Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniería Química 27548 Laboratorio de procesos II 205!II
INFORME DE LABORATORIO DE DESTILACIÓN. Julio Gómez Niño 1, Carolina Madolet 2 Juan Pablo Agudelo 3. Leidy re!"ala#io! $ .1
21132%2, 2 211&%&%, 321132%3, $21&3'&2 Jue(e!, 21 de )nero de 2&1%
RESUMEN
La de!tila#ión e! una o"era#ión unitaria *ue #on!i!te en !e"arar una mez#la de (ario! #om"onente! +en e!te #a!o, etanol agua-, a"ro(e#ando la di/eren#ia de (olatilidade! *ue "re!enta #ada uno de ello!. )l "re!ente laboratorio e!tu(o orientado a determinar la #antidad del #om"onente m0! (ol0til +etanol- re#u"erado en la zona de re#ti/i#a#ión e!ta ltima zona !e ubi#a en la "arte !u"erior del e*ui"o y e!t0 #om"ue!ta "or un #ontenedor de de!tilado, el #onden!ador y el rot0metro de de!tilado y re/luo la zona de agotamiento, a !u (ez #ontiene la entrada de alimenta#ión de la mez#la l4*uida, el reer(idor y la !alida del #om"onente meno! (ol0til de en/riamiento.
1. INTR INTROD ODUC UCCI CIÓN ÓN La destila tilaci ció ón es un proc roceso que consiste en calentar un líquido hasta que sus componentes más volátiles pasan a la fase de vapor y ascienden hasta el tope de la torre; los vapores son cond conden ensa sado dos s para para recu recupe pera rarr dich dichos os comp compon onen ente tes s en form forma a líqu líquid ida, a, y los los comp compon onen ente tes s pesa pesado dos s sale salen n por por los los fondos de la torre. En la prác prácti tica ca,, la dest destil ilac ació ión n pued puede e llev llevar arse se a cabo cabo segú según n dos dos mto mtodo dos s principales. El primer mtodo se basa en la prod produc ucci ción ón de vapo vaporr medi median ante te la ebull ebullici ición ón de la me!cla me!cla líquid líquida a que que se desea desea separa separarr y cond conden ensac sación ión de los vapores sin permitir que el líquido retorne al calderín. Es decir, no hay reflu"o. El segundo mtodo se basa en el retorno de una parte del conden densado a la columna en unas condiciones tales que el líquido que retorna se pone en íntimo contacto con los vapores que ascienden hacia el condensador. #ualquiera de los
dos mtodos puede reali!arse de forma continua o por cargas $%&
2. MA MARC RCO O TEÓR TEÓRIC ICO O La destilación es una de las operaciones básicas más importantes de la industria quím uímica ica, debido ido a que es la única ica oper operac ació ión n que que perm permit ite e sepa separa rarr un compo componen nente te puro puro en forma forma direct directa, a, es deci decirr no requ requie iere re un proc proced edim imie ient nto o anterior. El ob"etivo de la destilación es separar los componentes de una solución en la que todos los componentes son apreciablemente apreciablemente volátiles, depende de la distribución de las sustancias entre una fase gaseosa y una liquida, y se aplica a los casos en que todos los componentes están presentes presentes en las dos fases. En ve! de introducir una nueva sustancia en la me!cla, con el fin de obtener la segunda fase, la nueva fase se crea por
Universidad Industrial de Santander Escuela de Ingeniería Química 27548 Laboratorio de procesos II 205!II evaporación o condensación a partir de la solución general. (onde La destilación en torre empacada consiste en una torre llena de lo que denominamos cuerpos de relleno, que permiten el contacto íntimo entre el líquido y su vapor al despla!arse el líquido sobre la superficie de los cuerpos de relleno en contracorriente con el vapor. #omparando el funcionamiento de una columna de platos con una de relleno, se observa que en la de platos hay una variación discontinua de la concentración de un plato a otro, mientras que en la de relleno, esta variación es continua a lo largo de toda la columna. $'&
2.1 Balances de Masa
R=
L D
G = Flujo molar del gas L= Flujo molar del líquido D = Flujo molar del destilado R= Relación de reflujo
ETANOLG yn
+1
L x n+ D x D
=
LNEA DE O/ERACIÓN y n
=
+1
x D R x n + R + 1 R + 1
Secci"n de E%o$#eciien!o ,LOBAL L=G + W G = Flujovapor , sección de empobrecimiento L= Flujo dellíquido , sección de empobrecimiento
Fig. 1 Coluna de des!ilaci"n donde se ues!#an las secciones de $alance de a!e#ia %a#a el &!odo de McCa$e' T(iele. )2*
,LOBAL-
(
ETANOL L x n=G y n
Secci"n de En#i+ueciien!o
G = L + D − D R + 1
W = Flujo del residuo
)
+1
+
W x