Planta piloto e intercambio de calor

Equilibrio liquido-liquidoAdriana castroEmerson castilloJos Carlos ramos Jean Carlos acuaRouso Carazo

Servicio nacional de aprendizaje (Sena)Operacin de plantas petroqumica

Representacin de datos de equilibrio

SISTEMA:Un sistema o sistema termodinmico se define como una cantidad de materia o una regin del espacio elegida para su estudio.

FASE:En termodinmica y qumica, se denomina fase(de latn phase: partes o fase) a cada una de las partes macroscpicas de una composicin qumica y propiedades fsicas homogneas que forman un sistema.Diagrama de fases

Un diagrama de faces es una representacin grafica de las condiciones de equilibrio en funcin de magnitudes como la concentracin de las disoluciones de la temperatura y la presin. Los diagrama de fase se utilizan ampliamente porque en ellos es mas fcil entender el comportamiento de un sistema de equilibrio. HUMIDIFICACIN

La humidificacin es una operacin que consiste en aumentar la cantidad de vapor presente en una corriente gaseosa; el vapor puede aumentar pasando el gas a travs de un lquido que se evapora en el gas. Esta transferencia hacia el interior de la corriente gaseosa tiene lugar por difusin y en la interface hay, simultneamente, transferencia de calor y de materia.

Extraccin liquido-liquidoProceso en el que se eliminan uno ms solutos de un lquido transfirindolo a una segunda fase lquida. Las dos fases lquidas deben ser: parcialmente solubles totalmente inmiscibles. Utiliza el principio de polaridad de un medio, es decir, un componente polar se disuelve en un solvente polar y un componente apolar se disuelve en un solvente apolar, en general, todo compuesto se disuelve en un solvente de polaridad semejante.Corrientes implicadas

Alimentacin: disolucin cuyos componentes se desean separar.Disolventes: liquido utilizado para separar el componente deseado.Refinado: corriente de alimentacin ya tratada.Extracto: disolucin con el soluto recuperado.

Se necesitacontacto de las dos fases liquidas Separacin de las dos fases finalesRecuperacin del liquido aadido (solventes y disolventes.) Se usa Separacin de liquido con puntos de ebullicin, volatilidades relativas cercanas a la unidadSeparacin de mezcla que forman azeotroposSeparacin de sustancias sensibles al calorEn sustitucin de destilaciones en alto basio, evaporaciones y cristalizaciones costosas. Mezcla liquido liquido

Cuando dos lquidos se mezclan en diferentes proporciones a ciertas condiciones de temperatura y presin se producen dos faces liquidas de diferentes concentracin que estn en el equilibrio termodinmico, entonces se tiene el fenmeno de equilibrio liquido liquido.

Equilibrio liquido a liquido en sistema binario

Si se considera la mezcla de dos lquido A y B a presin y temperatura constante, en cantidades nA y nB, el equilibrio de fases se alcanza cuando G disminuya, es decir cuando la energa libre de la mezcla sea menor que la energa libre de los dos componentes puros. fases en temperatura-composicinNos dice en qu condiciones de equilibrio existe una o dos fases (a 1 atm). El punto a est situado en la llamada regin homognea. Esto indica que un sistema agua-fenol al 20%-peso y una temperatura de unos 65 C es miscible y aparece con una nica fase homognea.

Diagrama de equilibrio ternario

En el diseo de una operacin de extraccin lquido-lquido suele considerarse que el refinado y el extracto se encuentran equilibrio. Los datos de equilibrio que debern manejarse sern como mnimo los correspondientes a un sistema ternario (dos disolventes y un soluto), con todos los componentes inmiscibles o parcialmente inmiscible entre si.Datos de equilibrio en sistema ternario

Para esto se utilizan los diagramas triangulares ya que las vrtices de sus lados representan compuestos puros, un punto corresponde a la mezcla binaria y el otro punto interior representa un mezcla ternaria.

Diagramas de equilibrio

Triangulo equiltero

Triangulo rectangular

Triangulo equiltero

En los sistemas de inters para la extraccin liquido-liquido los dos disolventes implicados son inmiscibles entre si. Es decir su mezcla en las proporciones puede dar lugar a la formacin de dos fases. Adems la presencia de un soluto modifica la solubilidad de un disolvente en otro.

Mezclas de 1 o 2 fasesFase 1Una mezcla representada por un punto situado por encima de la curva binodal estar constituida por una sola fase.Fase 2Por lo contrario una mezcla, situado por debajo de la curva binodal le corresponden a dos fases. Las dos fases en equilibrio se encuentran ligado por una recta de reparto.Triangulo rectangular

Evita la acumulacin de datos que permite expandir escalas, y emplean coordenas rectangulares .

Donde Wt son las fracciones en peso de los componentes, S es el disolvente, A el soluto y el C el componente portador.