light-end and heavy-end impurities

German translation: leichtsiedende und schwersiedende Verunreinigungen

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English term or phrase:light-end and heavy-end impurities
German translation:leichtsiedende und schwersiedende Verunreinigungen
Entered by: philipp kieffer

16:35 Aug 22, 2017
English to German translations [PRO]
Tech/Engineering - Chemistry; Chem Sci/Eng
English term or phrase: light-end and heavy-end impurities
The resultant maleic anhydride (85 wt.%) is then sent to a further two distillation columns to remove light-end and heavy-end impurities.
philipp kieffer
Spain
Local time: 09:27
lichtsiedende und schwersiedende Verunreinigungen
Explanation:
Maleinsäureanhydrid wird durch partielle Oxidation von n-Butan bzw. des sogenannten „Raffinat II“ mit Hilfe eines Vanadium-Phosphor-Oxid-(VPO-)Katalysators gewonnen.[6] Das „Raffinat II“ ist ein Teil der beim Steamcracken entstehenden C4-Fraktion und besteht im Wesentlichen aus den Isomeren n-Butenen und n-Butan.
https://de.wikipedia.org/wiki/Maleinsäureanhydrid

Es gibt zwei Gruppen von Crackverfahren: Thermisches Cracken und katalytisches Cracken. Da beim thermischen Cracken keine Katalysatoren eingesetzt werden, können auch Rückstände der Erdöldestillation zugeführt werden, die wegen ihres Gehalts an Schwermetallen und Schwefel die eingesetzten Katalysatoren beim katalytischen Cracken schädigen würden.
:
https://de.wikipedia.org/wiki/Cracken

Der Produktstrom am Ofenaustritt enthält eine Vielzahl von Stoffen, die nun voneinander getrennt werden. Die Wertprodukte müssen dabei im Allgemeinen in einer sehr hohen Reinheit erzeugt werden. Die Stoffe, die man nicht als Produkt gewinnen möchte, werden zum Cracker zurückgeführt, verbrannt (Gase) oder als Halbfabrikat verkauft. Die Aufarbeitung ist extrem komplex und wird hier stark vereinfacht dargestellt.

Die Aufarbeitung beginnt mit der Ölwäsche und der Wasserwäsche, in denen das noch heiße Gas weiter abkühlt und schwere Verunreinigungen wie Koks und Teer abgeschieden werden. Die wichtigsten Trennschritte sind Rektifikationen (mehrstufige Destillationen). Für die Trennung der leichten Kohlenwasserstoffe sind Tieftemperaturrektifikationen bei hohem Druck erforderlich. Dazu wird das Spaltgas zunächst stufenweise auf ca. 30 bar verdichtet. In einer Laugewäsche werden die sauren Gase absorbiert. Ein adsorptiver Trockner entfernt Wasser. Die Abtrennung von Ethinspuren wäre äußerst schwierig, so dass stattdessen Ethin katalytisch zu Ethen hydriert wird.

Es folgt die stufenweise Kühlung des Spaltgases und eine Sequenz von Rektifikationen, in denen das Kohlenwasserstoffgemisch in Fraktionen unterschiedlicher Kohlenstoffzahl zerlegt wird. Die Reihenfolge der Trennschnitte ist von entscheidender Bedeutung für die Wärmeintegration, den apparativen Aufwand und damit die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens. Je nach örtlichen Gegebenheiten, Spaltgaszusammensetzung und gewünschten Produkten sind hier ganz unterschiedliche Lösungen denkbar und sinnvoll. Die einzelnen Fraktionen werden in weiteren Destillationen in die gesättigten und ungesättigten Kohlenwasserstoffe aufgetrennt.

Die Hauptprodukte, insbesondere Ethen und Propen, liegen nun in reiner Form vor. Die Butanderivate können für die unterschiedlichsten petrochemischen Verfahren verwendet werden (z. B. das iso-Buten zur Herstellung von MTBE bzw. ETBE, n-Butene zur Produktion von Alkylat).
https://de.wikipedia.org/wiki/Steamcracken

Das auf 315 °C bis 430 °C vorgewärmte Edukt wird mit einem Teilstrom aus dem Sumpf der Destillationskolonne (Slurry) in den Katalysator-Riser (6) eingeleitet, wo sie verdampft und am Katalysator gecrackt wird. Alle Reaktionen finden in dem Katalysator-Riser statt. Die Kohlenwasserstoffdämpfe fluidisieren das Katalysatorpulver und fördern es aufwärts in den darüber liegenden Abscheider, in dem die Temperatur ca. 535 °C und der Druck 1,7 barü betragen.

