Ich denke ich muß das nochmal nachlesen.

Vermutlich wird das über die unterschiedlichen Partialdrücke geregelt.

Nachtrag: Nun habe ich mich selbst überholt und möchte mich korrigieren.
Ein Dampf hat bei Standarddruck natürlich die tabellierte Siedetemperatur und kann diese Temperatur nicht ändern ohne dass sich der Druck ändert.
Die unterschiedlichen Partialdrücke sind der Grund dafür warum ein Dampfgemisch eine andere Konzentration hat als die zugrundeliegende Flüssigkeit.
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derwo
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Re: Haben Dampf und Reflux die gleiche Temperatur?

Beitrag von derwo »

Jetzt bringst du mich ins schleudern.
Ich habe nochmal nachgeschlagen: 1kg Wasserdampf hat 1673 liter und 1kg Ethanoldampf 626 liter. Also hätte 40vol% = 33.3gew% dann eigentlich (626 x 0.333) / ((626 x 0.333)+(1673 x 0.667)) = 15.7vol%.
Wenn man denn so rechnen darf, also ohne Volumenveränderung beim Durchmischen = Kontraktion.
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Re: Haben Dampf und Reflux die gleiche Temperatur?

Beitrag von hefezelle »

azeotrop hat geschrieben: 30. Jan 2021, 20:33
hefezelle hat geschrieben: 30. Jan 2021, 19:52 Wissen wir das verlässlich? Woher?
Hallo hefezelle
Schön von dir zu lesen.
Ich bin jedoch der Meinung dass es an dir liegt eine gegenteilige Meinung zumindest zu umreißen. Das gäbe mir die Gelegenheit zu fragen woher du das hast.
Vielen Dank der netten Worte!

Vielleicht sollte ich das klarstellen: Ich weiß nicht ob die Behauptung stimmt, und ich behaupte nicht das Gegenteil. Ich würde nur gerne wissen wie sicher wir sind. Wenn Dampf und Kondensat die gleiche Zusammensetzung haben, würde ich das merkwürdig finden, aber die Chemie hat mich schon oft verblüfft, also heißt das nicht viel. Ich kann aber erläutern warum es mich verblüffen würde:
Meiner Vorstellung nach findet an der Grenzfläche zwischen Flüssigkeit und Gas ständige Verdunstung und Kondensation statt. Wenn gleich viel verdampft wie kondensiert (und zwar mit gleichen Konzentrationen), dann haben wir den Eindruck dass nichts passiert. Sonst schaut es so aus als ob die Flüssigkeit verdampft, das Gas kondensiert, oder die Zusammensetzung in Gas und Flüssigkeit sich gleichzeitig verändern. Und so wie ich es verstehe, passiert diese Veränderung immer in Richtung des VLE. Angenommen es trifft jetzt Gas auf einen recht kalten Kühler. Dann kondensieren mal die ersten paar Moleküle, und diese Flüssigkeit hat dieselbe Zusammensetzung wie das Gas. Aber wenn die Flüssigkeit nicht augenblicklich fortgezaubert wird, dann wird sich doch zwischen Flüssigkeit und umgebenden Dampf ein VLE einstellen wollen. Wodurch das Kondensat verwassert wird und der Dampf aufkonzentriert. Im Extremfall, wenn die Destillation so langsam betrieben wird, dass kaum Gas nachströmt, sollte dann die Zusammensetzung des Destillates gleich werden wie jene im Kessel. So wie in einer Kolonne, wo nicht gerefluxt wird. Im anderen Extremfall ist es wie in einer Potstill: Alles Destillat wird abgezogen, es kann sich kein VLE ausbilden. Meine Vermutung ist, dass in einer realen Kolonne irgendwas dazwischen stimmen wird, und ich hätte vermutet wir sind bei einer Refluxkolonne eher beim ersten Extremfall.
Kann aber gut sein dass ich komplett falsch liege, deswegen frag ich nach.
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azeotrop
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Re: Haben Dampf und Reflux die gleiche Temperatur?

