destilación

Resumen
La destilación es la operación de separar, comúnmente mediante calor, los diferentes componentes líquidos de una mezcla, aprovechando las diferencias de volatilidades de los compuestos a separar. La destilación se da en forma natural debajo del punto de ebullición (100 grados centígrados en el caso del agua), luego se vuelve nubes y finalmente condensa, en esta experiencia se hizo ladestilación con una mezcla de líquidos miscibles como lo son el agua y el etanol de manera que se busca obtener un etanol lo más puro posible en el destilado, lo cual se obtuvo etanol a diferentes condiciones del sistema como variando el flujo de la alimentación (% barrido) y el reflujo. Se pudo observar que la variación del flujo de alimentación no influía de mayor forma el rendimiento del proceso,mientras que el reflujo si tiene un efecto más considerable, por otra parte se pudo obtener las gráficas Y VS X,T VS X e Y, y se obtuvieron también las etapas teóricas, etapas mínimas del proceso (aproximadamente 3 etapas para todos los casos estudiados) y el coeficiente global de transferencia de masa (Kya) cuyos valores variaron más de manera significativa por el cambio del reflujo.

1.Objetivos.

Objetivo general:

- Separar una mezcla etanol-agua sometiéndola a un proceso de destilación continua con reflujo en un lecho empacado.

Objetivos específicos:
• Construir los diagramas de equilibrio del sistema (T vs X e Y, e Y vs X), a partir de los datos obtenidos..

• Determinar el número de etapas teóricas Y el número de etapas mínimas necesarias para el proceso deseparación de una mezcla etanol-agua al 10% en peso por el métodos de Mc.Cabe-Thiele, realizando los respectivos balances, además de obtener las líneas de operación.

• Determinar el coeficiente global de transferencia de masa, número de unidades de transferencia y la respectiva altura de los elementos de transmisión.
4. Resultados y Discusión
En las figuras 5 y 6 se representas los diagramas deequilibrio (T vs X e Y, Y vs X) para el sistema etanol-agua a la presión de trabajo.

Figura 5. equilibrio del sistema etanol-agua a P = 667 mmHg.

Figura 6. Diagrama de equilibrio T VS X e Y del sistemas etanol-agua a P = 667 mmHg.
Como se puede observar en las figuras 5 y 6, el equilibrio existente del etanol aguas a la presión de trabajo lo cual se obtuvieron mediante la ecuación de Raúlmodificada, usando a su vez la correlación de Van Laar para la corrosión de la fase liquida.


Tabla 1. Entalpias de las corrientes y calores del proceso.


Como se puede observar en la tabla 1 las entalpias de las corrientes de entrada y salidas de equipo con sus respectivos calores de condensación y perdidos, donde el calor del rehervidor es de 2,5 KJ/s, estos valores son para cada casoen que se varió el reflujo o el porcentaje de barrido de la alimentación, donde se puede apreciar que el calor perdido es muy elevado en el sistema esto es posible ya que existe un gradiente alto de temperatura entre el equipo de destilación y el ambiente, teniéndose perdidas que industrialmente serían muy costosas.
. Tabla 2. Coeficiente global de transferencia de masa.


Se puede apreciaren la tabla 2, los coeficientes globales de transferencia de masa para cada caso, con su unidad altura de transferencia en que se asumió de 40 cm para simplificar considerablemente los cálculos, ya que teóricamente se sabe que comúnmente la unidad altura de transferencia para una columna de destilación empacada varia de 30cm a 60 cm. Lo cual se hallaron coeficientes globales de transferencia demasa (Kya) lógicos para el equipo de destilación.

. Tabla 3. Condición termodinámica de la alimentación (q).


En la tabla 3 se observa la condición termodinámica de la alimentación para las distintas condiciones del sistema, el cual se puede decir que se mantuvo constante con un valor promedio de 1,089 lo que la alimentación sea una mezcla subenfriada por tener un valor mayor que uno en...