Im Abscheider wird der verbrauchte Katalysator von dem dampfförmigen Produkt getrennt, wobei kleinere Partikel in zwei Hydrozyklonen (4) abgeschieden werden. Der Katalysator fließt dann abwärts durch ein Strippteil, in das Dampf eingeblasen wird, um restliche flüchtige Kohlenwasserstoffe abzutrennen, die ebenfalls aus Produkt bestehen und daher wertvoll sind. Der Katalysatorabfluss wird durch ein Ventil (8) reguliert.
https://de.wikipedia.org/wiki/Fluid_Catalytic_Cracking

(57) Verfahren zur Gewinnung von hochreinem, farbstabilem Maleinsäureanhydrid durch fraktionierte Destillation von rohem Maleinsäureanhydrid, wobei man das von Leichtsiedern und Schwersiedern abgetrennte dampfförmige Maleinsäureanhydrid partiell so kondensiert, daß 0,5 bis 15 Gew.% des dampfförmigen Maleinsäureanhydrids aus der Dampfphase als flüssiges Vorkondensat abgeschieden werden, und das restliche dampfförmige hochreine Maleinsäureanhydrid anschlie-Bend total kondensiert wird.
:
[0010] Nach einer kontinuierlichen Arbeitsweise verfährt man z.B. so, daß man ein rohes Maleinsäureanhydrid, das z.B. bis zu 25 Gew.X an Verunreinigungen, wie Maleinsäure, Citraconsäure, Phthalsäure oder deren Anhydride sowie Benzoesäure und sonstigen Verunreinigungen enthält, in einer Destillationskolonne, die mit Böden ausgestattet ist, so destilliert, daß man Leichtsieder über Kopf und Schwersieder als Sumpf abtrennt. Im Seitenabzug der Kolonne wird das auf diese Weise von den Nebenprodukten weitgehend befreite Maleinsäureanhydrid dampfförmig entnommen. Es hat eine Reinheit von mindestens 98 Gew.X. Zur Teilkondensation leitet man dieses dampfförmige Maleinsäureanhydrid z.B. durch eine Kühlschlange, in der man durch Temperaturregulierung des Kühlmediums die Teilkondensation so steuert, daß die erforderliche Menge an Vorkondensat aus dem dampfförmigen Maleinsäureanhydrid abgetrennt werden kann. Das restliche dampfförmige Maleinsäureanhydrid wird nach dieser Teilkondensation durch Totalkondensation erhalten.

Beispiel
[0013] 623 g/h eines rohen Maleinsäureanhydrids der Zusammensetzung 81 Gew.% Maleinsäureanhydrid, 6 Gew.% Maleinsäure, 4 Gew.X Citraconsäure, 4 Gew.% Phthalsäure, 4 Gew.X Benzoesäure und 1 Gew.X sonstige Verunreinigungen wurden mit einer Zulauftemperatur von 100°C kontinuierlich auf den 18. Glockenboden einer Glaskolonne gegeben. Die Kolonne mit einem Durchmesser von 80 mm enthielt 60 Glockenböden. Sie wurde bei einem Druck von 150 mbar am Kopf betrieben.

[0014] Am Kolonnenkopf wurde eine Gesamtdestillatmenge von 1928 g/h (Kondensationstemperatur 138°C) gemessen, wobei 10 g/h als Kopfabzug entnommen und 1918 g/h als Rücklauf auf den Kolonnenkopf gegeben wurden. Der Kopfabzug setzte sich wie folgt zusammen. Citraconsäureanhydrid 271 Gew.-ppm, Maleinsäureanhydrid 99,97 Gew.%. Eine Wasseranalyse des Kopfabzuges wurde nicht durchgeführt.

