Stripping termodinamica

STRIPPING

Stripping

è una tecnica di separazione usata per ricavare un componente gassoso o volatile da una miscela. è usato molto in ambito petrolifero per separare i gas (CH₄, C₂H₆, C₃H₈) dalla miscela liquida.

• Si utilizza una colonna a piatti ⇒ il numero dei piatti si determina graficamente
• Si utilizza un vapore (VA/VB) che viene introdotto in coda alla colonna
• F viene introdotto in testa.

F scende all'interno della colonna mentre VA sale. In ogni piatto della colonna viene uno scambio di materia tra liquido e vapore in cui la parte gassosa si arricchisce di componente volatile.

NB Non c'è riflusso né in testa né in coda.

Osservazioni sul disegno

• A è un gas o un liquido apolare
• VB è vapore acqueo (VA) se i componenti della miscela non sono solubili in acqua. In alternativa è un vapore inerte se lavoriamo con miscele acquose.
• Ds è un serbatoio di separazione per liquidi immiscibili, dove si formano due fasi: A immiscibile in acqua.

T2 cede calore perché è quello a temperatura maggiore. Si cerca l'equilibrio

(T2 > T1)

Non è possibile ridare calore al corpo che l'ha ceduto inizialmente perché la sorgente di partenza si trova a temperatura più alta

Lo MOTO PERPETUO (a) non esiste.

(T2 < T1)

Q_tot = Q₁ + Q₂

Q_tot = L

[Q - L = ΔU]

ΔU = 0

L = Q

trasformazione isobara (pressione costante)

Q = F · Cp · ΔT = n · Cp · ΔT

dQ = n · Cp · dT

dS = ∫₁² dQ/T = ∫₁² n · Cp · dT/T

dS = nCp ∫₁² dT/T = [nCp ln T]²₁ = nCp ln ^T₂/_T1

ΔS = nCp ln ^T₂/_T1

entropia di una trasformazione a pressione costante

trasformazione isocora (volume costante)

Q = F · Cv · ΔT = n · Cv · ΔT

calore specifico a volume costante => Cp = Cv + R

dQ = n · Cv · dT

dS = ∫₁² nCv · dT/T = nCv ∫₁² dT/T = nCv ln ^T₂/_T1

ΔS = nCv ln ^T₂/_T1

entropia di una trasformazione con volume costante

ΔS_v < ΔS_p

Il volume costante riduce la possibilità di disordine delle particelle

Relazione tra:

ΔH ed H

ΔH_reaz = ΣHp - ΣHr

(Legge di Hess)

ΔS ed S

ΔS_reaz = ΣSp - ΣSe

Collegamento tra ΔG e K_eq

ΔG = -nRT log K_eq

dove K_eq = e^-ΔG/nRT

Se K_eq > 1 --> Reazione spostata verso P

ΔG < 0

Se K_eq < 1 --> Reazione spostata verso R

ΔG > 0

Se K_eq = 1 --> Situazione di equilibrio

ΔG = 0

NB. aA + bB ⇌ cC + dD

K_eq = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b