estudio de una mezcla etanol metanol en una torre de rectificacion de relleno

Estudio de la destilación de una columna de relleno.
Cálculo de la altura equivalente a un plato teórico.


















Nacho Garrido Sanchis
Josep Silvestre Alfonso





Índice
1. Introducción………………………………………………Pág. 1
2. Objeto de la práctica………………………………….Pág. 2
3. Dispositivo Experimental…………………………..Pág. 2
4. Procedimiento……………………………………………Pág. 3
5.Presentación de resultados………………………..Pág. 4-22









1.-Introducción
En se esta práctica se lleva a cabo una destilación en una columna de relleno, una operación de separación que separa los componentes de una mezcla que tienen una diferencia de volatilidades, cuanto mayor sea esta mejor será la destilación de la mezcla.
La principal diferencia entre la columna de relleno y la deplatos es el contacto continuo que tienen ambas fases que tiene en la de relleno, cosa que no ocurre en las de platos.
1.1.-Método de Peters. (AEPT)
AEPT es la altura equivalente a un piso teórico y con este método se calculará la altura de relleno necesaria para conseguir la misma separación que un piso teórico. Para su cálculo experimental suele realizarse con la columna a reflujo total yconociendo el dato de la altura de relleno solo haría falta conocer el número de pisos teóricos según la ecuación:

Por ello tal y como se calculará más adelante se hallarán los pisos teóricos (N) y con la altura de relleno útil se calculará el AEPT.
1.2.-Metodo Chilton y Colburn.
En esta práctica se utilizará este método para calcular los coeficientes globales de transferencia de materia debidoa que ya tenemos los datos de la altura del relleno y datos de los caudales tomados del líquido que baja a la caldera. Para ello se utilizará la siguiente ecuación:

El término interno de la integral se denomina NUT que se calculará con un proceso gráfico de Simpson y el termino fuera de ella se denomina (AUT) Altura de unidad de transferencia del cual despejaremos el coeficiente.
Paracálculos posteriores también se utilizará:




2.-Finalidad de la práctica.
Conocer el funcionamiento de una columna de destilación de relleno y observar los efectos que provoca en una mezcla metanol etanol.
Calcular la AEPT para el relleno de la mezcla, realizar el equilibrio con el cromatógrafo y comprobar cómo varía el coeficiente global de transferencia de materia.

3.-DispositivoExperimental.
Diámetro: 80mm
Altura efectiva de relleno: 2,05 m
1.-Caldera.
2.-Relleno.
3.-Refrigerante.
4.-Bureta.
5.-Sistema de control de reflujo.
Detrás de la columna hay un panel donde cambiar la potencia eléctrica que se le da las resistencias que calientan la caldera.

1.-Matraz.
2.-Manta calefactora.
3.-Termómetro.
4.-Lector de la temperatura.
5.-Condensador.
6.-toma de muestras delvapor.
7.-toma de muestras de la fase liquida. También se utilizó un Cromatógrafo las áreas de metanol y etanol existentes en las muestras que se fueron tomando.

4.-Procedimiento Experimental.
1. En primer lugar durante la primera sesión de la práctica en cuestión se realizó el calibrado del cromatógrafo. Para ello se cogieron diferentes composiciones de la mezcla etanol metanol siendo supeso máximo de 2g. Con las diferentes fracciones másicas del metanol se calculan la masa tanto de metanol como de etanol que habrá que mezclar e introducir al cromatógrafo. Aparato en el cual aparecerá el área tanto de metanol como de etanol que hay en la mezcla introducida. Estos datos quedarán reflejados en la tabla I.
También, en esa misma sesión se estudió el funcionamiento de la columna derectificación de relleno. Para ello se puso la caldera de a diferentes potencias de calefacción mediante el panel de detrás y se tomaba muestras tanto de la caldera como del destilado además de medir el caudal que va a la caldera en la bureta. Estos datos quedarán reflejados en la tabla III.
2. En la segunda sesión se tenía que determinar el equilibrio de la mezcla para ello se introducía en un...