Prctica #2 Destilacin (DE1)

OBJETIVO Destilar una mezcla que contiene entre el 15 y 25% de etanol en agua. La destilacin se llevar a cabo en una columna de platos perforados o en una columna empacada con anillo Rashing. Determinar la relacin de reflujo L/D para recuperar en el destilado un producto con el 80% del etanol alimentado

FUNDAMENTOGeneralidades.- Con destilacin se entiende la separacin de los componentes de una mezcla lquida por vaporizacin parcial de la misma, de tal manera que la composicin del vapor obtenido sea distinta de la composicin del lquido de partida resultando distinta la composicin del lquido residual.La destilacin es una de las operaciones bsicas ms importantes de la industria qumica y permite separar los componentes de una mezcla lquida al estado de sustancias puras.Relaciones de equilibrio.- Para separar los componentes de una mezcla lquida por destilacin es condicin necesaria que la composicin del vapor producido en la ebullicin de la mezcla sea diferente e la composicin del lquido de partida; los aparatos que llevan a cabo esta operacin han de suministrar un ntimo contacto entre el vapor y el lquido para que el lmite entre ambas fases se alcancen las condiciones de equilibrio .Destilacin DiscontinuaTodo el vapor que asciende desde el lquido ha de condensarse a un condensador de Leibig especial y recogerse como destilado. Si se cumple esta condicin, habida cuenta de la rpida agitacin que genera el vapor ascendente, se puede admitir que el destilado representa realmente al vapor que est en equilibrio con el lquido en cada momento considerado. Por supuesto que las composiciones del lquido y el vapor cambian continuamente a medida que avanza la destilacin.En las operaciones discontinuas no se alcanzan el estado estacionario y la composicin de la carga inicial vara con el tiempo. Esto da lugar a un aumento de la temperatura del sistema y a una disminucin de la cantidad relativa de los componentes de menor temperatura de ebullicin en la carga al avanzar la destilacin

Material Probeta graduada de 2000 ml. Probeta graduada de 100 ml. Probeta graduada de 250 ml. Embudo Garrafa Alcoholmetro Vaso de precipitadoSustancias Sustancia Problema (Se us mezcal) Agua de Enfriamiento

Diseo del equipo Procedimiento1. Verificar que todas las vlvulas del equipo se encuentren cerradas.2. Medir de 2 a 3 litros de la mezcla a separar (mezcal).3. Colocar la pichancha dentro del recipiente que contiene la mezcla a separar.4. Encender el equipo y comenzar con en el llenado del matraz.5. Esperar a que comience a calentar y anotar las temperaturas que aparecen en el operador de manera digital cada 5 minutos.6. Esperar a u el equipo este a temperatura optima y que todos los platos estn en funcionamiento (observando cmo pasa el vapor por cada plato) hasta llegar al plato del reflujo y final.7. Dejar que el destilado este en reflujo total de 10 a 15 minutos (previamente poner en funcionamiento el refrigerante).8. Al finalizar este tiempo obtener el destilado final, dejando que este se acumule durante 10 minutos, medir el volumen obtenido y con ayuda del alcalmetro medir el porcentaje de alcohol de la muestra. Hacer esto hasta tener una variacin considerable del porcentaje del alcohol.9. Una vez obtenida el ultimo destilado apague el equipo y cierre todas las vlvulas (detener tambin e refrigerante). 10. Espere a que la mezcla final dentro del matraz se enfri y medir su volumen y el porcentaje de alcohol en el mismo.11. Comprobar que todo est perfectamente cerrado y lavar el material utilizado.Resultados y Clculos

Masa de Etanol inicial

662.76 gr

Masa de Etanol Total

661.971 gr

Masa de Etanol Faltante

662.76 - 661.971 = 0.789 gr

OBSERVACIONES Se pudo observar claramente el funcionamiento de la torre de la destilacin la y el funcionamiento de cada una de sus partes, empezando con el re-hervidor el cual hace que la mezcla de alcohol etlico con agua alcance su punto de ebullicin, en los platos se puede ver como el vapor va subiendo por ellos y como va bajando el agua que se ha condensado y se ha recirculado a reflujo total, tambin va bajando por los platos.CUESTIONARIO1. Cules son las condiciones de operacin para trabajar en la torre de reflujo total?Se debe manejar un flujo de 8L/M, mantener el reflujo total por 10min y observar que el cambio de temperatura en casa una de las partes de la torre no tienen gran variacin2. En qu tiempo alcanza la columna el rgimen permanente?A los 70 min de operacin3. Cul es flujo de alimentacin (F), destilado (D), y fondos (W) en unidades molares?

4. Cul es la composicin en fraccin mol de la alimentacin, destilado y fondos?AlcoholAgua

%mol en F10.7289.3

%mol en D67.732.3

%mol en w3.396.7

5. Cunto etanol del alimentado se est recuperando como destilado?

CONCLUSINEn esta prctica podemos identificar y manejar una de las operaciones unitarias a nivel industrial que es la destilacin. El objetivo de la prctica se cumple, ya que logramos recuperar un 72.5% del etanol que se mezcl en un inicio, con un grado de alcohol de 87 lo cual nos indica que la operacin se llev a cabo de una manera correcta pues obtuvimos un rendimiento aceptable e igualmente un grado de alcohol alto.BIBLIOGRAFA

E. J. Henley, j. D. Seader, Operacin de separacin por etapas de equilibrio en ingeniera qumica, pgina 395 Joaqun Ocon Garca, Gabriel Tojo Barreriro, Problemas de ingeniera qumica operaciones bsicas Tomo 1, pgina 280