[0015] Am Kolonnensumpf wurden 100 g/h (Temperatur 163°C) abgezogen. Der Sumpfaustrag enthielt 19 Gew.X Maleinsäureanhydrid, 25 Gew.% Benzoesäure, 25 Gew.X Phthalsäureanhydrid und sonstige Verunreinigungen, wie hochsiedende Kohlenwasserstoffe, hochmolekulare organische Säuren und Zersetzungsprodukte. Am 50. Glockenboden wurden 503 g/h dampfförmiges Maleinsäureanhydrid bei einer Temperatur von 139°C abgezogen. Die Zusammensetzung betrug: 99,7 Gew.X Maleinsäureanhydrid, 0,3 Gew.X Citraconsäureanhyrid. Das dampfförmige Maleinsäureanhydrid wurde in einen kleinen stehenden Glaskühler geleitet. Als Kühlmedium wurde Marlotherm verwendet. Die Temperatur des Kühlmediums wurde so eingestellt, daß 2 Z der Gasmenge entsprechend 10 g/h als Vorkondensat partiell kondensiert wurden. Die Kondensationstemperatur lag bei 138,5°C. Die restlichen 503 g/h dampfförmiges Maleinsäureanhydrid wurden in einem sich anschließenden Glaskühler totalkondensiert. Nach der Totalkondensation betrug die Temperatur des Maleinsäureanhydrids noch 75°C.
https://data.epo.org/publication-server/html-document-maximi...
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Johannes Gleim
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4 +1lichtsiedende und schwersiedende Verunreinigungen
Johannes Gleim
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What is light end, heavy end in distillation column?
Gudrun Maydorn (X)
Rektifikationskolonne
Johannes Gleim

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lichtsiedende und schwersiedende Verunreinigungen


Explanation:
Maleinsäureanhydrid wird durch partielle Oxidation von n-Butan bzw. des sogenannten „Raffinat II“ mit Hilfe eines Vanadium-Phosphor-Oxid-(VPO-)Katalysators gewonnen.[6] Das „Raffinat II“ ist ein Teil der beim Steamcracken entstehenden C4-Fraktion und besteht im Wesentlichen aus den Isomeren n-Butenen und n-Butan.
https://de.wikipedia.org/wiki/Maleinsäureanhydrid

Es gibt zwei Gruppen von Crackverfahren: Thermisches Cracken und katalytisches Cracken. Da beim thermischen Cracken keine Katalysatoren eingesetzt werden, können auch Rückstände der Erdöldestillation zugeführt werden, die wegen ihres Gehalts an Schwermetallen und Schwefel die eingesetzten Katalysatoren beim katalytischen Cracken schädigen würden.
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https://de.wikipedia.org/wiki/Cracken

Der Produktstrom am Ofenaustritt enthält eine Vielzahl von Stoffen, die nun voneinander getrennt werden. Die Wertprodukte müssen dabei im Allgemeinen in einer sehr hohen Reinheit erzeugt werden. Die Stoffe, die man nicht als Produkt gewinnen möchte, werden zum Cracker zurückgeführt, verbrannt (Gase) oder als Halbfabrikat verkauft. Die Aufarbeitung ist extrem komplex und wird hier stark vereinfacht dargestellt.

Die Aufarbeitung beginnt mit der Ölwäsche und der Wasserwäsche, in denen das noch heiße Gas weiter abkühlt und schwere Verunreinigungen wie Koks und Teer abgeschieden werden. Die wichtigsten Trennschritte sind Rektifikationen (mehrstufige Destillationen). Für die Trennung der leichten Kohlenwasserstoffe sind Tieftemperaturrektifikationen bei hohem Druck erforderlich. Dazu wird das Spaltgas zunächst stufenweise auf ca. 30 bar verdichtet. In einer Laugewäsche werden die sauren Gase absorbiert. Ein adsorptiver Trockner entfernt Wasser. Die Abtrennung von Ethinspuren wäre äußerst schwierig, so dass stattdessen Ethin katalytisch zu Ethen hydriert wird.

Es folgt die stufenweise Kühlung des Spaltgases und eine Sequenz von Rektifikationen, in denen das Kohlenwasserstoffgemisch in Fraktionen unterschiedlicher Kohlenstoffzahl zerlegt wird. Die Reihenfolge der Trennschnitte ist von entscheidender Bedeutung für die Wärmeintegration, den apparativen Aufwand und damit die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens. Je nach örtlichen Gegebenheiten, Spaltgaszusammensetzung und gewünschten Produkten sind hier ganz unterschiedliche Lösungen denkbar und sinnvoll. Die einzelnen Fraktionen werden in weiteren Destillationen in die gesättigten und ungesättigten Kohlenwasserstoffe aufgetrennt.

