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destilacion operaciones, Apuntes de Química

destilacion de operaciones unitarias 1

Tipo: Apuntes

2017/2018

Subido el 28/08/2018

gnarv26
gnarv26 🇻🇪

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U.C: OPERACIONES UNITARIAS I
PROFAS: LUYELIS RODRÍGUEZ, YENNITZA RAVELO, MARYORIE LARA
TEMA: DESTILACIÓN
Es una operación unitaria que se utiliza para separar los componentes de una mezcla
líquida y/o vapor, mediante la vaporización parcial de la mezcla y cuyo principio o
fundamento de separación es la diferencia de puntos de ebullición o volatilidades (o presiones
de vapor de sus componentes).
En la práctica, la destilación puede llevarse a cabo según dos métodos principales. El
primer método se basa en la producción de vapor mediante la ebullición de la mezcla líquida
que se desea separar y la condensación de los vapores sin permitir que el líquido retorne a la
columna del equipo de destilación. Por lo tanto, no hay reflujo. El segundo método se basa en
el retorno de una parte del condensado a la columna, en condiciones tales que el líquido que
retorna se pone en contacto íntimo con los vapores que ascienden hacia el condensador. Es
posible realizar cualquiera de los dos métodos como un proceso continuo o discontinuo (por
etapas).
DESTILACIÓN CONTINUA
La destilación fraccionada es una variante de la destilación simple que se emplea
principalmente cuando es necesario separar líquidos con punto de ebullición cercanos. La
principal diferencia que tiene con la destilación simple es el uso de una columna de
fraccionamiento. Esta permite un mayor contacto entre los vapores que ascienden con el
líquido condensado que desciende, por la utilización de diferentes “platos”.
Destilación con rectificación o reflujo
Es una operación de destilación a contracorriente en varias etapas, el vapor que
abandona la cabeza de la columna se condensa y una fracción de líquido condensado se
devuelve a la columna (fracción que constituye el reflujo) el resto se retira como producto
destilado. En el interior de la columna se pone en contacto el vapor ascendente con el líquido
descendente.
En un nivel dado de la columna, estas dos corrientes no están en equilibrio entre sí, por
lo que hay una transferencia de materia, pasan los componentes más volátiles del líquido al
vapor y los componentes menos volátiles del vapor al líquido. Esta transferencia provoca que
el vapor se enriquezca en los componentes más volátiles a medida que asciende por la
columna.
Características:
Contacto líquido – vapor.
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U.C: OPERACIONES UNITARIAS I

PROFAS: LUYELIS RODRÍGUEZ, YENNITZA RAVELO, MARYORIE LARA

TEMA: DESTILACIÓN

Es una operación unitaria que se utiliza para separar los componentes de una mezcla líquida y/o vapor, mediante la vaporización parcial de la mezcla y cuyo principio o fundamento de separación es la diferencia de puntos de ebullición o volatilidades (o presiones de vapor de sus componentes).

En la práctica, la destilación puede llevarse a cabo según dos métodos principales. El primer método se basa en la producción de vapor mediante la ebullición de la mezcla líquida que se desea separar y la condensación de los vapores sin permitir que el líquido retorne a la columna del equipo de destilación. Por lo tanto, no hay reflujo. El segundo método se basa en el retorno de una parte del condensado a la columna, en condiciones tales que el líquido que retorna se pone en contacto íntimo con los vapores que ascienden hacia el condensador. Es posible realizar cualquiera de los dos métodos como un proceso continuo o discontinuo (por etapas).

DESTILACIÓN CONTINUA

La destilación fraccionada es una variante de la destilación simple que se emplea principalmente cuando es necesario separar líquidos con punto de ebullición cercanos. La principal diferencia que tiene con la destilación simple es el uso de una columna de fraccionamiento. Esta permite un mayor contacto entre los vapores que ascienden con el líquido condensado que desciende, por la utilización de diferentes “platos”.

Destilación con rectificación o reflujo

Es una operación de destilación a contracorriente en varias etapas, el vapor que abandona la cabeza de la columna se condensa y una fracción de líquido condensado se devuelve a la columna (fracción que constituye el reflujo) el resto se retira como producto destilado. En el interior de la columna se pone en contacto el vapor ascendente con el líquido descendente.

En un nivel dado de la columna, estas dos corrientes no están en equilibrio entre sí, por lo que hay una transferencia de materia, pasan los componentes más volátiles del líquido al vapor y los componentes menos volátiles del vapor al líquido. Esta transferencia provoca que el vapor se enriquezca en los componentes más volátiles a medida que asciende por la columna.

Características:

▲ Contacto líquido – vapor.

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▲ Se realiza por etapas en una columna equipada por platos (dispositivos utilizados en las torres para aumentar la superficie de contacto en la transferencia de masa de una fase a otra).

▲ (^) Se emplea el concepto de “etapa de equilibrio” (la corriente de vapor y la de líquido que salen de una etapa están en equilibrio completo entre sí y se pueden utilizar relaciones termodinámicas para relacionar las concentraciones de las dos corrientes en equilibrio).

▲ El número de etapas depende de la dificultad de separación d los componentes y de la eficiencia de los platos.

MÉTODO MC CABE – THIELE

Se utiliza para determinar el número de etapas ideales para separar la mezcla. Consideraciones: ▲ Columna adiabática. ▲ Flujo molar constante (en las zonas de agotamiento y enriquecimiento). ▲ Etapa de equilibrio.

Procedimiento:

  1. Trazar la curva de equilibrio del sistema en un cuadrado perfecto.
  2. Trazar la diagonal que forma 45° con el eje de coordenadas x,y.
  3. Identificar las concentraciones de la alimentación, destilado y residuo del componente más volátil en la gráfica, a través de líneas verticales punteadas que toquen la diagonal.
  4. Hacer los balances de materia correspondientes para determinar las corrientes principales desconocidas en la torre.
  5. (^) Calcular el valor de q para hallar la ecuación de la línea de alimentación y de esta manera construir su línea de operación; para lo cual se debe tomar en cuenta las condiciones de la alimentación:

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