Destilación

Marco Teórico

Destilación
Se define como un proceso en el cual un líquido o vapor mezcla de dos o más sustancias es separado en sus partes componentes de una pureza dada, mediante el agregado y remoción de calor.
La Destilación se basa en el hecho que el vapor de una mezcla en ebullición es más rico en los componentes que tienen puntos de ebullición más bajos. Por lo tanto, si este vapor esenfriado y condensado, el líquido resultante va a contener mayor cantidad del componente más volátil. Al mismo tiempo, la mezcla original contendrá mayor cantidad de la sustancia menos volátil. Las columnas de destilación están diseñadas para llevar a cabo esta separación en forma eficiente.
El proceso de separación más utilizado en la industria química es la Destilación. Esta operación unitariatambién es conocida como fraccionamiento o destilación fraccionada. La separación de los constituyentes se basa en las diferencias de volatilidad. En la destilación, una fase de vapor se pone en contacto con una fase líquido, transfiriéndose masa del líquido al vapor y del vapor al líquido. Por lo general, el líquido y el vapor contienen los mismos componentes aunque en distintas proporciones. Ellíquido se encuentra a su temperatura de burbuja, mientras que el vapor en equilibrio está a su temperatura de rocío. En forma simultánea, se transfiere masa desde el líquido por evaporación y desde el vapor por condensación. La evaporación y condensación involucran calores latentes de vaporización de cada componente y por ello, al calcular una destilación deben considerarse los efectos delcalor.
La destilación se utiliza mucho para separar mezclas líquidas en componentes más o menos puros. Debido a que la destilación implica evaporación y condensación de la mezcla, es una operación que necesita grandes cantidades de energía.
Una gran ventaja de la destilación es que no es necesario añadir un componente a la mezcla para efectuar la separación.
Aunque la mayoría de las personas tieneuna idea de lo que es "destilación", los aspectos importantes que suelen ser pasados por alto desde un punto de vista industrial son los siguientes:

Componentes Principales de las Columnas de Destilación
Las columnas de destilación están compuestas de varias partes, cada una de las cuales es usada para transferir calor o mejorar la transferencia de masa. Una columna típica tiene varioscomponentes principales:

1. Un recipiente vertical donde tiene lugar la separación de los componentes líquidos.
2. Interiores de columna tales como platos o relleno que se utilizan para incrementar el contacto entre líquido y vapor.
3. Un rehervidor o reboiler para vaporizar el producto de fondo.
4. Un condensador para enfriar y condensar el vapor que sale por la parte superior de la columna.
5.Un tambor de reflujo para recibir el vapor condensado del tope de la columna para que el líquido (reflujo) pueda reciclarse a la columna.
El recipiente vertical aloja los interiores de la columna y junto con el condesador y el rehervidor, constituyen una columna de destilación. El esquema siguiente representa una unidad de destilación típica con una sola alimentación y dos corrientes deproducto:

Operación Básica y Terminología:
La mezcla líquida que se va a procesar se conoce como alimentación y se introduce generalmente en un punto situado en la parte media de la columna en un plato que se conoce como plato de alimentación. El plato de alimentación divide a la columna en una sección superior (de enriquecimiento o rectificación) y una inferior (despojamiento). La alimentacióncircula hacia la parte inferior de la columna donde es dirigida al rehervidor (o reboiler).
Se suministra calor al rehervidor para generar vapor. La fuente de calor puede ser cualquier fluido adecuado, aunque en la mayoría de las plantas químicas se utiliza vapor de agua. En las refinerías, las fuentes de calor pueden ser corrientes de salida de otras columnas. El vapor generado en el rehervidor se...