Destilacion

Destilación.
El proceso de separación más utilizado en la industria química es la Destilación. La separación de los constituyentes se basa en las diferencias de volatilidad. En la destilación, una fase de vapor se pone en contacto con una fase liquido, transfiriéndose masa del liquido al vapor y del vapor al liquido.
La destilación de lotes, también llamada destilación por carga o batch, es elproceso de separación de una cantidad específica de una mezcla liquida en productos, este proceso de destilación se lleva acabo más que todo a nivel de laboratorio y en unidades pequeñas de producción, donde la misma unidad puede tener que servir para muchas mezclas. En las separaciones por lotes no hay estado estable y la composición de la carga inicial cambia con el tiempo.
La destilacióncontinua, o fraccionamiento, es una operación de destilación a contracorriente en varias etapas, por lo general a una solución binaria, con algunas excepciones, es posible separar mediante este método la solución de sus componentes y recuperar cada componente en el estado de pureza que desee.

2.2 Destilación por lotes
La destilación por lotes o también llamada destilación por carga, es el procesode separación de una cantidad específica de una mezcla liquida en productos, este proceso de destilación por lote se lleva a cabo más que todo a nivel de laboratorio y en unidades pequeñas de producción, donde la misma unidad puede tener que servir para muchas mezclas.
La destilación por lotes es una operación que no ocurre en estado estable, debido a que la composición de la materia primacargada varía con el tiempo. Las primeras trazas obtenidas son ricas en el compuesto más volátil, pero a medida que procede la vaporización el contenido de este compuesto va disminuyendo. Lo anterior se ve reflejado en el aumento de la temperatura de todo el sistema de destilación, debido a que en el recipiente se concentran los componentes menos volátiles.
Una operación en discontinuo es benéficasí:
* La cantidad de materia prima a destilar es demasiado pequeña como para realizar una operación en continuo.
* Las principales limitaciones se dan en los equipos que requieran una capacidad mínima de operación como las bombas, intercambiadores de calor, tuberías e instrumentación.
* Los requerimientos de operación de la planta oscilan en gran medida debido a las características dela alimentación y el volumen a manejar. Los equipos para destilación por lotes ofrecen mayor flexibilidad operacional que los equipos que trabajan en continuo.
* Se desea utilizar el equipo de destilación para aplicar a diversas recuperaciones de productos.
* El producto principal posee pequeñas cantidades de impurezas.
El vapor que se desprende en una destilación diferencialverdadera esta en cualquier momento en equilibrio con el líquido del cual se forma, pero cambia continuamente de composición. Por lo tanto, la aproximación matemática debe ser diferencial. El análisis matemático de un proceso de destilación por carga simple, se puede representar a través de la ecuación de Rayleigh, la cual es válida bajo las siguientes suposiciones:
• La fase líquida y la fase de vaporse encuentran en equilibrio.
• No hay reflujo.
• No hay retención de líquido en la columna.
La operación se inicia introduciendo en el destilador una carga de L1 moles de componentes A y B con una composición x1 fracción mol de A. En un momento dado, habrá L moles de líquido remanentes en el destilador con una composición x y la composición del vapor que se desprende en equilibrio es y.Se ha vaporizado entonces una cantidad diferencial dL.
Destilador por lotes o carga
Destilador por lotes o carga

Para determinar la ecuación de este proceso, se supone que se vaporiza una cantidad pequeña dW. La composición del líquido varía de x a (x – dx) y la cantidad de líquido de W a (W – dW). Se hace un balance de materiales con respecto al componente más volátil, donde:
La...