Destilacin Diferencial

Destilacin Diferencial

Destilacin Diferencial: CaractersticasEs una Operacin discontinua (el material se carga en el equipo y el vapor generado se retira en forma continua).

Tambin llamada: Destilacin simple por lotes, destilacin por cargas.

Se realiza en una sola etapa, mediante calentamiento lento y no presenta reflujo.

Los vapores se extraen con la misma velocidad con que se forman (no hay acumulacin) y se condensan (destilado lquido).

Se admite que las composiciones del vapor generado (y) y del lquido remanente (x) se hallan en estado de equilibrio.

Destilacin Diferencial: CaractersticasNo se alcanza el estado estacionario.

Composicin del lquido remanente vara con el tiempo.

Tiene lugar un aumento de la temperatura del sistema.

En el lquido remanente, disminuye la cantidad del componente de menor temperatura de ebullicin, conforme avanza la destilacin.

Destilacin DiferencialEquipo

Nomenclatura

L1: moles iniciales en el destilador.L2: moles remanentes en el destilador (final de la operacin).L: moles remanentes en el destilador en el tiempo t.dL: moles de lquido destilados en el tiempo t.x: concentracin del componente mas voltil en el tiempo t.x1: concentracin inicial del componente mas voltil.x2: concentracin final del componente mas voltil.dx: variacin de la concentracin en el tiempo t.y: concentracin del componente mas voltil en el vapor generado en el tiempo t.

Destilacin Diferencial:Ecuacin de la OperacinCondicin: Se vaporiza una cantidad dL de lquido.Cambio en la Concentracin Lquido: (x dx).Cambio en la Cantidad Lquido: (L dL).

Balance para el Componente mas voltil en el tiempo t:

Operando:

Destilacin Diferencial:Ecuacin de la Operacin Reordenando:

Integrando:

Ecuacin de Rayleigh

Composicin Promedio del Total del Destilado:

Destilacin Diferencial:Resolucin Ecuacin de RayleighExisten dos formas:Resolucin Numrica: Se debe conocer la Ecuacin de la Lnea de Equilibrio: y = f(x). Esta ecuacin se sustituye en la integral de la Ecuacin de Rayleigh y se opera hasta obtener (x2). Por ej: Si y = f(x) fuese:

La concentracin (x2) se obtendra a partir de:

Destilacin Diferencial:Resolucin Ecuacin de RayleighResolucin Grfica: Se obtiene mediante la grfica de: [1 / (y x)] vs (x).

Esta grfica se obtiene a partir de los datos de equilibrio (tablas o grficas).

Luego, se debe determinar la concentracin (x2) que verifica el valor del rea bajo la curva de la grfica. Esto se consigue mediante sucesivos tanteos.

Resolucin Ecuacin de RayleighIntegracin Grfica

Destilacin DiferencialSistema: (n-benceno ; n-tolueno)