Manual destilacion

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS

MANUAL DE PRÁCTICAS DE DESTILACIÓN

|1.- INTRODUCCIÓN A LA DESTILACIÓN. |
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|2.- DESTILACIÓN DIFERENCIAL.|
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|3.- DESTILACIÓN POR ARRASTRE C/VAPOR. |
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|4.- RECTIFICACIÓN A REFLUJO TOTAL. |
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|5.- RECTIFICACIÓN CONTINUA |

Agosto de 2005

P R Á C T I C A 1

INTRODUCCIÓN A LA DESTILACIÓN

CONTENIDO

I.- OBJETIVO
II.- DEFINICIONES Y DIAGRAMAS DE EQUILIBRIO
III.- CLASIFICACIÓN
IV.- MÉTODO DE Mc. CABE - THIELE
V.- EVALUACIÓN
VI.- NOMENCLATURA
VII.- BIBLIOGRAFÍA

I OBJETIVOEn esta práctica se proporcionará a los alumnos, de una manera breve, los conocimientos y principios básicos para efectuar las prácticas correspondientes al Curso de Destilación de este Laboratorio, así como la presentación de los equipos experimentales.

II DEFINICIONES Y DIAGRAMAS DE EQUILIBRIO

DESTILACIÓN. Cuando un líquido que contiene dos o más componentes es calentado hastasu temperatura de ebullición, la composición del vapor será normalmente diferente a la del líquido. Esta diferencia de composición en las dos fases en el equilibrio, fundamenta la destilación y por esta razón, dicha operación es aplicable para separar mezclas de compuestos por sus diferentes volatilidades o sus diferentes presiones de vapor.

Como se ha mencionado, el proceso dedestilación está fundamentado en la diferencia de composición de las dos fases en el equilibrio y por esta razón el reconocimiento del equilibrio líquido-vapor es esencial para el tratamiento analítico de cualquier problema de destilación.

En este curso sólo se tratarán mezclas binarias y las correlaciones usadas para la determinación de las composiciones de la fase líquida y de la fase vapor, queestán dadas por las Leyes de Raoult y de Dalton, a continuación.

[pic] (1)

[pic] (2)

Combinando (1) y (2) se obtienen las composiciones en la fase liquida, ecuación (3) y en la fase vapor, ecuación (4).

[pic] (3)

[pic](4)

Para determinar presiones de vapor a cualquier temperatura, puede usarse la ecuación de Antoine. (Antonio Valiente-J.Noriega, Manual del Ingeniero Químico, Pag 112)

[pic] (5)

Así, por ejemplo, para el metanol se cuenta con la siguiente información:A=8.0724
B=1574.99
C=238.8

Y su punto de ebullición en la Ciudad de México será:

[pic]

[pic]

En el tratamiento de los datos de composición de la fase líquida y la fase vapor, en el equilibrio resultan ser las condiciones frontera, es decir, los puntos de ebullición de los

componentes. Así, por ejemplo,para el sistema metanol-agua, a la presión atmosférica serían:

[pic]

Si se toman intervalos adecuados de temperaturas que limitan los valores anteriormente mencionados, se podrá tabular; ( x, y, T, PA y PB, ) haciendo uso de las ecuaciones (3), (4) y (5).

Graficando estos valores se obtienen los diagramas 1 y 2, que se utilizan en destilación a presión constante.

III...