Historia de la destilación

Historia de la destilación
Hasta donde se sabe, el proceso de la destilación fue inventado por los alquimistas egipcios, quienes emplearon gran cantidad de aparatos diseñados para vaporizar sustancias volátiles y tratar los metales con ellas. Parece que, ocasionalmente, se realizaba una especie de destilación de líquidos.

Por ejemplo, se calentaba agua de mar en calderos cubiertos y se sacudíanlas gotas condensadas en las tapaderas, con el fin de usarlas como agua para beber. Asimismo, el aceite de pez se elaboraba por el calentamiento del alquitrán y la subsiguiente condensación de su vapor.

Desde estas remotas épocas hasta en hoy en día, la destilación ha evolucionado hasta convertirse en la operación unitaria más conocida y aplicada a nivel industrial.
La evolución de ladestilación traza una ruta histórica, que inició con la construcción de alambiques improvisados y que hoy en día se ve representada en torres industriales de gran tamaño.

La destilación
La destilación tiene como objetivo general la separación de sustancias que tienen diferentes presiones de vapor a una temperatura dada. Es decir, se busca la separación física de una mezcla en dos o más fracciones que tienenpuntos de ebullición diferentes.

Al calentar una mezcla líquida compuesta de dos materiales volátiles, el vapor liberado tendrá una mayor concentración del componente de más bajo punto de ebullición comparado con la del líquido del cual se formó el vapor. Por el contrario, si se enfría un vapor caliente, el componente con el punto de ebullición más alto tenderá a condensarse en mayor proporciónque el de menor punto de ebullición.

Una columna de destilación consiste en un conjunto de platos o bandejas colocadas en niveles, una debajo de otra. En operación normal, hay una cierta cantidad de líquido en cada plato y se dispone de algún mecanismo para poner en contacto los vapores que ascienden a través de la columna con el líquido (normalmente, se busca que los vapores atraviesen ellíquido en el plato). El líquido descendente fluye hacia abajo a través de un bajante y cae en el plato inferior (Figura 6.4).













Figura 6.4: Interior de una columna de destilación.
El mecanismo tradicionalmente utilizado para poner en contacto los vapores ascendentes con el líquido de los platos ha sido el burbujeador, el cual promueve la producción de pequeñas burbujas de vapor con áreassuperficiales relativamente grandes.
Sin embargo, en la actualidad existen otros dispositivos que mejoran el contacto entre estos dos fluidos.
Las columnas de destilación pueden llegar a tener grandes dimensiones (e.g. 70 metros de alto y unos 15 metros de diámetro). Las mismas operan a presiones en un rango de 15mmHg hasta 500 psia.

La figura 6.5 ilustra un esquema general de una torre dedestilación. El vapor V1, después de salir del plato superior, entra al condensador en donde es parcial o totalmente condensado. El líquido formado es recogido en un acumulador de donde la corriente de líquido, L0, (llamada reflujo) y la corriente de productos de cabeza, D, (llamada destilado) son retiradas. Cuando el vapor de cabeza V1 se condensa totalmente al estado líquido y el destilado D se retira comolíquido, el condensador es denominado condensador total. Si el vapor V1 se condensa parcialmente al estado líquido para producir el reflujo L0 y el destilado D como vapor, el condensador es denominado condensador parcial. Comúnmente, lo que interesa es el cociente L0/D para expresar la relación de reflujo.

El líquido que sale del plato inferior de la columna entra al hervidor en donde esparcialmente vaporizado. El vapor producido puede fluir nuevamente hacia arriba por el interior de la columna y el líquido es retirado desde el hervidor, denominándosele cola o producto de fondo B. En la práctica, el hervidor está generalmente localizado fuera de la columna.

















Figura 2: Diagrama general de una columna de destilación

Para calcular la composición del producto de cabeza...