Destilación

Uno de los principales problemas que ocurre en el campo de la ingeniería química es la separación de los componentes de una solución líquida. Por esto, se han desarrollado diversas técnicas para la separación de dichos componentes las cuales dependen de las propiedades físicas de los componentes y las condiciones de operación. Dado que se requiere que los componentes sean recuperados casi en estado puro, los procesos son por lo general físicos en vez de químicos.

La destilación es un método ampliamente usado para separar mezclas, aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada unos de los componentes de la mezcla. Este es probablemente uno de los métodos existentes más económicos para separar mezclas en sus componentes individuales. Para dicho proceso, es necesario que exista un diferencia en los puntos de ebullición de los componentes a la presión de operación y además que los compuestos sean estables térmicamente para que estos no se descompongan.

Existen diferentes tipos de torres de destilación empleadas a nivel industrial, en las cuales se realizan diversos procesos de separación. Las torres por etapas es una de estas, este tipo de torres tienen platos en su interior, en los cuales se lleva a cabo el contacto entre las fases líquidas y vapor. Por otro lado están las torres de empacado, las cuales son llenadas por empaques y son utilizadas para el contacto continuo del líquido y del gas.

Existen diversas mezclas, como la de etanol-agua, en las cuales se da la presencia de una azeótropo. Un azeótropo es una mezcla líquida de dos o más componentes, cuyas proporciones son tales que el vapor producido por evaporación parcial tiene la misma composición del líquido, es decir que posee un único punto de ebullición. Cuando se da la presencia de un azeótropo se utiliza el método de destilación azeotrópica, el cual consiste en adicionar un compuesto extraño a la mezcla para cambiar las volatilidades relativas de los compuestos originales y de esta manera facilitar la separación de estos.

En algunas ocasiones la destilación no puede ser considerada o resulta muy difícil para la separación de mezclas. En estos casos la extracción liquido-líquido es usada como alternativa a dicha técnica. Esta consiste en separar una mezcla utilizando la diferencia de solubilidad entre sus componentes entre dos líquidos inmiscibles. Esta técnica es empleada en casos en los que las volatilidades de los componentes sean muy cercanas, por lo cual se requiere grandes cantidades de calor para llevar a cabo un proceso de destilación y esto implica un costo muy elevado. Igualmente es utilizada cuando se da la formación de azeótropos, existen pequeñas concentraciones de soluto en la solución de alimentación, los componentes a separar presentan una naturaleza extremadamente diferente, las altas temperaturas de la destilación no pueden ser soportadas por los componentes.

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