DESTILACION La operación unitaria de destilacion es un metodo que se usa para separar los componentes de una solucion liquida, el cual depende de la distribucion de estos componentes estre una fase de vapor y una gase liquda. Ambos componetes estan presentes en las dos fases. La fase de vapr se origina de la fase liquida por vaporizacion en el punto de ebullicon.
MÉTODOS DE DESTILACIÓN .- La destilación se puede llevar a cabo en la práctica por medio de cualquiera de dos métodos principales: 1. El primer método consiste en la producción de un vapor por ebullición de la mezcla liquida que se va separar en una sola etapa, para recuperar y consensar los vapores. En este método no se permite que el líquido regrese al destilador de una sola etapa y se ponga en contacto co n los vapores que se desprenden.
Destilación de equilibrio o instantánea (Flash). Consiste en la vaporización de una fracción definida de líquido en un manera tal que el vapor que se forma esta en equilibrio con el líquido residual, separado el vapor del líquido y condensando el vapor. Se utiliza esencialmente para la separación de componentes que tienen temperatura de ebullición muy diferente. No es eficaz en la separación de componentes de volatilidad comparable, los cuales requieren del uso de la destilación con reflujo
Destilación simple por lotes o diferencial. Destilación simple con arrastre de vapor.
2. El segundo método implica el retorno de una porción del consensado al destilador. Los vapores se desprenden a través de una serie de etapas o platos y parte del condensado fluye hacia abajo a través de la serie de etapas o platos a contracorriente con respecto a los vapores. Este segundo método se llama destilación fraccionada, destilación con reflujo o rectificación.
EQUIPOS DE DESTILACION - DESTILACION FRACCIONADA Este proceso, conocido como rectificación o destilación fraccionada, se utiliza mucho en la industria, no sólo para mezclas simples de dos componentes (como alcohol y agua en los productos de fermentación, u oxígeno y nitrógeno en el aire líquido), sino también para mezclas más complejas como las que se encuentran en el alquitrán de hulla y en el petróleo. La columna fraccionadora que se usa con más frecuencia es la llamada torre de burbujeo, en la que las placas están dispuestas horizontalmente, separadas unos centímetros, y los vapores ascendentes suben por unas cápsulas de burbujeo a cada placa, donde burbujean a través del líquido. Las placas están escalonadas de forma que el líquido fluye de izquierda a derecha en una placa, luego cae a la placa de abajo y allí fluye de derecha a izquierda.
- DESTILACION AL VACIO La destilación al vacío se utiliza en productos naturales, como en la separación de vitaminas a partir de aceites animales y de pescado, lo mismo que en la separación de muchos productos sintéticos industriales (como plastificantes). Un ejemplo usual sería la destilación al vacío como operación complementaria en la destilación del crudo (petróleo), una vez destilado a presión ordinaria, como se muestra en la figura siguiente.
- DESTILACION AZEOTROPICA En los grandes complejos petroquímicos, la destilación azeotrópica es utilizada desde decenios, siendo todavía el procedimiento más actual en el tratamiento de disolventes termolábiles no miscibles con agua e impurificados con contaminantes líquidos.
Diagrama simplificado del proceso de obtención del Alcohol Azeotrópico al 95%
- DESTILACION POR ARRASTRE DE VAPOR El Extractor de Aceites Esenciales permite la producción de aceites esenciales, el cual es uno de los principales procesos donde se aplica la destilación por arrastre de vapor de agua. Los aceites esenciales están constituidos químicamente por terpenoides (monoterpenos, sesquiterpenos, diterpenos, etc.) y fenilpropanoides, compuestos que son volátiles y por lo tanto arrastrables por vapor de agua. Las esencias son utilizadas en las industrias químicas, alimenticias, farmacéuticas y de fragancias. Algunos ejemplos son los siguientes:
Industria cosmética y farmacéutica: como perfumes, conservantes, saborizantes, principios activos, etc. Industria alimenticia y derivados: como saborizantes para todo tipo de bebidas, helados, galletitas, golosinas, productos lácteos, etc.