Die Hauptprodukte, insbesondere Ethen und Propen, liegen nun in reiner Form vor. Die Butanderivate können für die unterschiedlichsten petrochemischen Verfahren verwendet werden (z. B. das iso-Buten zur Herstellung von MTBE bzw. ETBE, n-Butene zur Produktion von Alkylat).
https://de.wikipedia.org/wiki/Steamcracken

Das auf 315 °C bis 430 °C vorgewärmte Edukt wird mit einem Teilstrom aus dem Sumpf der Destillationskolonne (Slurry) in den Katalysator-Riser (6) eingeleitet, wo sie verdampft und am Katalysator gecrackt wird. Alle Reaktionen finden in dem Katalysator-Riser statt. Die Kohlenwasserstoffdämpfe fluidisieren das Katalysatorpulver und fördern es aufwärts in den darüber liegenden Abscheider, in dem die Temperatur ca. 535 °C und der Druck 1,7 barü betragen.

Im Abscheider wird der verbrauchte Katalysator von dem dampfförmigen Produkt getrennt, wobei kleinere Partikel in zwei Hydrozyklonen (4) abgeschieden werden. Der Katalysator fließt dann abwärts durch ein Strippteil, in das Dampf eingeblasen wird, um restliche flüchtige Kohlenwasserstoffe abzutrennen, die ebenfalls aus Produkt bestehen und daher wertvoll sind. Der Katalysatorabfluss wird durch ein Ventil (8) reguliert.
https://de.wikipedia.org/wiki/Fluid_Catalytic_Cracking

(57) Verfahren zur Gewinnung von hochreinem, farbstabilem Maleinsäureanhydrid durch fraktionierte Destillation von rohem Maleinsäureanhydrid, wobei man das von Leichtsiedern und Schwersiedern abgetrennte dampfförmige Maleinsäureanhydrid partiell so kondensiert, daß 0,5 bis 15 Gew.% des dampfförmigen Maleinsäureanhydrids aus der Dampfphase als flüssiges Vorkondensat abgeschieden werden, und das restliche dampfförmige hochreine Maleinsäureanhydrid anschlie-Bend total kondensiert wird.
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[0010] Nach einer kontinuierlichen Arbeitsweise verfährt man z.B. so, daß man ein rohes Maleinsäureanhydrid, das z.B. bis zu 25 Gew.X an Verunreinigungen, wie Maleinsäure, Citraconsäure, Phthalsäure oder deren Anhydride sowie Benzoesäure und sonstigen Verunreinigungen enthält, in einer Destillationskolonne, die mit Böden ausgestattet ist, so destilliert, daß man Leichtsieder über Kopf und Schwersieder als Sumpf abtrennt. Im Seitenabzug der Kolonne wird das auf diese Weise von den Nebenprodukten weitgehend befreite Maleinsäureanhydrid dampfförmig entnommen. Es hat eine Reinheit von mindestens 98 Gew.X. Zur Teilkondensation leitet man dieses dampfförmige Maleinsäureanhydrid z.B. durch eine Kühlschlange, in der man durch Temperaturregulierung des Kühlmediums die Teilkondensation so steuert, daß die erforderliche Menge an Vorkondensat aus dem dampfförmigen Maleinsäureanhydrid abgetrennt werden kann. Das restliche dampfförmige Maleinsäureanhydrid wird nach dieser Teilkondensation durch Totalkondensation erhalten.

Beispiel
[0013] 623 g/h eines rohen Maleinsäureanhydrids der Zusammensetzung 81 Gew.% Maleinsäureanhydrid, 6 Gew.% Maleinsäure, 4 Gew.X Citraconsäure, 4 Gew.% Phthalsäure, 4 Gew.X Benzoesäure und 1 Gew.X sonstige Verunreinigungen wurden mit einer Zulauftemperatur von 100°C kontinuierlich auf den 18. Glockenboden einer Glaskolonne gegeben. Die Kolonne mit einem Durchmesser von 80 mm enthielt 60 Glockenböden. Sie wurde bei einem Druck von 150 mbar am Kopf betrieben.

