Unitarias

05/11/2012

DESTILACIÓN  FRACCIONADA

Facilitador:  Ing. Zoraida Carrasquero MSc.

Contenido
Introducción a la destilación fraccionada Conceptos claves de fraccionamiento • Et Etapa ideal id l • Zona de rectificación, agotamiento y alimentación (zona flash) • Reflujo • Alimentaciones secundarias y salidas laterales Accesorios de la torre • Platos, tipos • Empaques, tipos • DifDiferencia entre columnas de platos y columnas empacadas i l d l l d Condensador • Métodos de operación: total, parcial

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Contenido
Rehervidor o calderin • • Métodos de operación: Total, Parcial Tipos: marmita, kettle enchaquetado, rehervidor interno, termosifón

Balances de materia y energía • • • En la columna En el condensador: necesidades de agua de enfriamiento En elrehervidor: necesidades de fluido de calentamiento

Especificaciones de diseño Métodos de diseño • • • Analíticos: Sorel ‐ Lewis, Smoker‐Rose, Fenske Gráficos: Ponchon Savarit, entalpia – concentración, McCabe – Thiele Comparación de los métodos

Factores de afectan la operación de la columna

Conceptos claves de fraccionamiento
V1 QC

Destilado Lo F, xF, hF Alimentación D, xD Zona deRectificación
L V

Zona de Alimentación

F TF , x F

Plato F

VN+1 yN+1 LN, xN Producto de Fondo B, xB QR Zona de Agotamiento

L’

V’

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• Etapa ideal Una etapa ideal no tiene existencia física o real. En la misma toman contacto dos o mas corrientes (liquido‐gas ó por ejemplo liquido‐liquido) y se asume que abandonan la misma en estado de equilibrio. Esto implica que elpotencial químico de cada componente resulta equivalente, al igual que la temperatura (Scenna, N. J. y col., 1999).
Vn

yn

Ln-1 xn-1

Alimentación F, xF

Etapa n Et

Entrada o salida de calor ΔHn

Vn+1 yn+1

Ln

xn

Se considera que una etapa es ideal o de equilibrio si cumple con los siguientes criterios:

1. 1 Si opera en estado estacionario y se obtiene un producto en fasede vapor y un producto en fase liquida;

2. Todas las corrientes, líquido y vapor, que entran a la etapa están en contacto íntimo y perfectamente mezclado;

3. La corriente de vapor que sale de la etapa esta en equilibrio con la corriente liquida que sale de esa misma etapa.

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Concepto de etapa de equilibrio. (a) Presentación general de una etapa de equilibrio (b) y (c)Producto de fase simple (no son etapas ideales de equilibro); (d) y (e) Productos en dos fases (etapas ideales de equilibrio). Fuente: Kister, H., 1992.

• Alimentación La corriente de alimentación es una mezcla de dos o más componentes que se introducen en la columna para su posterior separación. La alimentación puede ser liquida , vapor o mezcla (L + V) y puede introducirse en el tope, fondoo en un punto intermedio entre el tope y fondo.

Columna de agotamiento: alimentación por el tope de la columna, generalmente es líquido saturado.

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Columna de enriquecimiento: alimentación p por el fondo de la columna, generalmente es ,g vapor saturado

Columna de fraccionamiento: alimentación entre tope y fondo de la columna

Tambor de destilado
Recibe el líquidocondensado. Del tambor de destilado sale el líquido que es regresado al tope de la torre y el producto de tope o destilado. Algunas veces, los vapores que salen del tope de la torre contienen hidrocarburos sumamente livianos, tales como metano y etano. Estos no son condensables a temperaturas normales. Entonces, salen del tambor de destilado por la parte superior como gases.
Líquido CondensadoProducto que no condensa a condiciones normales de P y T

Rango de operación normal Nivel de agua Agua

Alto nivel “Alarma” Nivel de líquido normal Bajo nivel “Alarma”

Reflujo y Producto Líquido

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• Reflujo
Es la cantidad de liquido (Lo)) que regresa a la columna para enriquecer el vapor superior y garantizar la temperatura más baja en el tope de la misma.
V1 QC...