Kühlrichtung bei Destillation?

4 Antworten

Theoretischer Extremfall bei der Kühlrichtung von oben nach unten bei zu langsamen Fluss: Unten verdampft das stets heisser werdende Wasser und bildet Gas-/Dampfblasen, die in Gegenstromrichtung wandern. Die Kühlwirkung wird negativ beeinträchtigt.

Kühlt man von unten nach oben, so erfolgt die maximale Kühlung bereits zu Beginn und dort, wo es am Heissesten ist, während theoretisch entstehende Gas-/Dampfblasen nach oben abtransportiert werden können.

Von unten nach oben wird die gesamte Oberfläche komplett umströmt und maximal gekühlt, andersrum würde das Wasser einfach nur als Rinnsal herunterfallen.

Jeder, der einmal einen Liebig- oder Rückfluss-Kühler falsch herum angeschlossen hat, kann das bestätigen!

Es gibt aber noch einen theoretischen Grund. Abkühlvorgänge verlaufen - trägt man die Temperatur gegen die Zeit auf - schwach exponentiell. Am Eintritt on den Liebig-Kühler haben die Brüden die höchste Temperatur und können schon mit dem vorgewärmten Kühlwasser gekühlt werden. Am Ende des Kühlers bedarf es dann schon der stärkeren Kühlwirkung des frischen Kühlwassers.

Beim Rückfluss-Kühler ist es ein wenig komplizierter, da die Strömungsrichtung nur für den Rückfluss im Gegenstrom verläuft.

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Wenn ein Kühlmantel von Oben gespeist wird muss das kalte Frischwasser gegen die Konvektionsströmung des erwärmten Wassers arbeiten (siehe Chillersuns Bemerkung zu Gegenstrom).

Außerdem werden Luftblasen bei der Einspeisung von Unten ausgetrieben. Bei der Einspeisung von Oben bleiben sie eher hängen, sind lästig, verringern die Kühlleistung (weniger Kühlfläche) und können im schlimmsten Fall zur lokalen Überhitzung führen.

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