[0014] Am Kolonnenkopf wurde eine Gesamtdestillatmenge von 1928 g/h (Kondensationstemperatur 138°C) gemessen, wobei 10 g/h als Kopfabzug entnommen und 1918 g/h als Rücklauf auf den Kolonnenkopf gegeben wurden. Der Kopfabzug setzte sich wie folgt zusammen. Citraconsäureanhydrid 271 Gew.-ppm, Maleinsäureanhydrid 99,97 Gew.%. Eine Wasseranalyse des Kopfabzuges wurde nicht durchgeführt.

[0015] Am Kolonnensumpf wurden 100 g/h (Temperatur 163°C) abgezogen. Der Sumpfaustrag enthielt 19 Gew.X Maleinsäureanhydrid, 25 Gew.% Benzoesäure, 25 Gew.X Phthalsäureanhydrid und sonstige Verunreinigungen, wie hochsiedende Kohlenwasserstoffe, hochmolekulare organische Säuren und Zersetzungsprodukte. Am 50. Glockenboden wurden 503 g/h dampfförmiges Maleinsäureanhydrid bei einer Temperatur von 139°C abgezogen. Die Zusammensetzung betrug: 99,7 Gew.X Maleinsäureanhydrid, 0,3 Gew.X Citraconsäureanhyrid. Das dampfförmige Maleinsäureanhydrid wurde in einen kleinen stehenden Glaskühler geleitet. Als Kühlmedium wurde Marlotherm verwendet. Die Temperatur des Kühlmediums wurde so eingestellt, daß 2 Z der Gasmenge entsprechend 10 g/h als Vorkondensat partiell kondensiert wurden. Die Kondensationstemperatur lag bei 138,5°C. Die restlichen 503 g/h dampfförmiges Maleinsäureanhydrid wurden in einem sich anschließenden Glaskühler totalkondensiert. Nach der Totalkondensation betrug die Temperatur des Maleinsäureanhydrids noch 75°C.
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Johannes Gleim
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47 mins
Reference: What is light end, heavy end in distillation column?

Reference information:
What is light end, heavy end in distillation column? what are their relationship with IBP and FBP?
...
Best Answer: In general, "lighter" materials have lower boiling points so they will evaporate first and condense out last (at the first place they see that is cool enough). "Heavier" things, in general, have higher boiling points so they will evaporate last and condense first. Not sure about terminology IBP and FBP. hope this helps
...
Further to Gary H's comments. IBP is the initial boiling point and reflects the lightest component of a mixture. FBP is the final boiling point and reflects the heaviest component of a mixture.
https://uk.answers.yahoo.com/question/index?qid=200903120942...

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Note added at 1 Stunde (2017-08-22 17:38:49 GMT)
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Verfahren zur Reinigung von Formaldehyd, seine Verwendung sowie damit hergestellte Kunststoffe

Als Desorptionseinheit werden vorzugsweise Kolonnen verwendet, und zwar insbesondere gepackte Kolonnen sowie auch Bodenkolonnen. Da die Desorptionseinheit auch eine zur Vakuumdestillation geeignete Vorrichtung sein kann, haben sich sämtliche für die Destillation geeignete Kolonnen als zweckmäßig erwiesen. Besonders bevorzugt ist es, die Alkohol-Hemiformallösung in den oberen Teil der Desorptionseinheit einzuleiten und im Gegenstrom hierzu das Inertgas einzutragen und zwar vorzugsweise im unteren Teil der Kolonne, so daß mittels dem Inertgas die leichter flüchtigen Verunreinigungen aus der Lösung gestrippt werden können. Dies bewirkt einen zusätzlichen Reinigungseffekt.
...
Gegebenenfalls vorliegende schwer flüchtige Verunreinigungen und Nebenprodukte werden als Flüssig- oder Feststoffe im Pyrolysator abgetrennt. Im ausgetragenen Gasgemisch wird dann der höhersiedende Alkohol in einem Kondensator gegebenenfalls zusammen mit Hemifomalen rückkondensiert und kann so gegebenenfalls nach weiteren Reinigungsschritten für weitere Absorptions- und Desorptionsvorgänge im erfindungsgemäßen Verfahren rückgeführt werden.
https://www.google.com/patents/DE19748380A1?cl=de

