Hallo,
ich habe eine Frage bezüglich einer Gasverflüssing von Propan, Butan und Ethan.
Ziel: Massenstrom bzw. Volumenstrom des Propan durch Kondensation zu ermitteln. Butan und Ethan können und sollen weiterhin gasförmig bleiben.
Bekannt: Anteile der Gaskomponenten, Massenstrom, Ein und Austrittstemperatur des Kühlwassers im Kondensator sowie der Druck im Kondensator, weieterhin ist die Temperatur des einströmenden Gases auch bekannt.
Ich weiß wie ich eine 2 Komponentenlösung so destilliere, dass ich den Leichtsieder zuerst bzw. ausschließlich abscheide.
Bestimmung der Stoffmenge des Leichtsieders im Endzustand über das Rayleigh-Integral.
Analog lässt sich dies ja auch für ein 2 Komponentengas anwenden.
Aber:
Wie stelle ich das ganze für eine 3 Komponentlösung bzw. n-Komponentenlösung an?
Das Rayleigh Integral ist ja nur für 2 Stofflösungen gedacht, oder?
Dampfdrücke der Komponenten lassen sich über Dalton bzw. Antoine herleiten bzw. errechnen.
Hilft mir aber alles nicht weiter, da ich ja mehrere Komponenten habe.
Was übersehe ich. Oder ist mein Ansatz über die Teilkondensation falsch?
Jaja, Fragen über Fragen. Ich hoffe, dass ich mich klar ausgdrückt habe, wo mein Problem liegt. Ansonsten einfach noch einmal nachfragen.
Bis dann denn
Gruß
Hallo,
Ziel: Massenstrom bzw. Volumenstrom des Propan durch
Kondensation zu ermitteln. Butan und Ethan können und sollen
weiterhin gasförmig bleiben.
in einem Schritt ist das wohl nicht möglich, weil Ethan bei weit niedrigerer Temperatur siedet als Propan und Butan bei einer höheren.
Kondensierst Du das Propan, wird das Butan automatisch mit auskondensiert.
Gandalf
Hallo Gandalf,
das trifft nur für den Umgebungszustand zu!
Da ich nur die Dampftafel des Propans habe, kann ich keine Aussage über den Zustand des Butans bzw. Ethans bei meinen Bedingungen machen .
Der Druck im Kondensator beträgt 16,8 bara (absolut).
Für Propan bedeutet dies, dass es eine Temperatur von ca. 49°C hat und sich genau auf der Siedelinie befindet mit x=1, siehe p-h Diagramm.
Deine Aussage kann ich nur für den Umgebungszustand verifizieren.
Zu dem kann ich nicht erkennen wie Du mir mit Deiner Antwort weiterhelfen konntest, da die Randbedingungen oben ,zwar nur allgemein, aber dennoch erwähnt wurden.Hast Du eine Dampftafel für Ethan und Butan, die mir diesbezüglich weiterhelfen könnte Deine Antwort in mein Problem mit zu berücksichtigen?
Danke dennoch für Deinen Beitrag
Gruß
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Hallo,
das trifft nur für den Umgebungszustand zu!
bist Du sicher?
Da ich nur die Dampftafel des Propans habe, kann ich keine
Aussage über den Zustand des Butans bzw. Ethans bei meinen
Bedingungen machen .
Warum kannst Du dann die Aussage oben machen?
Ethan siedet bei −88,6 °C
Propan bei - 42 °C
Butan bei - 0,5 °C
Alle Angaben gelten für einen Druck von rund einem bar.
Bei Druckveränderungen ändern sich die Absolutwerte der Siedepunkte, ich kann mir aber nicht vorstellen, daß die Reihenfolge sich ändern wird.
Das wollte ich mit meinem Artikel ausdrücken.
Sollte diese Information nicht relevant für Dich sein, bitte ich um Entschuldigung, daß ich Dich belästigt habe.
Gandalf
Hi,
ich kann diese Aussage machen, weil sich die Siedepunkte aller Gase nach „oben“ verschieben( wie Du schon richtig erkannt hast), wenn man sie unter Druck setzt.Jedoch nicht in welchen Bereich bzw. wie weit nach oben. Dazu benötige ich die Dampftafeln der Gase.
Es ist halt die chemische Eigenschaft der Gase, bei Kompression eine Siedepunktserhöhung zu erfahren.
Denk doch nur an Deinen Kühlschrank:
Wir nutzen die Verdampfungsenthalpie des NH3 aus. Zuerst kompremieren wir das Gas, kühlen es ab mit Hilfe des Wärmetauschers und verdampfen es dann, weil es die „hohe Enthalpie“ der Lebensmittel aufnimmt. Damit haben wir es wieder gasförmig und verdichten es wieder mit Hilfe des Kompressors. Voila, der Kreislauf ist geschlossen.
