Toma de decisiones

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TEMA 6.-DESTILACION 1.-Introducción: Operaciones básicas controladas por transferencia de materia 2.-Introducción a la destilación 3.-Equilibrio líquido-vapor 3.1.-La vaporización parcial y la condensación parcial como fundamento de la destilación 3.2.-Leyes relacionadas con las presiones parciales de una mezcla 4.-Métodos de destilación para mezclas de dos componentes4.1.-Destilación diferencial 4.2.- Destilación flash o de equilibrio 4.3.-Rectificación 5.-Columnas de fraccionamiento 6.-Deteminación del número de platos en una columna de destilación 7.-Relación de reflujo 8.-Bibliografía

1.-Introducción: Operaciones básicas controladas por transferencia de materia Estas operaciones se basan en la existencia del fenómeno de la difusión, por el que un componente deuna mezcla se desplaza en el interior de la misma debido a un gradiente de concentración. Cuando dos fases, que no están en equilibrio respecto a un componente, se ponen en contacto, éste se transfiere de una fase a la otra hasta alcanzar el equilibrio. La fuerza impulsora de la trasferencia es la diferencia o gradiente de concentración. Basándose en la difusión de compuestos entre fases, se puedendiseñar distintos tipos de aparatos que pongan en contacto dos fases con el objeto de conseguir la separación de uno de los componentes de una fase, mediante la acción de la otra fase. La operaciones que en ellos se realizan se agrupan bajo la denominación de operaciones de trasferencia de materia que incluye técnicas como: destilación; absorción, desorción de gases; extracción líquido-líquido;extracción líquido-sólido o lixiviación; y cristalización; como las más importantes. ♦ La destilación tiene como objetivo separar, mediante vaporización, una mezcla líquida de sustancias miscibles de distinta volatilidad. Como ejemplo señalar separaciones de una mezcla de agua/alcohol; fraccionamiento de crudo de petróleo en gasolina, queroseno, fuel oil y aceites lubrificantes; etc.

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♦ En la absorción de gases, una mezcla de éstos se absorbe en un líquido en el que es gas es más o menos soluble. Como ejemplo, la absorción de amoniaco presente en una masa de aire mediante agua en estado líquido. La operación contraria a la absorción es la desorción o stripping. ♦ La adsorción consiste en separar un soluto de un líquido o un gas mediante contacto con un sólido adsorbente,cuando la superficie de éste presenta afinidad por el soluto ♦ En la extracción líquido-líquido una mezcla de dos o más componentes se trata con un disolvente que disuelve preferentemente a uno o más de los componentes de la mezcla. La mezcla tratada se llama refinado; y el disolvente con el cual se trata la mezcla, enriquecido en soluto, es el extracto. ♦ En la extracción sólido-líquido olixiviación un disolvente líquido disuelve preferentemente un componente de una mezcla sólida. ♦ La cristalización obtiene materiales en forma de cristales uniformes a partir de una disolución en la cual se encuentra el compuesto

2.-Introducción a la destilación La separación de mezclas de líquidos en sus componentes es posiblemente el problema más importante de la industria química; siendo ladestilación el método generalmente empleado. Las separaciones industriales han de alcanzar unos rendimientos de separación cada vez más altos, asegurar la pureza deseada del producto y todo ello con costes cada vez más bajos. La destilación se define como la operación básica mediante la cual se separa una mezcla de líquidos, de distinta volatilidad, en sus componentes puros; esto se consigue mediante larealización sucesiva de una serie de etapas de vaporización y condensación; en cada una de estas etapas se incrementar la proporción del componente más volátil en la fase vapor. Esta operación se lleva a cabo, en la mayoría de los casos, en columnas cilíndricas verticales que proporcionan un alto número de etapas en las que tienen lugar los procesos de vaporización y condensación. En este tema...