destilación.


INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS


LABORATORIO DE OPERACIONES DE SEPARACIÓN POR ETAPAS


“RECTIFICACIÓN POR LOTES DE UNA MEZCLA BINARIA”.


Alumno:

Romero Balderas Josué Sain

Profesor:




GRUPO: 3IV73


EQUIPO: 2


FECHA DE ENTREGA: 08/ JUNIO/ 2015








Objetivo.

El alumno aprendió a realizardiagramas de equilibrio (t vs x,y) y (y vs x ) así como la comprensión de los mismo y su interpretación.
Comprensión, forma y utilización de un destilador por lotes, su manejo y las partes generales que lo componen.
El fundamento de una destilación por lotes así como su distinción con los demás tipos de destilación.

Marco teórico
Destilación en discontinuo

La destilación por lotes es unaoperación que no ocurre en estado estable, debido a que la composición de la materia prima cargada 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 recipientese concentran los componentes menos volátiles.

Una operación en discontinuo es benéfica sí:

1. 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.
2. Los requerimientos deoperación de la planta oscilan en gran medida debido a las características de la alimentación y el volumen a manejar. Los equipos para destilación por lotes ofrecen mayor flexibilidad operacional que los equipos que trabajan en continuo.
3. Se desea utilizar el equipo de destilación para aplicar a diversas recuperaciones de productos.
4. El producto principal posee pequeñas cantidades de impurezas.Para los sistemas de destilación por lotes aparecen diversas configuraciones que definen tanto el fenómeno como la forma de modelar la operación, las cuales son:
Destilación simple sin reflujo
Destilación con reflujo constante
Destilación con reflujo variable

Destilación con reflujo (columna de enriquecimiento)
La destilación en una columna que solo posee zona de enriquecimiento es un casoespecial de separación en donde la columna solo posee la sección correspondiente a la rectificación. Por lo tanto, la alimentación no se realiza en un sector cercano a la mitad de la columna, sino que se hace por el fondo en forma de vapor. El vapor puede ser inyectado directamente cuando procede de otra columna, de otra manera se utiliza un rehervidor para generarlo.

El destilado que se produce porla cima de la torre de destilación, generalmente, es muy rico en el componente más volátil y el residuo contiene una pequeña fracción del componente más ligero.

Esta configuración de columna aparece por la necesidad de obtener los productos de cabeza de la torre con una alta concentración del compuesto más volátil a un precio reducido. La figura muestra el esquema de una torre que posee solo zonade enriquecimiento y opera por lotes.

Planteando los balances de materia a la columna se obtiene:





Dónde:
W: Cantidad de material en el rehervidor
D: Cantidad de material que se extrae por la cima
xW: Fracción molar en el rehervidor
xD: Fracción molar en el destilado























La ecuación de balance de materia anterior es muy parecida a la ecuación de Rayleigh, con ladiferencia que las composiciones del destilado y del rehervidor no están en equilibrio. La integral de la ecuación puede ser resuelta gráficamente.
Para el caso de tener una columna que posee solo sección de rectificación se cumple la ecuación para la línea de operación que se trabaja en el método de McCabe-Thiele:



Las columnas de destilación por lotes con reflujo pueden ser operadas de dos maneras:...