- DESTILACION DESTRUCTIVA Las aplicaciones más importantes de este proceso son la destilación destructiva del carbón para el coque, el alquitrán, el gas y el amoníaco, y la destilación destructiva de la madera para el
carbón de leña, el ácido etanoico, la propanona y el metanol. Este último proceso ha sido ampliamente desplazado por procedimientos sintéticos para fabricar distintos subproductos. El craqueo del petróleo es similar a la destilación destructiva.
- DESTILACION MOLECULAR CENTRIFUGA La destilación molecular centrifuga es una técnica de depuración que tiene una amplia utilización en la industria química, procesamiento de alimentos, productos farmacéuticos y las industrias del petróleo, así como l a industria de productos químicos especiales.
DESCRIPCION DEL PROCESO DE DESTILACION
Precalentamiento de los equipos y de las columnas de plato, se enciende el equipo y este se lleva en conjunto a una temperatura aproximada de 80 ºC que se equilibre con la del ambiente. Este precalentamiento se hace en forma ascendente desde el fondo hasta el tope de la columna.
Inicialmente se hace ingresar la mezcla binaria que vamos a destilar por la alimentación que se encuentra a un nivel intermedio de la torre de destilación. La concentración de esta mezcla es de aproximadamente la de un alcohol de 18º. Se permite que este fluya por los platos hasta al fondo para ser hervido y vaporizado.
Se vaporiza el líquido, este vapor sube a través de la columna hasta llegar al tope. Dentro de la columna se da la transferencia de masa. La masa de alcohol se transfiere desde el líquido hacia el vapor, aumentando su concentración del vapor durante su ascenso.
Una vez llegado al tope este vapor es condensado y se mide su concentración, la solución es almacenada en el acumulador o tambor de reflujo para que luego parte de esta solución sea refluida, la otra parte que si alcance la concentración límite es producto y almacenada. La concentración del alcohol destilado es de 88º. La muestra es tomada del tambor de acumulación, y es medido con un alcoholímetro
DESTILACIÓN EN COLUMNAS EMPACADAS
La alimentación entra por la parte media de la torre y va descendiendo a través de las aberturas del relleno así se pone en contacto con el vapor que se va elevando a través de las mismas aberturas
El líquido que sale del fondo de la torre va a un hervidor en el c ual se calienta y los vapores que genera vuelven a la torre por la parte inferior (debajo de la sección empacada) y se va elevando a través de las aberturas del relleno, se pone en contacto con el líquido descendente.
Los vapores de la torre salen por la parte superior y van a un condensador y posteriormente a un acumulador.
Parte del producto destilado vuelve a la torre esta corriente de líquido recibe el nombre de reflujo. Constituye el líquido que desciende por la sección de rectificación que se requiere para interaccionar con el vapor que asciende. Sin el reflujo no habría rectificación en esta sección de la columna, y la concentración del producto de destilado no sería mayor que la del vapor que haciende del plato de alimentación.
El condensado que no es recogido por la bomba de reflujo se enfría en el intercambiador de calor (llamado enfriador de producto).
Las columnas empacadas con frecuencia se utilizan para la destilación cuando la separación es relativamente fácil y se requiere de un diámetro de columna no muy grande. Por lo general son menos costosas que las columnas de platos y tienen una menor caída de presión. La desventaja principal es la dificultad de obtener una buena distribución del líquido, particularmente en las columnas de diámetro muy grande o columnas muy altas. Incluso cuando el líquido se rocía sobre todo el empaque en la parte superior de la columna, el líquido tiende a moverse hacia la pared y al flujo a través del empaque en canales o caminos preferenciales. Las regiones de alto flujo de líquido tienden a tener un flujo de vapor bajo y las variaciones locales en L/V disminuyen la separación que podría alcanzarse. Para minimizar este efecto, las columnas altas a menudo se dividen en secciones, con redistribuidores cada cierta distancia.