Gudrun Maydorn (X)
Germany
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4 hrs
Reference: Rektifikationskolonne

Reference information:
Der diskontinuierliche Betrieb (engl. batch) wird hauptsächlich eingesetzt, um mit einer einzigen Kolonne ein Mehrstoffgemisch in seine verschiedenen Einzelkomponenten zu trennen – zu fraktionieren. Hierbei wird das Gemisch im Sumpf der Kolonne vorgelegt und im Verdampfer verdampft. Dabei geht zunächst bevorzugt die Komponente mit dem niedrigsten Siedepunkt in die Gasphase über und steigt im Kolonnenkörper auf. An den Einbauten findet eine ständige Kondensation und Wiederverdampfung statt, was zu einer Anreicherung der am niedrigsten siedenden Komponente in der Gasphase und der Komponenten mit den höheren Siedepunkten in der Flüssigphase führt.

Im Falle einer Destillation wird das gesamte am Kopf im Kondensator verflüssigte Gemisch abgezogen und als Fraktion gesammelt, bis ein Anstieg der Kopftemperatur die nächste Komponente anzeigt. Meistens wird dann eine sogenannte Zwischenfraktion gebildet, die aus einer Mischung von zwei Komponenten besteht, und gesondert behandelt wird, bevor endgültig die nächste Komponente gesammelt wird. Theoretisch ist es so möglich nacheinander alle Einzelstoffe in reiner Form zu gewinnen, bis das gesamte ursprüngliche Gemisch verdampft ist. In der Praxis wird jedoch ab einem gewissen minimalen Füllstand entweder frisches Gemisch nachgefüllt oder der Rest zur weiteren Behandlung aus dem Sumpf entfernt.

Bei einer Rektifikation wird grundsätzlich ebenso verfahren, jedoch mit dem entscheidenden Unterschied, dass nur ein kleiner Teil des Kopfkondensates abgezogen und gesammelt wird, während der Großteil wieder als sogenannter Rückfluss in den Kolonnekopf eingespeist wird. Auf diese Weise wird die Trennwirkung ganz erheblich verbessert, und es können wesentlich größere Reinheiten der Einzelkomponenten erreicht werden.

Während im Labor meistens im Batch gearbeitet wird, werden ein Großteil der industriellen Kolonnen kontinuierlich betrieben. Dabei wird das zu trennende Gemisch in konstantem Strom an einem fixen Punkt der Kolonne aufgegeben (Feed), von wo aus es über die Einbauten nach unten in den Sumpf rieselt. Beim intensiven Wärme- und Stoffübergang mit den von unten aufsteigenden Dämpfen werden die leichter siedenden Komponenten aus der Flüssigkeit„ausgestrippt“ und steigen in der Gasphase wieder nach oben. Die schwerer siedenden Komponenten fließen weiter nach unten, bis sie schließlich stark angereichert kontinuierlich aus dem Sumpf abgezogen werden. Der Bereich zwischen dem Sumpf und der Gemischeinspeisung wird auch als „Abtrieb“ der Kolonne bezeichnet (engl. stripping section).

Oberhalb der Einspeisung bewirkt die von oben herabrieselnde Flüssigkeit ein „Auswaschen“ der noch verbliebenen schwerer siedenden Komponenten aus der Gas- in die Flüssigphase, mit der sie in den Sumpf transportiert werden. Am Kopf werden die stark angereicherten leicht siedenden Komponenten verflüssigt und zum Teil als Rückfluss wieder in den Kopf zurückgespeist, zum Teil in stetem Strom abgezogen. Diese Wiedereinspeisung ist beim kontinuierlichen Betrieb unabdingbar, um die Wirksamkeit des „Verstärkungsteils“ (engl. rectification section) zwischen Einspeisung und Kopf zu gewährleisten.

Im Gegensatz zu einer Batch- kann in einer kontinuierlichen Kolonne ein Vielkomponentengemisch nur in bestenfalls einen Reinstoff (Schwerst- oder Leichtestsieder) und ein Gemisch der übrigen Komponenten aufgetrennt werden, welches in weiteren Kolonnen behandelt werden muss. Dafür ist sie jedoch wesentlich leichter zu handhaben und zu automatisieren.
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Rektifikationskolonne

Johannes Gleim
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