curvas









Capítulo I
Fundamentos de procesos de destilación

1.1.Introducción

La destilación es el método de separación de sustancias químicas puras, más antiguo e importante que se conoce. La época más activa de esta área de investigación fue en torno a los años 70. No obstante, hoy en día es un área de investigación relevante, con una gran acogida tanto en el ámbito industrial comoen el universitario.

La destilación es la separación de una mezcla líquida por vaporización parcial de la misma; la fracción vaporizada se condensa y se recupera como líquido. La forma de destilación más antigua es la que se realiza para obtener bebidas alcohólicas. Así, al calentar una mezcla que contiene agua y alcohol, los componentes más livianos, en este caso el alcohol, se concentran enel destilado. Las columnas de destilación, elementos utilizados para llevar a cabo este proceso, son el resultado de la evolución tecnológica en la que se hace exactamente lo mismo sólo que de una manera más eficaz: a través de una serie de etapas hay evaporaciones y condensaciones escalonadas, acopladas entre sí.

La destilación se aplica en casi toda la industria química. Históricamente, elgran interés en la destilación proviene de la industria del petróleo para obtener el combustible que usamos habitualmente, o tantos otros derivados como los plásticos. Gran parte de la investigación en destilación se ha realizado en este sector, que utiliza siempre la modalidad "continua" porque las cantidades en juego son muy grandes. En tanto, la destilación del método "batch" se utiliza en laindustria pequeña y mediana -farmacéutica, alimenticia; de transistores, por citar unos pocos ejemplos-. Como puede apreciarse, el campo de uso de ambos tipos de destilación es muy vasto, y se la estudia porque sirve.

El proceso de destilación es fundamental en la elaboración de numerosos productos industriales, aunque sin duda es la industria petroquímica, el área industrial en la cual el procesode destilación adquiere una mayor importancia.

Las columnas de destilación utilizadas para realizar el proceso, constituyen un porcentaje significativo de la inversión que se realiza en plantas químicas y refinerías de todo el mundo. El coste de operación de las columnas de destilación es a menudo, la parte más costosa de la mayoría de los procesos industriales en los que interviene. Por ello,el disponer de técnicas prácticas para modelar columnas de destilación más o menos realistas y el desarrollar sistemas de controles eficaces y fiables es muy importante, a fin de conseguir, un funcionamiento eficaz y seguro de los sistemas de destilación industriales.


1.2. Definición

La destilación se define como:

Un proceso en el cual una mezcla de vapor o líquida de doso más sustancias es separado en sus componentes de pureza deseada, por la aplicación o remoción de calor

La destilación está basada en el hecho de que el vapor de una mezcla hirviente es más rico en componentes de bajo punto de ebullición

En consecuencia, cuando el vapor es enfriado y condensado, el condensado contendrá los componentes más volátiles. Al mismo tiempo, la mezclaoriginal contendrá en más cantidad los componentes menos volátiles.

Las columnas de destilación son diseñadas para alcanzar esta separación de manera eficiente.

Aunque mucha gente tiene una idea aceptable de lo que significa “destilación”, hay aspectos importantes que merecen ser destacados:

 La destilación es la técnica de separación más común.
 Consume cantidadesenormes de energía en requerimientos de calor y enfriamiento.
 Constituyen más del 50% de los costos de operación de planta

La mejor manera de reducir los costos de operación de las existentes unidades, es mejorar la eficiencia y operación mediante procesos de optimización y control. Para alcanzar esta mejora, es esencial un conocimiento profundo de los principios de destilación y como...