TRANS7

Tema 7

Rectificación

TEMA 7.
OPERACIONES BÁSICAS DE
TRANSFERENCIA DE MATERIA:
RECTIFICACIÓN
INDICE
  
1. INTRODUCCIÓN.
2. TIPOS DE DESTILACIÓN.
3. RECTIFICACIÓN.
3.1. DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN
3.2. DISEÑO DE COLUMNAS DE PLATOS
4. PROBLEMAS PROPUESTOS.
 

Tema 7

Rectificación

INTRODUCCIÓN
La destilación es un proceso de
separación que consiste en
eliminar uno o más de los
componentes deuna mezcla. Para
llevar a cabo la operación se
aprovecha la diferencia de
volatilidad de los constituyentes
de la mezcla, separando o
fraccionando éstos en función de
su temperatura de ebullición. Se
usa para concentrar mezclas
alcohólicas y separar aceites
esenciales así como componentes
de mezclas líquidas que se deseen
purificar

Tema 7

Rectificación

TIPOS DE DESTILACIÓN

Tema 7Rectificación

TIPOS DE DESTILACIÓN

Tema 7

Rectificación

TIPOS DE DESTILACIÓN

Tema 7

Rectificación

Tema 7

Rectificación

Condensador

Destilado

Sector de
enriquecimiento

Acumulador

Sector de
agotamiento

Alimento
Platos

Caldera

Residuo

Esquema de una columna de platos sencilla

Tema 7

Rectificación

Esquema de una columna de platos

Tema 7

Rectificación

TIPOS DE PLATOS

Tema 7Rectificación

Ln-2, Xn-2

Vn-1, Yn-1

Plato n-1
Ln-1, Xn-1

Vn, Yn

Plato n
Ln, Xn

Vn+1, Yn+1

Plato n+1
Ln+1, Xn+1

NOMENCLATURA

Vn+2, Yn+2

Tema 7

Rectificación

Representación de las corrientes que entran y abandonan
el plato n en el diagrama de equilibrio T-X-Y

Ln-2, Xn-2

Vn, Yn

Plato n

Ln+1, Xn+1

Vn+1, Yn+1

Temperatura

Vn-1, Yn-1

Ln-1, Xn-1

Ln, Xn

TB

TA

Vn+2, Yn+2

0% A
Xn Xn-1
100%B

Yn+1

Concentración

Yn

100% A
0% B

Tema 7

Rectificación

Superficie I

Sector de
enriquecimiento

D, XD

Ln, Xn

A, XA
Sector de
agotamiento

Vn+1 Yn+1
Lm Xm

Vm+1 Ym+1

R, XR

Superficie II

Esquema básico de una columna para realizar los balances de materia

Tema 7

Rectificación

Balance global
Total

A D  R

Superficie I

Sector de
enriquecimiento

D, XD

Sector de
agotamiento

Vn+1Yn+1
Lm X m

Superficie II

AX A  DX D  RX R

D A

Ln, Xn

A, XA

Componente
volátil

X A  XR
XD  XR

Vm+1 Ym+1

R, XR

XD  X A
R A
XD  XR

Tema 7

Rectificación

Balance sector enriquecimiento
Total

Vn 1  Ln  D

Superficie I

Sector de
enriquecimiento

D, XD

Componente
volátil

Vn 1Yn 1  Ln X n  DX D

Ln, Xn

A, XA
Sector de
agotamiento

Vn+1 Yn+1
Lm X m

Superficie II

Vm+1Ym+1

R, XR

L X
DX D
L X
DX D
Yn 1  n n 
 n n 
Vn 1
Vn 1
Ln  D Ln  D
Línea operativa sector enriquecimiento
L.O.S.E.

Tema 7

Rectificación
Destilación

Balance sector agotamiento
Total

Vm 1  Lm  R

Superficie I

Sector de
enriquecimiento

D, XD

Componente
volátil

Vm 1Ym 1  Lm X m  RX R

Ln, Xn

A, XA
Sector de
agotamiento

Vn+1 Yn+1
Lm X m

Superficie II

Vm+1 Ym+1

R, XR

L XRX R
L X
RX R
Ym 1  m m 
 m m 
Vm 1 Vm 1 Lm  R Lm  R
Línea operativa sector agotamiento
L.O.S.A.

Tema 7

Rectificación

Hipótesis Mc Cabe
Sector enriquecimiento:

Ln  Ln  1 ... cte L

Vn 1 Vn ... cte V

Sector agotamiento:

Lm  Lm 1 ... cte L

Vm 1 Vm ... cte V

Tema 7

Rectificación

L.O.S.E. en función de la razón de reflujo
Razón de reflujo
RD 

Yn 1 

L
D

LDX D
R
XD
X
 D 
LD
L  D RD  1 RD  1

Tema 7

Rectificación

Alimentación

V
F

L

L  L  ( 1  f )F

fF
(1-f) F

V V  fF
V

L

-   Si f =0, el alimento será líquido a su temperatura de ebullición
-   Si f =1, el alimento será vapor a su temperatura de condensación
- Si 0< f <1, el alimento será una mezcla líquido vapor.

Tema 7

Rectificación

Línea de alimentación

FX F vy  lx
v, yF, XF

F
l
v
X F  x  y ( 1  f )x  fy
F
F
F

Destilación
súbita
l, x

 (1  f )
XF
y
x
f
f

Tema 7

Rectificación

Líneas de operación
En la diagonal Y=X, se cumple:
RD
XD
Yn 1 

RD  1 RD  1

X=XD

Lm X m
RX R

Lm  R Lm  R

X=XR

Ym 1 

 (1  f )
XF
y
x
f
f

X=XF

Tema 7

Rectificación

Procedimiento de cálculo (Método gráfico de Mc Cabe
a)      Se dibuja la curva de...