Wie weit ein Gas eine Siedepunktserhöhung erfährt weiss ich nicht, zumindest nicht ohne Hilfe der Dampftafeln.
Das sind Grundlagen der Chemie und helfen mir bei meinem aktuellen Problem nicht weiter.
Das das Butan mit abgeschieden wird ist klar.(s.o.)
Ein Bypass mit weiterer Kühlung wäre denkbar, angelehnt an die Destillation mit Dephlegmator, wobei wir schon fast bei der Rektifikation wären 
Gase und Lösungen mit mehreren Komponenten verhalten sich ja ähnlich.
Aber das ist alles viel Prosa und hilft nicht wirklich weiter.
Vielleicht hast du ja einen konkreten Ansatz um das Rayleigh Integral für n-Komponentenlösungen nach dem Leichtsieder hin aufzulösen (Butan in diesem Fall). Für 2 Komponenten ist es kein Problem! Jedoch für 3 oder mehr Komponenten wäre ein konkreter Lösungsvorschlag hilfreich.
Vielleicht ist dieser Ansatz auch nicht der beste. Es ist auf jeden Fall ein konkreter.
Vielleicth überlegst Du ja noch einmal oder hinterfragst die weiteren Randbedingungen, bevor Du beleidigt bist, weil Deine Aussage nichts mit der Lösungsfindung zu tun hat.
Wie ich aber in diesem Forum sehen kann, ist es bei Dir kein Einzelfall.
Dennoch danke ich Dir für Deinen Beitrag.
Gruß
MOD: Überflüssiges Zitat gelöscht.
Hallo,
das trifft nur für den Umgebungszustand zu!
bist Du sicher?
Um diese Frage noch zu beantworten:
Ja ich bin mir sicher, da mir die Dampftafel des Propans vorliegt.
Und ich mal behaupte echt Ahnung von der Materie zu haben.
Gruß
Hallo,
Vielleicth überlegst Du ja noch einmal oder hinterfragst die
weiteren Randbedingungen, bevor Du beleidigt bist, weil Deine
Aussage nichts mit der Lösungsfindung zu tun hat.
das sehe ich zwar als Bringschuld, aber egal.
Wie ich aber in diesem Forum sehen kann, ist es bei Dir kein
Einzelfall.
OK, ich werde Dich nie wieder mit einer Antwort behelligen
Dennoch danke ich Dir für Deinen Beitrag.
Immerhin.
Gandalf
Moin,
Hallo Gandalf,
das trifft nur für den Umgebungszustand zu!
Tut es nicht, es trifft auch in Deinem Fall zu.
Der Druck im Kondensator beträgt 16,8 bara (absolut).
Für Propan bedeutet dies, dass es eine Temperatur von ca. 49°C
hat und sich genau auf der Siedelinie befindet mit x=1, siehe
p-h Diagramm.
Bei diesem Druck hat Butan einen Siedepunkt von ca. 104 - 105 °C, wird also, wie Gandalf völlig richtig sagte, bei 49 °C längst kondensiert sein.
Gruß
Kubi
1 „Gefällt mir“
Hallo,
dazu kann ich ohne DT nichts sagen; glaube es Dir aber gern. Nur wie löse ich das Problem mit der Bestimmung des Stoffmengenstromes an Propan? Hast Du da einen Lösngsansatz.
Immerhin habe ich dann nur noch n-1 Komponente. Dennoch weiß ich nicht ob der Ansatz über Rayleigh mit mehr als 2 Komponenten richtig ist odr nicht. Wie schauts damit aus?
Danke und Gruß
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Tach,
dazu kann ich ohne DT nichts sagen; glaube es Dir aber gern.
Kreativ sein: Dampfdruckkurven kann im Internet relativ leicht finden. Z. B. beim NIST.
Nur wie löse ich das Problem mit der Bestimmung des
Stoffmengenstromes an Propan? Hast Du da einen Lösngsansatz.
Dann werd noch mal genauer: Du hast die Anteile der Komponenten und den Zustand sowie den Gesamtstrom, wenn ich Dein Ursprungsposting noch richtig im Gedächtnis habe? Dann kennst Du auch den Massenstrom an Propan. Der ändert sich durch die Kondensation nicht. Oder brauchst Du den Propanstrom in der gasförmigen bzw. flüssigen Phase allein? Dann wird Dir nichts anderes übreigbleiben, als die thermische Trennung durchzurechnen, um die Verteilung aller Komponenten in Dampf- und Flüssigphase zu erhalten.
Gruß
Kubi