destilación por arrastre vapor


DESTILACION INTERMITENTE POR ARRASTRE DE VAPOR
Objetivos
Objetivo conceptual: desarrollar los conocimientos para la operación de un sistema intermitente para llevar a cabo una destilación por arrastre con vapor de agua, así como determinar las variables que intervienen en ella y comparar de los resultados obtenidos mediante la practica realizada y los cálculos teóricos realizados con lasecuaciones correspondientes, además de determinar la eficiencia de vaporización en la destilación.
Objetivo procedimental: desarrollar un check list de los pasos a seguir, su secuencia y su lógica para la operación correcta del equipo instalado en el laboratorio para esta práctica.
Objetivo Actitudinal: conducirse durante la realización de la práctica exhibiendo una disciplina profesional, realizaruna investigación en las referencias disponibles sobre las diferentes aplicaciones del proceso de destilación.
DESTILACIÓN POR ARRASTRE DE VAPOR

La destilación por arrastre de vapor es un tipo especial de destilación que se basa en el equilibrio de líquidos inmiscibles. Según se ha visto anteriormente, la temperatura de ebullición de una mezcla de dos componentes inmiscibles es inferior a latemperatura de ebullición de cualquiera de ellos por separado.
Supóngase que se desea recuperar un hidrocarburo pesado, C18 H38, que impregna un residuo sólido. Como la volatilidad de este compuesto es muy baja, habrá que elevar mucho su temperatura para alcanzar una velocidad de vaporización y, por tanto, de recuperación apreciable. A veces, por diversas razones, no es deseable alcanzar estaselevadas temperaturas, (descomposición térmica de los productos, cambio en sus propiedades, etc). En estos casos, una solución técnica viable puede ser la destilación por arrastre de vapor. Esta operación se puede llevara a cabo de varias formas:
Modalidad 1: Se inyecta vapor saturado a través del residuo que contiene la sustancia a recuperar, mientras se mantiene una presión de operación de 1bar. Parte del vapor condensará para calentar y vaporizar el hidrocarburo, formándose dos fases líquidas inmiscibles que alcanzan el equilibrio a una temperatura dada.
La cantidad de vapor de arrastre necesaria por cada mol de hidrocarburos a recuperar es: mol de vapor/ mol de Hidrocarburo.
El consumo de vapor es, sin embargo, superior, ya que hay que contabilizar el vapor que condensa paracalentar y vaporizar el hidrocarburo
.
Modalidad 2: Supóngase ahora que se inyecta vapor sobrecalentado y que, gracias al aporte de una fuente externa de calor, el vapor no condensa.
En estas condiciones, la relación de equilibrio es:
P = Pagua + PºHidrocarburo, y la temperatura de operación se puede fijar independientemente para cualquier presión de operación. Asumiendo que ésta es de 1 bar yque la temperatura se fija en 204º C gracias a la fuente externa de calor, la presión parcial de vapor de agua será:
Pagua = 1 - PºHidrocarburo (204º C) = 1 - 0,0442 = 0,9558.
Las necesidades de vapor serán ahora:
mol de vapor/ mol de Hidrocarburo
Puede observarse cómo al operar a mayor temperatura se reducen las cantidades de vapor de arrastre. En contrapartida, hay que aportar calormediante una fuente externa que evita la condensación de parte del vapor.
Modalidad 3:
Es posible ahorrar más vapor aún, si se opera a presión reducida. En efecto, si se mantiene como temperatura de operación 204º C, pero la presión de operación se reduce a 0,2721 bares, la presión parcial que debe aportar el vapor de agua es:
El consumo de vapor de arrastre es ahora:
Mol de vapor/ mol deHidrocarburo.
En este caso sigue siendo necesario aportar energía mediante una fuente externa para calentar y vaporizar el hidrocarburo y, además, emplear un sistema de vacío, que también consumirá energía.

Destilación por arrastre de vapor

a) La destilación por arrastre con vapor es una técnica usada para separar sustancias orgánicas insolubles en agua y ligeramente volátiles, de otras no...