Beitrag von azeotrop »

Hallo hefezelle

Bei einer idealen Potstill kann man gut sehen dass als Produkt eine Flüssigkeit entsteht mit der Konzentration des Dampfes.
Der Dampf hat höhere Prozente als die Kesselflüssigkeit aus der er entstand. Beim Kondensieren verändert sich die Konzentration nicht.
Ansonsten würde bei jeder Poststill die Kessel-Alkoholstärke aus dem Produktkühler laufen, statt Schnaps.

Die Betrachtungen in einer Packungskolonne führen leicht zu Schwierigkeiten. Ich rate deshalb sich zuerst an Kolonnen mit realen Böden zu versuchen. Dort wird es offensichtlich dass es eine weitere Variable in den Überlegungen gibt, nämlich den Ort innerhalb der Kolonne.
Zu der kontinuierlichen Betrachtung sollte man erst übergehen, wenn man ein Modell im Kopf entwickelt hat, das die Situation mit einzelnen Böden gut abbildet.
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Re: Haben Dampf und Reflux die gleiche Temperatur?

Beitrag von azeotrop »

derwo

Es gibt als Ausgangspunkt für die Überlegungen ja die allgemeinen Gasgesetze für ideale Gase.
Hier hilft https://de.wikipedia.org/wiki/Avogadrosches_Gesetz

Bei nicht-idealen Gasgemischen weicht die exakte Situation vom Idealzustand ab. Hierfür wurden die VLE Tabellen angelegt.
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Re: Haben Dampf und Reflux die gleiche Temperatur?

Beitrag von derwo »

Daß Moleküle immer das gleiche Volumen einehmen, also 1 mol Wasserdampf das gleiche Volumen wie 1 mol Ethanoldampf (bei gleichem Druck und gleicher Temperatur), bedeutet ja, daß man die vol% der Flüssigkeit nur in mol% umrechnen muss, dann hat man die vol% des Gases. 40vol% = 16.3mol%, also haben 40vol% in verdampfter Form 16.3vol%. Mit meinen 15.7vol% lag ich also ein kleines Stück daneben.

Wegen der Diskussion mit hefezelle,
wenn man Flüssigkeiten komplett verdampft, hat der Dampf natürlich dieselbe Konzentration wie die Flüssigkeit. Und andersher um auch: Wenn man komplett kondensiert, hat man dieselbe Konzentration wie der Dampf.
Wenn man aber eine Flüssigkeit nicht komplett verdampft, hat der Dampf eine andere Konzentration. Das wissen wir ja.
Wenn man Dampf aber nicht komplett kondensiert, was dann? Das ist doch hefezelles Frage, oder? Wenn an einer gekühlten Fläche ein Alkohol-Wasserdampf vorbeiströmt, kann es sein, daß anteilig mehr Wassermoleküle daran kondensieren als Ethanolmoleküle, also der Dampfstrom immer alkoholkonzentrierter wird?
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Re: Haben Dampf und Reflux die gleiche Temperatur?

Beitrag von azeotrop »

derwo hat geschrieben: 31. Jan 2021, 10:51 Das ist doch hefezelles Frage, oder? Wenn an einer gekühlten Fläche ein Alkohol-Wasserdampf vorbeiströmt, kann es sein, daß anteilig mehr Wassermoleküle daran kondensieren als Ethanolmoleküle, also der Dampfstrom immer alkoholkonzentrierter wird?
Für diese Hypothese finde ich keine Anhaltspunkte. Vielleicht hilft es wenn ihr ein praktisches Experiment findet, an dem man das behauptete Verhalten nachstellen kann. Ich würde mich auch fragen warum man dann Rektifikationskolonnen mit Böden baut, wenn es anders auch ginge. Bitte nicht mit dem Argument kommen es wäre bei Packungen anders. Es ist nicht anders, sondern nur schwerer zu sehen.
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Re: Haben Dampf und Reflux die gleiche Temperatur?

