Destilación

Balance de Materia y Energía 

Universidad Nacional del Callao

Facultad de Ingeniería Química
BALANCE DE MATERIA Y ENERGIA
Tema: Columnas de destilación

Profesor: Zavaleta Ortiz Jack

Grupo: N°9

Integrantes: Ruck Puerta Gisella 030739­E Sedano Merlo Deysi 030792­C Tolentino Patiño Shirley 030759­F

2007
Columnas de destilación  1 de 16

Balance de Materia y Energía INTRODUCCIÓN 

En la industria, la  separación de componentes volátiles  se realiza por medio  de destilación, ya sea en columna de platos o en columna empacada,  se lleva  a cabo para la recuperación de sub­productos de reacciones o purificación. 

En  este  tipo  de  operaciones  es  muy  importante  el  considerar  el  balance  de  materiales  para    obtener  una    operación   estable  y  calidad  de  los  productos  deseada.

Columnas de destilación 

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Balance de Materia y Energía 

COLUMNAS DE DESTILACIÓN 

FUNDAMENTOS  La destilación es,  es su forma  más simple, la separación por vaporización de  los  componentes  de  una  solución  que  resulta  de  una  diferencia  de  volatilidad  de los componentes.  La  destilación  de  múltiples  etapas, puede  ser  llevada  a  cabo  en  una  simple  columna de pared mojada, la cual es un cilindro vertical sobre cuyas superficies  internas  fluyen  en  contracorriente    líquido  y  vapor.    A  causa  de  su  limitada  superficie  interfacial,  la  transferencia  de  masa  es  muy  limitada.    Una  de  las  formas  de  obtener  una  interfase    grande  consiste  en  llevar  a  cabo  esta operación en una torre llena de cuerpos geométricos pequeños (empaque)  que  permite el contacto  continuo e íntimo entre el líquido y su vapor, al desplazarse  a través de la misma  contracorriente.  En  la  práctica  se  utilizan  gran  variedad  de  materiales  para  empacar    torres,  dentro de estos se encuentran: pedacearía de vidrio, piedras porosas, carbón, empaque estructurado, o empaque cerámico, entre los principales.  Dentro  de  los  empaques  más  conocidos  se  tienen:  anillos  rashing,  anillos  lessing,  anillos  de  partición    empaque  tipo  silla  o  silla  intalox  y  el  empaque  estructurado 

DEFINICIÓN  Una columna de destilación es una estructura cerrada  en la cual se realiza la separación física de un fluido  en  dos  o  más  fracciones.  Esta separación  se  logra  sometiendo  el  fluido  a  condiciones  de  presión  y  temperatura  apropiadas  a lo largo  de  la  columna,  de  modo  de  lograr  que  las  fracciones  que  se  buscan  separar se encuentren en dos estados diferentes. La  fracción  más  pesada  (en  estado  líquido)  baja  por  gravedad,  mientras  que  la  más  liviana  (en  estado  gaseoso)  sube  y  se  condensa  en las  partes  superiores.  De  esta  manera  se  logra  un  buen  intercambio entre ambas fases permitiendo la efectiva  transferencia de la parte gaseosa del líquido que baja  a la fase gaseosa que sube e, igualmente, de la parte  líquida  que  pueda  arrastrar  la  fracción  gaseosa  que  sube al líquido que baja como se aprecia en la figura.  Este  mecanismo  de  transferencia  se  optimiza al  maximizar  la  superficie  de  contacto  entre  ambas  fases.  En  las  columnas  de  destilación  esto  se  realiza Columnas de destilación  3 de 16 

Balance de Materia y Energía  mediante dos tipos de estructuras mecánicas básicas: las estructuras de platos  o  bandejas  y  las  estructuras  de  empaques.  Ambas  estructuras  pueden encontrarse en una misma columna dependiendo de su diseño y utilización.  Estructura de platos  En  la  figura  de  la  derecha  se  muestra  un  corte  longitudinal de un sector de una torre con estructuras  de platos de un solo bajante. Tal como se aprecia, los  bajantes de los platos van alternándose a un lado y al  otro  de la  torre  sucesivamente  obligando  al líquido  a  recorrer un largo camino zigzagueante hacia la parte ...