Post on 11-Mar-2016
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-DEFINICIÓN DEL PROCESO.
- APLICACIONES INDUSTRIALES DEL PROCESO.
- TIPOS DE DESTILACIÓN.
� DESTILACIÓN SIMPLE.
� DESTILACIÓN POR CARGA.
� DESTILACIÓN POR ARRASTRE DE VAPOR.
� DESTILACIÓN AL VACIO.� DESTILACIÓN AL VACIO.
� DESTILACIÓN EXTRACTIVA.
� DESTILACIÓN AZEOTRÓPICA.
� DESTILACIÓN SÚBITA.
� DESTILACIÓN FRACCIONADA.
-CARACTERÍSTICAS DE LA DESTILACIÓN FRACCIONADA.
- CONCEPTOS CLAVES DE FRACCIONAMIENTO.
- TIPO DE CONTACTO.
- MÉTODOS ANALÍTICOS Y GRÁFICOS.
- REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS.
Proceso unitario que consiste en calentar un líquido hasta que sus
componentes más volátiles pasan a la fase de vapor y, a continuación,
enfriar el vapor para recuperar dichos componentes en forma líquida por
medio de la condensación.
ObjetivoSeparar una mezcla de varios componentes aprovechando
sus distintas volatilidades, o bien separar los materiales
volátiles de los no volátiles.
1Industria del petróleo, para generar: gases ligeros, nafta,
gasolina, queroseno, diesel, aceite lubricante y asfalto, los
cuales se obtienen por destilación del petrolero crudo.
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2Purificación de solventes y en plantas petroquímicas
3Industria de las bebidas alcohólicas para separar etanol de los
demás productos de la fermentación de carbohidratos.
2Purificación de solventes y en plantas petroquímicas
.
Destilación simple Destilación por caga
�Puede llevarse a cabo de forma continua odiscontinua.
� Se describe mejor como una operación detransmisión de calor, exactamente igual que elevaporador.
� Separación de líquidos con PB<150º a presiónatmosférica de impurezas no volátiles o líquidosmiscibles que presenten un PB al menos 25ºsuperior al primero de ellos.
�Trabajan de dos maneras: a reflujo constante y adestilado de composición constante.
� No se alcanza el estado estacionario.
� Aumento de la temperatura en el calderin amedida que avanza el proceso.
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Destilación por arrastre de
vaporDestilación al vacio
�Caso especial de destilación de mezclasheterogéneas y se aplica a compuestos insolublesen agua y de puntos de ebullición altos.
� Se emplea en la separación de líquidos con unpunto de ebullición superior a 150ºC.
� Se utiliza cuando el líquido tiene un punto deebullición excesivamente alto o descompone aalta temperatura.
�Usado con bastante frecuencia para separar uncomponente de alto punto de ebullición decantidades pequeñas de impurezas no volátiles
�Se emplea algunas veces en la industriaalimenticia para eliminar contaminantes y saboresde grasas y aceites comestibles.
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Destilación extractiva Destilación azeotrópica
� Se separa por la cabeza de la columna uncomponente y como residuo la mezcla del otrocomponente y el disolvente añadido.
� Agente arrastrador que forma un azeótropo conuno de los componentes originales.
� Uso de disolvente que altera las volatilidadesde los componentes.
� El azeótropo formado después romperse pordiversos procedimientos.
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Destilación súbita o flash Destilación fraccionada
� Evaporación rápida -En una sola etapa.
� Vaporización de una fracción definida dellíquido.
� Condensación del vapor.
� Se usa para componentes que tienentemperaturas de ebullición muy diferentes.
� Serie de etapas de vaporización instantánea, dondelos productos gaseosos y líquidos de cada etapafluyen a contracorriente.
� Destilación más a utilizada a nivel industrial y selleva a cabo en una columna.
� Contacto del vapor y el líquido,produciéndose una transferencia de materia.
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Objetivo:Separación de componentes en
la medida que sus volatilidades
lo permitan.
Cuanto mayor es la diferencia
de volatilidades mayor será la
fuerza impulsora en el proceso
y mayor el grado de separación
posible a conseguir.