Beitrag von hefezelle »

azeotrop hat geschrieben: 31. Jan 2021, 09:29 Bei einer idealen Potstill kann man gut sehen dass als Produkt eine Flüssigkeit entsteht mit der Konzentration des Dampfes.
Der Dampf hat höhere Prozente als die Kesselflüssigkeit aus der er entstand. Beim Kondensieren verändert sich die Konzentration nicht.
Ansonsten würde bei jeder Poststill die Kessel-Alkoholstärke aus dem Produktkühler laufen, statt Schnaps.
Stimmt, aber die Potstill ist halt der eine Extremfall, wo der Dampf vollständig kondensiert wird. Mitten in einer Kolonne passiert das ja typischerweise nicht. Da wird ein Teil des Dampfes kondensiert und ein Teil des Reflux dafür verdampft. Und die Frage die ich mir nun stelle ist: Welche Zusammensetzung bekommet man, wenn man einen Teil des Dampfes kondensiert? Die gleiche wie im Dampf? Oder jene, die laut VLE als Flüssigkeit zum Dampf passt? Oder was dazwischen? Mein Bauchgefühl sagt: Irgendwas dazwischen, und je langsamer man brennt desto näher am VLE.
derwo hat geschrieben: 30. Jan 2021, 20:47 Womit wir wieder bei der Frage wären, ob es partielle Kondensierung gibt...
In der Tat! Und das ist eine für mich sehr spannende Frage, die es mir wert scheint geklärt zu werden.

Man könnte das doch testen, oder? Wenn man direkt unter dem Kühler Produkt abziehen kann, dann könnte man zuerst den Kühler gar nicht aufdrehen, sodass der Dampf am Kühler vorbei in die Atmosphäre entweicht. Das bringt mal die Anlage auf Dampftemperatur und sorgt dafür, dass der Dampf überall gleiche Zusammensetzung hat. Dann dreht man ganz wenig den Kühler auf, sodass noch immer der meiste Dampf entweicht, aber ein Bisserl was kondensiert. Diese Flüssigkeit sollte dann halt möglichst schnell aus der Kolonne abgezogen werden. Dann könnte man untersuchen, welche Zusammensetzung dieses Kondensat hat.

Hat jemand die nötige Gerätschaft dafür? Ich leider nicht, und dank Lockdown komme ich nicht in die Glaswerkstatt :(
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Re: Haben Dampf und Reflux die gleiche Temperatur?

Beitrag von hefezelle »

azeotrop hat geschrieben: 31. Jan 2021, 10:58 Für diese Hypothese finde ich keine Anhaltspunkte.
Keine experimentellen Anhaltpunkte oder gesichertes Wissen, aber Spekulation mit Grudlagenverständnis führen mich zu meinem Bauchgefühl, wie oben erwähnt:
Angenommen es trifft jetzt Gas auf einen recht kalten Kühler. Dann kondensieren mal die ersten paar Moleküle, und diese Flüssigkeit hat dieselbe Zusammensetzung wie das Gas. Aber wenn die Flüssigkeit nicht augenblicklich fortgezaubert wird, dann wird sich doch zwischen Flüssigkeit und umgebenden Dampf ein VLE einstellen wollen. Wodurch das Kondensat verwassert wird und der Dampf aufkonzentriert.
Dabei gehe ich halt davon aus, dass genug Zeit vergeht dass sich zwischen dem Reflux und dem Dampf die Konzentrationen in Richtung VLE verändern können. Und die eigentliche Frage für mich ist wohl, ob dieses genug Zeit nur ein paar nano-Sekunden sind, womit sich stets das VLE ergeben würde, oder ob das einige Sekunden sind, wodurch sich das Bild ergeben würde, dass keine partielle Kondensierung stattfindet.

Hügelwilli-Edit: Die sich daraus ergebende Diskussion über selektive Kondensierung habe ich in das entsprechende Thema geschoben: CM, selektive Kondensierung