Liquido Liquido

Destilación

Es una de las operaciones unitarias más empleadas para la separación de los componentes de una mezcla. La separación se produce gracias a la diferencia de volatilidad entre las sustancias que forman la mezcla. En general la alimentación se encuentra en estado líquido. El componente de mayor volatilidad sale por cabeza mientras que el menos volátil se obtiene por fondo. Una columna de destilación está formada habitualmente por una carcasa cilíndrica, un condensador y un hervidor. Interior de la carcasa: relleno o serie de platos aumenta la eficacia de la transferencia L-V.

Columna de destilación

La alimentación se suele introducir en una de las etapas intermedias. La columna se divide en una sección de rectificación o enriquecimiento y en una sección de agotamiento. El hervidor proporciona la energía necesaria para llevar a cabo la separación. El condensador enfría el vapor para condensarlo y mejorar la eficacia de la destilación, mientras que el acumulador de reflujo almacena el vapor condensado para introducir una parte de éste de nuevo a la columna como reflujo.

Tipos de destilación

Modo de operación: Destilación batch: La mezcla se introduce directamente en el rehervidor. Se emplea para recuperar componentes volátiles de una mezcla y cuando la cantidad a tratar es pequeña. Destilación continua Número de componentes: Destilación binaria Destilación multicomponente Casos especiales: Destilación azeotrópica: es necesario añadir otro componente para romper la mezcla azeotrópica. Destilación extractiva: se introduce un disolvente a la columna que altera las volatilidades relativas de los componentes de la mezcla

Historia

Existen evidencia de que se practicaba la destilación de alcohol en el sur de Asia (Mesopotamia) y Egipto Alquimistas inventan el alambique, para purificar ácido clorhídrico, sulfúrico y nítrico Alrededor del año 1400, en Irlanda, (en el 1500 en Escocia) se destila whisky A principios del siglo XIX (Cellier en Francia y Aeneas Coffey en Inglaterra) se desarrolla la destilación continua del etanol obtenido por fermentación de granos (alcohol con 95% de pureza) Sorel (1893), Raileigh (1902), Lewis (1920): bases del cálculo de la columna de destilación.

Método de McCabe-Thiele (1925)

Es un método gráfico muy extendido por su simplicidad. Suposiciones simplificadoras usuales El flujo molar líquido es constante en cada una de las zonas de la columna: calores molares de vaporización similares, sistema adiabático, no hay calor de mezclado La relación L / V es constante para cada una de las zonas Presión constante a lo largo de la columna Restricción para su aplicación Pérdidas de calor o calores de disolución pequeños Casos de aplicación Sistemas de isómeros con puntos de ebullición cercanos

D xD

1

F z

B xB

Método McCabe-Thiele - Rectificación

Balance global de materia V1, y1

Vn +1 = Ln + D

Balance del componente más liviano Lo, x0 1 L1, x1 D, xD

yn +1Vn +1 = xn Ln + xD D

Relación de reflujo externa

V2, y2 Vn, yn

2 L2, x2 n

r = L0 / D

Relación de reflujo interna

in = Ln / Vn+1

L0 = L1 = ... = Ln

Ln , xn

Vn+1, yn+1

V1 = V2 = ... = Vn+1

Zona de rectificación – Condensador total

Línea de operación

L D yn+1 = xn + xD V V

Trazado de la línea 1-Intersección con y=x

Pendiente = L / V

xD / (R+1)

L D x + xD V V x = xD x=

2-Ordenada

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