Rectificacion a Reflujo Total

PRÁCTICA No.4
RECTIFICACIÓN A REFLUJO TOTAL
(COLUMNA DE PLATOS PERFORADOS)

Objetivos:
Operar la columna de rectificación de platos perforados con una mezcla Metanol – Agua
Conocer las partes que componen la columna de rectificación, así como saber el funcionamiento de cada una.
Obtener los conocimientos básicos necesarios para determinar la eficiencia total y de un plato en una columnade rectificación de platos perforados, al operarla con la mezcla binaria mencionada a reflujo total y a presión constante.

Marco teórico.

La rectificación tiene como propósito la separación de dos o más componentes para obtener productos que deben cumplir ciertas especificaciones de pureza que pueden ser hasta de un 99.999%.
Se puede ver como una operación en la cual una serie de etapas deevaporación instantánea son arregladas en serie, de tal forma que los productos de cada etapa son alimentados a las etapas adyacentes.

La concentración del componente o componentes del más bajo punto de ebullición se va incrementando en el vapor de cada etapa en la dirección del flujo del vapor y disminuyendo en el líquido en la dirección de flujo del líquido, debido a esto la temperaturadisminuye de etapa a etapa y alcanza su valor mínimo cuando el vapor es producido en la primera.

Similarmente la temperatura se va incrementando en la dirección del flujo del líquido y alcanza su valor máximo en el punto donde el producto líquido es eliminado del proceso.

Este proceso de separación es efectuado en columnas de platos o empacadas, donde los productos son un destilado en el domo yun residuo en los fondos.
La destilación se utiliza mucho para separar mezclas líquidas en componentes más o menos puros. Debido a que la destilación implica evaporación y condensación de la mezcla, es una operación que necesita grandes cantidades de energía.
Las aplicaciones de la destilación son muy diversas. Las fracciones del petróleo (tales como gases ligeros, nafta, gasolina, kerosén,combustóleo, aceites lubricantes y asfalto) se obtienen en grandes columnas de destilación a las que se alimenta el crudo. Estas fracciones se procesan después para obtener los productos finales y, con frecuencia, la destilación también interviene en las etapas intermedias de este proceso. Otras aplicaciones de la destilación a reflujo total son: destilación atmosférica del petróleo, aplicaciones enla producción en grande escala de alcohol con un elevado grado alcohólico, destilación fraccionada de petróleo crudo, destilación atmosférica de corrientes líquidas que contienen hidrocarburos, purificación de amoniaco, purificación de mezclas acuosas que tienen como componentes principales ácido acético y ácido fórmico, purificación de trimetilolpropano obtenido por hidrogenación, entre otras.Tabla de datos experimentales


Índice de refracción

Xpeso

X mol
Alimentación
1.337
0.15
0.0903
Destilado
1.329
1.0
1.0
Plato 5
1.331
0.99
0.9824
Plato 6
1.331
0.98
0.9650
Plato 7
1.3315
0.97
0.9478
Plato 13

0.45
0.3152
Residuo
1.391
0.35
0.2325

Presión de trabajo: = 0.5807 atm

Presión manométrica: 580 mmHg = 0.7631 atm

Presión total = 1.3438 atm =1.3616 bar

No. de plato
T (º C)
1
70
2
72
3
70
4
71
5
70
6
72
7
75
8
78
9
75
10
78
11
78
12
80
13
85




Secuencia de cálculos:

1. Obtención de Xpeso

Ejemplo para la alimentación:



2. Cálculo para determinar Xmol








3. Diseño de curva de operación



Determinación de temperaturas de ebullición







Componente A =Metanol
Componente B = Agua





Determinación de presiones parciales y composiciones

T (ºC)
(bar)
(bar)
(mol)
(mol)
72.23
1.362
0.3429
0.99961
0.9999
77
1.637
0.4186
0.77397
0.93051
82
1.957
0.5126
0.58779
0.84481
87
2.3085
0.6238
0.43794
0.7425
92
2.7309
0.7544
0.30721
0.61616
97
3.2147
0.9071
0.19696
0.46501
102
3.766
1.0847
0.10327
0.28563...