Destilacion fraccionada

DESTILACIÓN FRACCIONADA

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La Destilación Fraccionada ó Destilación Continua es una operación de destilación a contracorriente en varias etapas. En cada etapa ocurre una operación de evaporación súbita ó destilación flash. El vapor que se produce se encuentra en equilibrio con su líquido. El vapor que asciende a la etapa superior intercambia componentes con el líquido quedesciende. La alimentación ingresa continuamente en alguna de las etapas y continuamente se retiran productos de tope y fondos.
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Al evaluar la destilación puede asumirse inicialmente que la operación de los platos ocurre en comportamiento ideal.
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En la destilación ideal la operación ocurre en estado estacionario. Líquido y vapor están perfectamente mezclados y en equilibrio.

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Sin embargo en un análisis riguroso esta suposición puede no ser correcta. La no idealidad debe ser ajustada estableciendo una eficiencia

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

La etapa inferior no es ideal porque el líquido se subenfría y no está en equilibrio con el vapor hacia el plato previo. En un plato común no ocurre mezcla perfecta. Al usar inter condensadores el líquido de la columnano se mezcla con el vapor que sube.

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Las operaciones en etapas pueden realizarse en diferentes opciones del tope:
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Condensación total. Condensación Parcial. Reflujo Total.

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También el rehervidor tiene variantes.
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Rehervidor Parcial. Rehervidor Total.

VN+1 Vapor LN W Vapor

VN+1 LN
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W

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Según la operación de tope y fondos:
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Absorción. Rectificación. Despojamiento. Despojamiento Rehervido. Absorción Rehervida. Despojamiento reflujado. Destilación Azeotrópica.

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El contacto entre el líquido y el vapor para la transferencia de masa puede ser:
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De platos.
Campanas de burbujeo.  Válvulas.  Platos perforados.
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

Empacada ó Rellena.
Anillos Raschig, Pall.  Monturas.  Telleretes. Empaques estructurados.


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En la columna se pueden realizar balances de materia y energía en diferentes envolturas.
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



 

Tope, condensador, acumulador y reflujo. Encima de la Alimentación. (Despojamiento) Debajo de la Alimentación. (Enriquecimiento). Por plato. Global.

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Para sistemas multicomponentes bajo muy diferentes condicionesde operación, el análisis más general del equilibrio en cada etapa se puede describir en forma rigurosa por medio del sistema de ecuaciones llamado MESH. El sistema MESH describe las ecuaciones de:
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ENTALPÍA SUMATORIA DE FRACCIONES MOLARES EQUILIBRIO VAPOR-LÍQUIDO BALANCE DE MASA
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Balance de Masa. Equilibrio Vapor-Líquido. Sumatoria de Fracciones molares. Balance de Entalpía.

Para una columna de destilación binaria: • Con N platos teóricos. • Condensador total y reflujo, con destilado como producto de tope. • Rehervidor parcial con producto de fondo. • Plato de Alimentación Intermedio. • Sin corrientes laterales.

Esta configuración permite una separación cualquiera, excepto cuando existen azeótropos.
El objetivo es obtener un destilado rico en el compnenteligero y un producto de fondo rico en el componente pesado.
Distillation
Overhead vapor Rectifying section stages Feed Stripping section stages Total condenser Reflux drum Reflux Feed Stage Boilup Partial reboiler Bottoms Distillate

1 2 f N

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La alimentación contiene un componente ligero más volatil (LK) y uno pesado ó menos volátil (HK). La mezcla puede ser todo líquido, mezcla devapor y líquido ó todo vapor. La fracción molar del más volátil es ZF. La fracción molar del más volatil en el fondo es XB, mientras que en el destilado es XD. La volatilidad relativa, α, indica la dificultad de separación entre A y B (LK = 1 y HK = 2).
α 1,2 = K1 / K2

Distillation
Overhead vapor Rectifying section stages Feed (L/V) LK mole fraction zF Stripping section stages

Total...