aplicaciones en la industria
TRANSCRIPT
APLICACIONES A LA INDUSTRIA
Frecuentemente al estudiar un tema o temas nuevos se hace la pregunta ¿En que
se utiliza o para qué sirve un equipo como el que hemos descrito anteriormente?
La destilación se aplica a casi toda la industria Química.
DESTILACION DEL PETROLEO
La destilación es la operación fundamental para el refinado del petróleo. Su
objetivo es conseguir, mediante calor, separar los diversos componentes del
crudo. Cuando el crudo llega a la refinería es sometido a un proceso denominado
“destilación fraccionada”.
El petróleo crudo calentado se separa físicamente en distintas fracciones de
destilación directa, diferenciadas por puntos de ebullición específicos y
clasificados, por orden decreciente de volatilidad, en gases, destilados ligeros,
destilados intermedios, gasóleos y residuo.
La mayor parte de los productos destilados se convierten posteriormente en otros
productos más utilizables cambiándoles el tamaño y las estructuras de las
moléculas através del “craking”.
Productos y temperaturas típicas de destilación del petróleo crudo
RECUPERACION DE DISOLVENTES
Es sabido que muchas industrias utilizan disolventes en su proceso productivo,
también en procesos de limpieza (detergentes) o remover impurezas disueltas. Es
to ocasiona una ligera contaminación en cierta etapa del proceso productivo, por
ello la empresa se ve forzada a tratar y recuperar los disolventes.
La separación de mezclas de solventes generalmente requiere de destilaciones
simples múltiples o rectificaciones. En la rectificación por lotes, los vapores del
solvente pasan a través de la columna de fraccionamiento donde entran en
contacto con solvente condensado (reflujo) ingresando por la parte superior de la
columna
La operación se realiza mayormente en columnas de destilación ya que se puede
trabajar en unas buenas condiciones de seguridad
DESPROPANIZACION
Se utiliza en la separación de compuestos orgánicos, con fines de aumentar
eficiencias, rendimientos, concentraciones, etc. Este termino que se utiliza en la
industria, que hace alusión una columna pequeña diseñada para separar el
propano del isobutano y otros componentes más pesados. También tenemos la
separación del metano de la gasolina, para que esta sea más “rica”. Al es separar
el etilbenceno y el xileno se utiliza otra columna más grande. Una torres pequeñas
de “burbujeo”, llamadas torres rectificadoras, utilizan vapor para eliminar vestigios
de productos ligeros (gasolina) de corrientes de productos más pesados.
DESTILACION DE ALCOHOLES
La destilación en esta industrial es primordial, básica y clave del éxito para un
buen licor, la obtención de las distintas bebidas alcohólicas (los espirituosos)
generan gustos y preferencias en quienes la consumen, como consecuencia de
esto tienen un valor respetado en el mercado. Cuando se lleva a ebullición una
disolución de alcohol, la mayor parte del vapor inicial es de alcohol, pues alcanza
su punto de ebullición antes que el agua. El vapor se recoge y se condensa varias
veces para obtener la mezcla de alcohol más concentrada, que se emplea para
fabricar el whisky.
Todo comienza con la invención de procesos y aparatos de destilación de alcohol
específicos como el alambique se atribuyen a Jabir ibn Hayyan en el siglo 8. Mas
tarde la destilación sería introducida alrededor del siglo 12 a Europa mediante la
traducción al Latín de los antiguos tratados árabes sobre el tema.
El alambique, que es un recipiente con un cuello alargado que se extiende en
ángulo inclinado hacia abajo para permitir la condensación de los vapores para su
recolección, fue construido luego de cobre y en tamaños mayores. Se adaptaron
sistemas de enfriamiento con agua que hicieron más eficiente la recuperación de
alcohol. Con el paso de los años y la llegada de la tecnología, hoy se puede
aplicar métodos científicos más bien que empíricos y se desarrollaron técnicas de
diseño precisas
PRODUCTO ALCOHOLICO
ESPIRITUOSOS
H2O + Alcohol
Alcohol húmedo80% ALC. y 20% H2O
20% ALC. y 80% H2O
850C
Bebidas elaboradas por destilación
Las bebidas alcohólicas que incluyen destilación en su proceso de elaboración son
muchas, y se distinguen las siguientes:
Whisky : Incluye todas sus variedades; Escocés (Scotch), Irlandés,
Whiskies Estadounidenses y Canadienses. Incluyen cierto añejamiento
según sea su productor. Siempre a partir de fermento de cereales, cerveza
o malta.
Vodka : Los de Europa oriental y báltica a base de papa y cereales, y los
occidentales a partir de cereales solamente.
Brandy o Cognac : A partir de la destilación de vino o frutas molida
fermentadas y añejados en toneles de madera. Los más conocidos son los
que han tenido origen en Francia bajo el término de cognac y es el
reconocido como destilación de vino. Los de fruta parten de manzanas,
cereza, albaricoque (damasco), ciruela, etc. aunque son bebidas
conocidas no como brandy o cognac sinó por las marcas del producto
terminado o nombre histórico que se les haya asignado.
Tequila: Obtenido a partir del mezcal o agave, variedades de cactus del
pais azteca y desierto del sur de Estados Unidos. Su añejamiento aumenta
su calidad. Se comercializa con graduaciones alcohólicas que van desde
los 37º hasta los 50º
Licores : Es el grupo quizá de menor graduación alcohólica. y que incluye
las bebidas más dulces y aromáticas. La cantidad de combinaciones y
sabores existente es ilimitada. En muchos casos es estandarizada y en
otros es asociado a una marca. Su graduación alcohólica comienza en los
27º y termina con los más fuertes en los 40º.
