T. de materia

Universidad Federico Santa María
Departamento de Ingeniería Química y Ambiental

Laboratorio de Transferencia de Materia
IWQ224

Experiencia 6: Destilación a Reflujo Total

Nombres: Fernanda Orellana
2851038-1
Isabel Parra
2703057-2
Profesor: Alonso Jaques

Viernes 03 de Junio de 2011
I. Objetivos

* Analizar el comportamiento de una columna de destilación operando areflujo total.
* Familiarizarse con la operación de la columna de destilación.

II. Resumen ejecutivo

En la experiencia se analizó el comportamiento de una columna de destilación operando a reflujo total, donde todo del vapor que llega al tope es condensado y devuelto a la columna. Bajo estas condiciones el caudal de líquido que desciende es el máximo posible, aprovechándose lo platossuperiores para el contacto líquido-vapor, con lo que se obtiene la mejor separación entre componentes. Por lo tanto, el tope está enriquecido del componente más volátil, mientras que el fondo está enriquecido del componente menos volátil.
Una vez estabilizada la columna de 7 platos, contabilizando el rehervidor, se obtuvo perfil de temperaturas en cada plato y se determinó las composiciones molaresexperimentales de la corriente de alimentación, tope y fondo de la columna utilizando picnómetro y las composiciones molares experimentales de cada plato a través de curva de equilibrio líquido-vapor de metanol-agua.
Además se determinó el número mínimo de etapas de equilibrio, platos, utilizando el método gráfico de McCabe Thiele y el método corto utilizando la ecuación de Fenske, determinándosepara ambos casos un número mínimo de platos de 3 para efectuar la separación.

III. Resultados

A continuación se presentan los resultados obtenidos en el laboratorio:

* Debido a error en las mediciones, se utilizaron datos entregados por el ayudante.

| T[°C] | | Picnómetro |
1(Rehervidor) | 98 | | Tara picnómetro | 32,17 | [g] |
2 | 99 | | Masa agua + tara | 48,24 | [g]|
3 | 97 | | | | |
4 | 96 | | | Tara + muestra [g] | |
5 | 93 | | Alimentación (F) | 47,96 | |
6 | 89 | | Destilado(D) | 46,11 | |
7 | 86 | | Fondo (B) | 48,13 | |
Destilado | 61 | | | | |
Vapor tope | 90 | | Servicios | Flujo [ml/s] | |
Refrigerante in | 17 | | Vapor | 4,798 | |
Refrigeranteout | 24 | | Refrigerante | 192,308 | |


Informe realizadobajo la siguiente nomenclatura

1. Entregue el perfil de temperaturas y el tiempo en que demoró estabilizar la columna.

Plato | T[°C] |
1(Rehervidor) | 98 |
2 | 99 |
3 | 97 |
4 | 96 |
5 | 93 |
6 | 89 |
7 | 86 |

Tiempo estabilización columna= 515[s]

2. Comente que sucede si variamos el reflujo de la columna.

Al operar la columna en reflujo total, todo el vapor quellega al tope es condesado y devuelto a la columna, por lo tanto, el caudal de líquido que desciende es el máximo posible y se aprovechan los platos superiores de la columna para el contacto líquido vapor, y se obtiene la mejor separación posible entre componentes. Bajo estas condiciones se obtiene el número mínimo de platos para efectuar la separación, aunque no se obtiene fracción de destilado.El costo de servicios es máximo, ya que se necesita el máximo calor para vaporizar la corriente de fondo y mayor temperatura o flujo de fluido refrigerante para enfriar y condensar la corriente de tope.
Por lo tanto, al disminuir el reflujo de la columna, aumenta el número de etapas de equilibrio para efectuar la separación, aumenta el costo de inversión, pero disminuye el costo de operación, yaque el costo de servicios disminuye porque se requiere menor calor para vaporizar la corriente de fondo y menor temperatura o menor flujo de fluido refrigerante para condensar la corriente de tope.

3. Comente que sucede si opera la torre con una presión de vapor en el rehervidor de 0,5, 0,75 y 1,00[kg/cm2].

En la experiencia se operó a 0,5[kg/cm2], al aumentar la presión a 0,75 y...