Destilación en columnas de pared dividida
Páginas: 13 (3235 palabras)
Publicado: 14 de abril de 2014
DESTILACIÓN EN COLUMNAS DE PARED DIVISORIA
(DWC)
Libardo A Duarte B*1; Michael D Castro G*2; Andrés M Santos*3; Elkin G Castro S*4; Willmar Y Ardila S;*5
Universidad Industrial De Santander; Facultad De Ingenierías Físico-Químicas; Ingeniería Química; Operaciones Unitarias ll.
Profesor: Zamir Sánchez Castro*6
INTRODUCCIÓN
El proceso de separación por destilación, engeneral, se caracteriza por su alto consumo energético. Por tanto, uno de los objetivos del ingeniero de procesos ha de ser reducir la demanda de energía sin modificar la eficiencia del proceso.
La destilación de columnas de pared dividida (DWC) se presenta como una alternativa muy viable para alcanzar dicho objetivo, implementando un equipo innovador que presenta en su construcción una pared que divideel espacio interior de la torre, separando así a la corriente de alimentación fresca de la zona de corriente de producto. De este modo la corriente lateral y la corriente de alimentación están impedidas para mezclarse.
La DWC posee una gran eficiencia en comparación a las secuencias de columnas comunes debido en gran parte a su capacidad de separación de mezclas multicomponentes acompañada deuna marcada reducción en el gasto energético que esto conlleva. Las columnas convencionales con corriente lateral pueden ser convertidas a DWC, lo que se traduce como una ventaja adicional.
La separación de mezclas multi-componentes es uno de los procesos más frecuentes en la industria. Dependiendo del número de componentes y productos, las columnas de destilación convencionales usualmente tienendos productos; el componente liviano, que tiende a concentrarse en la fase de vapor y sale de la columna por la parte superior, y el componente pesado, que tiende a estar más concentrado en fase líquida, en consecuencia sale la columna por la parte inferior. La operación de todas las estructuras de la columna usualmente requiere de una gran cantidad de energía entrada, el objetivo de losdesarrollos industriales actuales en el área de las DWC, es reducir dicho requerimiento al valor más bajo posible.
PALABRAS CLAVE
Destilación, DWC, ahorro energético, eficiencia, volatilidad, mezclas, separación.
MARCO TEORICO
Destilación:
La operación unitaria de destilación es un método que se usa para separar los componentes de una solución líquida. Esta separación depende de ladistribución de estos componentes, determinada por sus volatilidades, en dos fases; una fase de vapor y una fase líquida. Ambos componentes están presentes en las dos fases. La fase de vapor se origina de la fase líquida por vaporización en el punto de ebullición.
El objetivo esencial a la hora de separar los componentes por destilación es que la composición del vapor sea diferente a la composición dellíquido con el que está en equilibrio, en su punto de ebullición.
La separación por destilación se basa en soluciones en las que los componentes a separar tienen diferencias notables en su volatilidad, como soluciones amoniaco-agua o etanol-agua. (1)
Destilación de mezclas multicomponentes:
Muchas de las destilaciones en la industria emplean más de dos componentes.
No obstante que losprincipios establecidos para soluciones binarias se aplican generalmente a estas destilaciones, se introducen nuevos problemas de diseño que requieren consideración especial.
Lo primordial que debe acentuarse es que un único fraccionador no puede separar más de un componente en forma razonablemente pura a partir de una solución de varios componentes, sino que se requerirá un total de n-1fraccionadores para lograr la separación completa de un sistema de n componentes. (2)
Volatilidad:
La volatilidad en el contexto de la química, física y de la termodinámica es una medida de la tendencia de una sustancia a pasar a vapor. Se ha definido también como una medida de la facilidad con que una sustancia se evapora. A una temperatura dada, las sustancias con mayor presión de...
DESTILACIÓN EN COLUMNAS DE PARED DIVISORIA
(DWC)
Libardo A Duarte B*1; Michael D Castro G*2; Andrés M Santos*3; Elkin G Castro S*4; Willmar Y Ardila S;*5
Universidad Industrial De Santander; Facultad De Ingenierías Físico-Químicas; Ingeniería Química; Operaciones Unitarias ll.
Profesor: Zamir Sánchez Castro*6
INTRODUCCIÓN
El proceso de separación por destilación, engeneral, se caracteriza por su alto consumo energético. Por tanto, uno de los objetivos del ingeniero de procesos ha de ser reducir la demanda de energía sin modificar la eficiencia del proceso.
La destilación de columnas de pared dividida (DWC) se presenta como una alternativa muy viable para alcanzar dicho objetivo, implementando un equipo innovador que presenta en su construcción una pared que divideel espacio interior de la torre, separando así a la corriente de alimentación fresca de la zona de corriente de producto. De este modo la corriente lateral y la corriente de alimentación están impedidas para mezclarse.
La DWC posee una gran eficiencia en comparación a las secuencias de columnas comunes debido en gran parte a su capacidad de separación de mezclas multicomponentes acompañada deuna marcada reducción en el gasto energético que esto conlleva. Las columnas convencionales con corriente lateral pueden ser convertidas a DWC, lo que se traduce como una ventaja adicional.
La separación de mezclas multi-componentes es uno de los procesos más frecuentes en la industria. Dependiendo del número de componentes y productos, las columnas de destilación convencionales usualmente tienendos productos; el componente liviano, que tiende a concentrarse en la fase de vapor y sale de la columna por la parte superior, y el componente pesado, que tiende a estar más concentrado en fase líquida, en consecuencia sale la columna por la parte inferior. La operación de todas las estructuras de la columna usualmente requiere de una gran cantidad de energía entrada, el objetivo de losdesarrollos industriales actuales en el área de las DWC, es reducir dicho requerimiento al valor más bajo posible.
PALABRAS CLAVE
Destilación, DWC, ahorro energético, eficiencia, volatilidad, mezclas, separación.
MARCO TEORICO
Destilación:
La operación unitaria de destilación es un método que se usa para separar los componentes de una solución líquida. Esta separación depende de ladistribución de estos componentes, determinada por sus volatilidades, en dos fases; una fase de vapor y una fase líquida. Ambos componentes están presentes en las dos fases. La fase de vapor se origina de la fase líquida por vaporización en el punto de ebullición.
El objetivo esencial a la hora de separar los componentes por destilación es que la composición del vapor sea diferente a la composición dellíquido con el que está en equilibrio, en su punto de ebullición.
La separación por destilación se basa en soluciones en las que los componentes a separar tienen diferencias notables en su volatilidad, como soluciones amoniaco-agua o etanol-agua. (1)
Destilación de mezclas multicomponentes:
Muchas de las destilaciones en la industria emplean más de dos componentes.
No obstante que losprincipios establecidos para soluciones binarias se aplican generalmente a estas destilaciones, se introducen nuevos problemas de diseño que requieren consideración especial.
Lo primordial que debe acentuarse es que un único fraccionador no puede separar más de un componente en forma razonablemente pura a partir de una solución de varios componentes, sino que se requerirá un total de n-1fraccionadores para lograr la separación completa de un sistema de n componentes. (2)
Volatilidad:
La volatilidad en el contexto de la química, física y de la termodinámica es una medida de la tendencia de una sustancia a pasar a vapor. Se ha definido también como una medida de la facilidad con que una sustancia se evapora. A una temperatura dada, las sustancias con mayor presión de...
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