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6. ANALISIS DE COLUMNAS DE DESTILACION
6.1. INTRODUCCION
Una columna de destilación simple es una unidad compuesta de un conjunto de etapas de
equilibrio con un solo alimento y dos productos, denominados destilado y fondo. Incluye,
por lo tanto, una etapa de equilibrio con alimentación que separa dos secciones de etapas
de equilibrio, denominadas rectificación y agotamiento.
Serequiere de un dispositivo, como un rehervidor, donde se transfiera calor al líquido
que emerge de la etapa de equilibrio correspondiente al fondo de la columna para
vaporizarlo parcialmente, de tal manera que la fracción vaporizada se recircula al fondo
de la columna y se mantenga en un flujo ascendente a través de la columna. La fracción
no vaporizada se remueve como producto de fondo.
El vaporque emerge de la etapa superior de la sección de rectificación es condensado, y
el líquido resultante se divide en dos fracciones. Una fracción se remueve como el
producto de tope o destilado. La otra fracción líquida, denominada reflujo, se recircula al
tope de la columna y se mantiene en un flujo descendente a través de ella, estableciendo
el contacto requerido con la fase vapor ascendentepara la transferencia de masa deseada
en cada una de las etapas de equilibrio líquido - vapor.
En la gran mayoría de columnas de destilación, el rehervidor es parcial pero el
condensador puede ser total o parcial. Un condensador es total cuando todo el vapor del
tope de la columna es completamente condensado, en el caso contrario se conoce como
un condensador parcial. Si toda la fraccióncondensada se recircula a la columna se dice
que la columna opera a reflujo total
Las columnas de destilación complejas muestran una configuración diferente a las
columnas simples. Por ejemplo, varias corrientes de alimento o varias corrientes de
productos laterales
El número de variables de diseño, tanto para columnas simple como complejas, se puede
hacer mediante la determinación de la suma delas variables de los elementos que las
integran y restándole a esta las nuevas relaciones de restricción que surgen cuando los
elementos se combinan, es decir, aplicando la ecuación (4.2). De igual manera, las nuevas
restricciones incluidas son las identidades entre corrientes que existen en cada una de las
corrientes comunes entre dos elementos. Por lo tanto, un número de C + 2 nuevasrelaciones de restricción deben contarse para cada corriente común en la combinación de
elementos
En esta sección se analizan columnas de destilación simple y compleja, con
condensadores total o parcial y con reflujo parcial o total

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6.2 ANALISIS DE COLUMNAS DE DESTILCION TIPICAS
A continuación se analizan algunos casos de columnas de destilación con diferencias
como el número de corrientesde alimento, el número de corrientes laterales y el tipo de
condensador

Destilación con un alimento, condensador total y rehervidor parcial

Figura 6.1. Columna de destilación – condensador total – rehervidor parcial
Esta unidad, Figura 6.1, contiene dos elementos conformados por M y N – M - 1 etapas
de equilibrio, una etapa de equilibrio con alimentación, un condensador total, un divisorde corrientes y un rehervidor parcial.
El número total de variables para cada uno de los seis elementos es
Especificaciones
Condensador Total
Divisor de corrientes
Sección de rectificación
Etapa de alimentación

N iu

C +4
C+5
2C + 2(N – M – 1) +5
3C + 8

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Sección de agotamiento
Rehervidor
Total

2C + 2M + 5
C+4
10C + 2N + 29

El número de restricciones adicionales,correspondientes a las 9 corrientes comunes está
u
dado por: N c = 9(C + 2) = 9C + 18 y el número total de variables de la columna de
destilación con condensador total y rehervidor parcial esta dado por

N iu = (10C + 2 N + 29) − (9C + 18) = C + 2 N + 11
El diseñador podría utilizar estos (C + 2N + 11) grados de libertad de la siguiente
manera,
Especificaciones
Presión en cada etapa de...