Fraccionamiento
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Publicado: 9 de octubre de 2012
Destilación binaria
La destilación binaria es la separación de dos componentes, es decir la separación de una mezcla que tiene solo dos componentes.
Para poder destilar dicha mescla en la actualidad se cuentas con diferentes métodos, pero los métodos que son de mayor aplicabilidad son los métodos gráficos de McCabe-Thiele. y el método de Ponchon Savarit.
[pic]
Figura 2. Método graficode McCabe-Thiele. Fuente: Orozco (2011)
El método de McCabe-Thiele
Este método es un método grafico que permite determinar el número de platos de una columna de destilación para mezclas binarias. Cabe destacar que la separación de los componentes será posible si el valor de la volatilidad relativa es mayor que uno y si el valor de la volatilidad es igual a uno, no es posible lograrla separación de los componentes por destilación.
[pic]
Figura 3. Curvas de equilibrio en base a la volatilidad. Fuente: Mamani (2010).
Para muchos autores una columna de destilación está conformado por por dos zonas, la zona de enriquecimiento o también llamado zona de rectificación y la zona de agotamiento también denominado zona de despojamiento.
[pic]
Figura4. Partes de una columna de destilación. Fuente: Orozco (2011)
Zona de rectificación o enriquecimiento
La zona de rectificación está conformada, por toda la parte superior del plato de alimentación los cuales involucra al condensador.
[pic]
Figura 5. Zona de rectificación. Fuente Orozco (2011)
Zona de despojamiento o agotamiento
Esta zona está conformada por toda la parte inferiordel plato de alimentación involucrando el rehervidor
[pic]
Figura 6. Zona de agotamiento. Fuente: Orozco (2011).
Ejemplo 1
Se alimenta una mezcla de benceno tolueno a una torre de destilación de 600 Kmol/h, como líquido saturado a una atmosfera de presión (760mmHg). La alimentación entra con una composición molar de 50% de benceno. Por el flujo de destilado se pretende obtener 90% debenceno y en el flujo del residuo un 5% de benceno, la relación de reflujo es de 1.2
Solución:
Paso 1.
Primeramente se calcula los puntos de la curva de equilibrio por la ecuación de Antoine.
[pic]
Los valores de A, B y C, se pueden encontrar en diferentes fuentes, ya que ellas se encuentras tabulas, para diferentes valores de presión y temperatura.
Tabla 1
Datosobtenidos de la ecuación de Antoine
|T (°C) |Pv (A) |Pv(B) |P total |XA |YA |
| |MmHg |mmHg |mmHg | | |
|80,1 |759,96 |292,22 |760 |1,00 |1,00 |
|83 |830,24|322,66 |760 |0,86 |0,94 |
|85 |881,59 |345,11 |760 |0,77 |0,90 |
|87 |935,39 |368,78 |760 |0,69 |0,85 |
|90 |1020,84 |406,74 |760 |0,58 |0,77|
|93 |1112,23 |447,75 |760 |0,47 |0,69 |
|95 |1176,6 |476,88 |760 |0,40 |0,63 |
|100 |1350,11 |556,34 |760 |0,26 |0,46 |
|105 |1542,66 |645,97 |760|0,13 |0,26 |
|108 |1667,88 |704,99 |760 |0,06 |0,13 |
|110,6 |17782,55 |759,52 |760 |0,00 |0,00 |
Fuente: Graterol,
Después de hallar los valores de la curva de equilibrio, por la ecuación de Antoine procedemos...
La destilación binaria es la separación de dos componentes, es decir la separación de una mezcla que tiene solo dos componentes.
Para poder destilar dicha mescla en la actualidad se cuentas con diferentes métodos, pero los métodos que son de mayor aplicabilidad son los métodos gráficos de McCabe-Thiele. y el método de Ponchon Savarit.
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Figura 2. Método graficode McCabe-Thiele. Fuente: Orozco (2011)
El método de McCabe-Thiele
Este método es un método grafico que permite determinar el número de platos de una columna de destilación para mezclas binarias. Cabe destacar que la separación de los componentes será posible si el valor de la volatilidad relativa es mayor que uno y si el valor de la volatilidad es igual a uno, no es posible lograrla separación de los componentes por destilación.
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Figura 3. Curvas de equilibrio en base a la volatilidad. Fuente: Mamani (2010).
Para muchos autores una columna de destilación está conformado por por dos zonas, la zona de enriquecimiento o también llamado zona de rectificación y la zona de agotamiento también denominado zona de despojamiento.
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Figura4. Partes de una columna de destilación. Fuente: Orozco (2011)
Zona de rectificación o enriquecimiento
La zona de rectificación está conformada, por toda la parte superior del plato de alimentación los cuales involucra al condensador.
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Figura 5. Zona de rectificación. Fuente Orozco (2011)
Zona de despojamiento o agotamiento
Esta zona está conformada por toda la parte inferiordel plato de alimentación involucrando el rehervidor
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Figura 6. Zona de agotamiento. Fuente: Orozco (2011).
Ejemplo 1
Se alimenta una mezcla de benceno tolueno a una torre de destilación de 600 Kmol/h, como líquido saturado a una atmosfera de presión (760mmHg). La alimentación entra con una composición molar de 50% de benceno. Por el flujo de destilado se pretende obtener 90% debenceno y en el flujo del residuo un 5% de benceno, la relación de reflujo es de 1.2
Solución:
Paso 1.
Primeramente se calcula los puntos de la curva de equilibrio por la ecuación de Antoine.
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Los valores de A, B y C, se pueden encontrar en diferentes fuentes, ya que ellas se encuentras tabulas, para diferentes valores de presión y temperatura.
Tabla 1
Datosobtenidos de la ecuación de Antoine
|T (°C) |Pv (A) |Pv(B) |P total |XA |YA |
| |MmHg |mmHg |mmHg | | |
|80,1 |759,96 |292,22 |760 |1,00 |1,00 |
|83 |830,24|322,66 |760 |0,86 |0,94 |
|85 |881,59 |345,11 |760 |0,77 |0,90 |
|87 |935,39 |368,78 |760 |0,69 |0,85 |
|90 |1020,84 |406,74 |760 |0,58 |0,77|
|93 |1112,23 |447,75 |760 |0,47 |0,69 |
|95 |1176,6 |476,88 |760 |0,40 |0,63 |
|100 |1350,11 |556,34 |760 |0,26 |0,46 |
|105 |1542,66 |645,97 |760|0,13 |0,26 |
|108 |1667,88 |704,99 |760 |0,06 |0,13 |
|110,6 |17782,55 |759,52 |760 |0,00 |0,00 |
Fuente: Graterol,
Después de hallar los valores de la curva de equilibrio, por la ecuación de Antoine procedemos...
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