Destilación Extractiva
Páginas: 5 (1149 palabras)
Publicado: 5 de septiembre de 2011
Taller 6: Destilación extractiva y simulación de columnas de destilación extractiva en Aspen.
Diseño de plantas de proceso
Carlos David Gonzalez Rubio Jaramillo 200422077
Rafael Sarmiento Cuellar 200610903
* Definición y características de la destilación extractiva
La destilación es la operación de separar, comúnmente mediante calor, los diferentes componentes líquidos de unamezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada una de las sustancias a separar. Una modalidad de destilación es la llamada destilación extractiva. Se trata de un método de rectificación de multicomponentes. A una mezcla binaria que es difícil o imposible de separar por los métodos ordinarios, se le agrega un tercer componente, un agente másico de separación (AMS), conocido comodisolvente o entrainer, el cual altera la volatilidad relativa de los componentes originales y permite, de esa forma, la separación. Este disolvente agregado es de baja volatilidad, no evaporándose de modo apreciable durante todo el proceso. La destilación extractiva se usa en la industria petroquímica y química para la separación de sistemas de puntos de ebullición cercanos, críticos, o azeotrópicos,para los cuales la destilación sencilla con una única alimentación es o demasiada cara o imposible.
La ilustración 1 muestra el esquema clásico de un proceso de destilación extractiva para la separación de un sistema binario. La configuración consiste en una columna extractiva de doble alimentación y en una columna de recuperación de disolvente. Los componentes A y B pueden tener una volatilidadrelativa baja o formar un azeótropo de mínimo punto de ebullición. El disolvente se introduce en la columna de extracción a una elevada concentración unos platos por debajo del condensador, pero por encima del plato de alimentación. Debido a que el disolvente se elige no volátil, permanece a una concentración relativamente elevada en la fase líquida a lo largo de las distintas secciones de lacolumna, por debajo del plato de alimentación de disolvente.
Uno de los componentes, A (no necesariamente el componente más volátil de la mezcla original), se extrae como una corriente de destilado esencialmente pura. Debido a que el disolvente es no volátil, como mucho unos pocos platos situados por encima del plato de alimentación del disolvente son suficientes para separar el disolvente deldestilado. El producto de cola, consistente en B y el disolvente, se envía a la columna de recuperación. El destilado procedente de la columna de recuperación es B puro, y el disolvente-producto de cola se recicla de vuelta a la columna extractiva.
La destilación extractiva trabaja mediante el aprovechamiento de las mejoras inducidas por el disolvente o las moderaciones de las no idealidades de lafase líquida de los componentes que van a ser separados. El disolvente modifica, selectivamente, los coeficientes de actividad de los componentes que van a ser separados. Para lograr esto, es necesaria una alta concentración de disolvente.
Respecto al disolvente:
- Alta selectividad, o habilidad para alterar de tal modo el equilibrio vapor-líquido de la mezcla original que permita su fácilseparación, pero que utilice, sin embargo, pequeñas cantidades del disolvente.
- Baja volatilidad, con el fin de prevenir la evaporación del disolvente con el producto principal y de mantener una concentración elevada en la fase líquida.
- Separabilidad. El disolvente debe poder separarse con facilidad de la mezcla a la cual se adicionó; en particular, no debe formar azeótropos con lassustancias originales.
- Además es importante considerar el costo, toxicidad, carácter corrosivo, estabilidad química, punto de congelamiento y viscosidad.
La columna de destilación extractiva debe ser una columna de doble alimentación, con el disolvente alimentado por encima de la alimentación primaria; la columna debe tener una sección de extracción.
Usando entonces este modelo de...
Diseño de plantas de proceso
Carlos David Gonzalez Rubio Jaramillo 200422077
Rafael Sarmiento Cuellar 200610903
* Definición y características de la destilación extractiva
La destilación es la operación de separar, comúnmente mediante calor, los diferentes componentes líquidos de unamezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada una de las sustancias a separar. Una modalidad de destilación es la llamada destilación extractiva. Se trata de un método de rectificación de multicomponentes. A una mezcla binaria que es difícil o imposible de separar por los métodos ordinarios, se le agrega un tercer componente, un agente másico de separación (AMS), conocido comodisolvente o entrainer, el cual altera la volatilidad relativa de los componentes originales y permite, de esa forma, la separación. Este disolvente agregado es de baja volatilidad, no evaporándose de modo apreciable durante todo el proceso. La destilación extractiva se usa en la industria petroquímica y química para la separación de sistemas de puntos de ebullición cercanos, críticos, o azeotrópicos,para los cuales la destilación sencilla con una única alimentación es o demasiada cara o imposible.
La ilustración 1 muestra el esquema clásico de un proceso de destilación extractiva para la separación de un sistema binario. La configuración consiste en una columna extractiva de doble alimentación y en una columna de recuperación de disolvente. Los componentes A y B pueden tener una volatilidadrelativa baja o formar un azeótropo de mínimo punto de ebullición. El disolvente se introduce en la columna de extracción a una elevada concentración unos platos por debajo del condensador, pero por encima del plato de alimentación. Debido a que el disolvente se elige no volátil, permanece a una concentración relativamente elevada en la fase líquida a lo largo de las distintas secciones de lacolumna, por debajo del plato de alimentación de disolvente.
Uno de los componentes, A (no necesariamente el componente más volátil de la mezcla original), se extrae como una corriente de destilado esencialmente pura. Debido a que el disolvente es no volátil, como mucho unos pocos platos situados por encima del plato de alimentación del disolvente son suficientes para separar el disolvente deldestilado. El producto de cola, consistente en B y el disolvente, se envía a la columna de recuperación. El destilado procedente de la columna de recuperación es B puro, y el disolvente-producto de cola se recicla de vuelta a la columna extractiva.
La destilación extractiva trabaja mediante el aprovechamiento de las mejoras inducidas por el disolvente o las moderaciones de las no idealidades de lafase líquida de los componentes que van a ser separados. El disolvente modifica, selectivamente, los coeficientes de actividad de los componentes que van a ser separados. Para lograr esto, es necesaria una alta concentración de disolvente.
Respecto al disolvente:
- Alta selectividad, o habilidad para alterar de tal modo el equilibrio vapor-líquido de la mezcla original que permita su fácilseparación, pero que utilice, sin embargo, pequeñas cantidades del disolvente.
- Baja volatilidad, con el fin de prevenir la evaporación del disolvente con el producto principal y de mantener una concentración elevada en la fase líquida.
- Separabilidad. El disolvente debe poder separarse con facilidad de la mezcla a la cual se adicionó; en particular, no debe formar azeótropos con lassustancias originales.
- Además es importante considerar el costo, toxicidad, carácter corrosivo, estabilidad química, punto de congelamiento y viscosidad.
La columna de destilación extractiva debe ser una columna de doble alimentación, con el disolvente alimentado por encima de la alimentación primaria; la columna debe tener una sección de extracción.
Usando entonces este modelo de...
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