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Etapa ideal
1. Que los productos sean un vapor y un líquido.
2. El vapor y el líquido deben estar en equilibrio.
3. El vapor y el líquido deben estar íntimamente mezclados.
LLLLnnnn----1111
TTTTnnnn----1111, P, P, P, Pnnnn----1111
VVVVnnnn
TTTTnnnn, P, P, P, Pnnnn
Etapa nEtapa nEtapa nEtapa nTTTTnnnn , P, P, P, Pnnnn
Etapa no ideal
LLLLnnnn
TTTTnnnn,,,, PPPPnnnn
VVVVn+1n+1n+1n+1
TTTTn+1n+1n+1n+1, P, P, P, Pn+1n+1n+1n+1
� No se alcanza el equilibrio
�Su eficiencia depende de lascaracterísticas físicas del plato y los flujosde líquido y vapor.
LLLLíquidoíquidoíquidoíquido
TTTT,,,,PPPP
VVVVaporaporaporapor
T, PT, PT, PT, P
Etapa nEtapa nEtapa nEtapa nTTTTnnnn , , , , PPPPnnnn
.
Condensador total
V1
Lo D
Agua de
enfriamiento
• No equivale a una etapa idea
• No está contabilizado dentro del número de etapascalculado mediante el método de McCabe-Thiele
Agua de
enfriamiento
V1
Lo
D
Condensador parcial
• Corresponde a una etapa ideal
• Viene representado por la primera etapa de la columna.
.
Rehervidor total
• No equivale a una etapa idea
Vapor de calentamiento
VN+1
•La última etapa que se calcula en el Método McCabe –Thiele corresponde al último piso en la columna y no a lacaldera.
Rehervidor parcial
• Corresponde a una etapa ideal
calentamiento
W
LN
Vapor de calentamiento
LN
W
VN+1
• El vapor resultante se alimenta alúltimo piso de la columna; dicho vapory R se encuentran en equilibrio.
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Contacto continuo
� Elementos sólidos de pequeño tamaño, inertes a las fases circulantes y distribuidos al azar u ordenados.
�Se transferirán los componentes menos volátiles ymás volátiles, obviamente en sentidos opuestos.
� Fuerza impulsora actúa a lo largo de toda lacolumna.
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Contacto por etapas
�En cada plato tiene lugar la mezcla de ambas corrientes, produciéndose la transferencia de materia entre el vapor y el líquido.
�Fuerza impulsora: diferencia de composiciones entrelas corrientes que llegan al plato y las correspondientesde equilibrio a la presión y temperatura de esa etapa.
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EMPACADA PLATOS
• Pequeños diámetros • Carga variables de líquido o vapor.
• Medios corrosivos. • Necesidad de utilizar serpentines
de refrigeración en la columna.
• Destilaciones críticas al vacio. • P operación > P atm
• Baja caída de presión. • Bajas velocidades de líquido.• Baja caída de presión. • Bajas velocidades de líquido.
• Baja retención de líquido. • Elevado número de etapas y
diámetros.
• Líquidos con tendencia a formar
espuma.
• Elevado tiempo de residencia para
líquidos.
• Son utilizadas a escala piloto. • Posible ensuciamiento y grandes
cambios de temperatura.
MÉTODOS ANALÍTICOS
MÉTODO DE SOREL
MÉTODO DE SOREL-LEWIS
MÉTODO DE SMOKER-ROSE
OPERACIONES DE SEPARACIÓN POR ETAPAS DE EQUILIBRIO
RECTIFICACIÓN
MÉTODO DE FENSKE
MÉTODOS SIMPLIFICADOS MÉTODOS RIGUROSOS
MÉTODOS ANALÍTICOS
MÉTODO DE PONCHON Y SAVARIT
MÉTODOS GRÁFICOS
MÉTODO DE McCABE THIELE
DIAGRAMA ENTALPÍA - COMPOSICIÓN
�COULSON, J.M. y J.F. RICHARDSON. “Ingeniería Química.Tomo II. Operaciones básicas”. Editorial Reverté, Barcelona,1988.
� TREYBAL, R. “Operaciones de Transferencia de Masa”.Editorial McGRAW-HILL. 3a edición. México, 1998.Editorial McGRAW-HILL. 3a edición. México, 1998.
�OCON J Y TOJO G. “Problemas de Ingeniería Química”. TomoII. Madrid España. 1980.