Berekenen van minimale refluxverhoudingen met behulp van Fenske's en Underwood's methoden

Het berekenen van de minimale refluxverhouding is essentieel bij het ontwerpen van efficiënte destillatieprocessen. De methoden van Fenske en Underwood worden vaak gebruikt om deze parameter te bepalen, waardoor een optimale scheiding met minimaal energieverbruik wordt gegarandeerd.

Fenske's methode

De methode van Fenske berekent het minimale aantal theoretische fasen die nodig zijn voor een bepaalde scheiding bij totale reflux. Het veronderstelt ideale omstandigheden en geen warmteverlies, wat een basislijn voor kolomontwerp.

De formule omvat de molfracties van componenten in het destillaat en de bodem, evenals hun relatieve volatiliteit. Het wordt uitgedrukt als:

N_min = log((x_D / (1 - x_D]) / (x_B / (1 - x_B[])) / log(α)[]

waarbij:

• N_min = Minimumaantal fasen
• x_D = Molfractie van de meer vluchtige component in het destillaat
• x_B = Molfractie van de meer vluchtige component in de bodem
• α = Relatieve volatiliteit

Methode van Underwood

Underwood's methode schat de minimale reflux ratio die nodig is voor een bepaalde scheiding. Het omvat het oplossen van een vergelijking gebaseerd op componentfeed en productsamenstellingen, rekening houdend met de relatieve volatiliteit.

De belangrijkste vergelijking is:

R_min =