REFINADO DEL ACEITE
Dentro de la industria aceitera se da un proceso de refinación y desordorizacion
para producir un aceite comestible con las características deseadas por los
consumidores, como sabor y olor suaves, aspecto limpio, color claro, estabilidad
frente a la oxidación e idoneidad para freír. Los dos principales sistemas de
refinado son el refinado alcalino y el refinado físico (arrastre de vapor,
neutralización destilativa), que se emplean para extraer los ácidos grasos libres.
El método clásico de refinado alcalino comprende normalmente las siguientes etapas:
1a
etapa
Desgomado con agua para eliminar los fosfolípidos fácilmente hidratables y
los metales.
2a
etapa
Adición de pequeñas cantidades de ácido fosfórico o cítrico para convertir
los restantes fosfolípidos no hidratables (sales de Ca, Mg) en fosfolípidos
hidratables.
3a
etapa
Neutralización de los ácidos grasos libres con un ligero exceso de solución
de hidróxido sódico, seguida de la eliminación por lavado de los jabones y
de los fosfolípidos hidratados.
4a
etapa
Blanqueo con tierras minerales naturales o activadas con ácido para
adsorber los compuestos coloreados y para descomponer los
hidroperóxidos.
5a
etapa
Desodorización para eliminar los compuestos volátiles, principalmente
aldehídos y cetonas, con bajos umbrales de detección por el gusto y el
olfato.
Por ello dentro de la desodorización es fundamentalmente un proceso de
destilación con vapor que se lleva a cabo a bajas presiones (2-6 mbares) y
elevadas temperaturas (180-220 °C).
En algunos aceites, como el de girasol o el de salvado de arroz, se obtiene un
producto claro de mesa mediante una etapa de eliminación de las ceras o de
cristalización de los ésteres de ceras a baja temperatura, seguida de una filtración
o centrifugación.
DESODORIZACIÓN DE OLORES DESAGRADABLES 1
1 Resumen extraido de: http://www.aqualimpia.com/Desodorizacion.htm
Algunos procesos industriales (agroindustria, mataderos, etc.) producen malos
olores (residuos industriales gaseosos) que actúan también como contaminantes
del medio ambiente. La importancia de la desodorización no se debe sólo a las
molestias causadas por el mal olor, sino también al hecho de que muchas de las
sustancias mal olientes son irritantes o incluso tóxicas.
Los residuos industriales gaseosos han sido tradicionalmente tratados por
métodos físico-químicos donde los componentes son algunas veces simplemente
transferidos de una fase a otra. No se utilizan químicos en el tratamiento, teniendo
la ventaja de degradar completamente los contaminantes a productos inocuos o
menos contaminantes a una temperatura y presión normales, por lo que
representa una tecnología eficiente cuando se compara con los tratamientos
tradicionales.
Cuando se trata de resolver un problema de fetidez, el primer paso consiste en
identificar los compuestos causantes del mal olor. Nuestro personal trabajará con
usted para determinar el problema de fetidez antes de proponer una solución. Esto
asegura que se escoja el procesos y se diseñe el equipo apropiado sobre la base
de las condiciones reales del sitio. Mediante el análisis de muestras de gas de su
sitio podremos determinar con precisión la concentración de H2S, amoniaco y
otros componentes malolientes
Soluciones para desodorización:
• Reducción de malos olores en la fuente
• Posible combustión
• Tratamiento biológico en biofiltros
• Adsorción con carbón activado
Aplicaciones más comunes de los bioflitros
en el tratamiento biológico de olores
Aplicaciones a olores Reducción Nota de aplicación
Gases de amoniaco >95% Agricultura
Sulfuro de hidrógeno >95% Pulpa y papeles
Emisiones de rellenos
sanitarios >95% Concentración baja de metano/olores
Olores desagradables
industriales >95% Ventilación interior y emisiones VOCs
Limpieza y solventes >80% Operaciones por lote de desgrasados
Etanol y otros alcoholes
orgánicos >95%
Producción de etanol, emisiones de
cervecería
Descargas de aguas
residuales >95%
Plantas depuradoras y lagunas de
oxidación
INDUSTRIA FARMACÉUTICA :
En un proceso de destilación se obtiene una gran variedad de aceites
(esencias), de ahí se toman los que tiene propiedades medicinales
Ahora la ciencia moderna los procesa para obtener drogas o remedios
específicos para prevenir o curar diversas afecciones tanto del ser humano
como de animales. En base a sus propiedades son ampliamente utilizados
para el aparato digestivo, respiratorio, nervioso y circulatorio.
CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES
La destilación una operación unitaria que se da con el fin de purificar un compuesto de
una solución, gracias a la toma de muestras en puntos específicos de ebullición, para
ello se utilizan placas. Mientras más etapas exista se dará mejor separación gas –
líquido.
El uso de las placas dentro de la torra de múltiples destilaciones, ya que en el seda la
interacción gas – liquido, el primero sube, el segundo baja. Para facilitar este proceso
las placas tiene vertidores que se encargaran de desviar el liquido de manera correcta
Dentro de la placas se encuentran las capuchas que tiene dos funciones, la primera seria
permitir el paso del gas proveniente de la anterior nivel o placa y la segunda seria no
permitir el paso del liquido (el liq. Debe fluir por encima). Es por ello que la capucha
tiene una cabeza y un cuerpo que forman un zig –zag, dándole dificultad a la
trayectoria.
Si no se regula la entrada de vapor, y este está en exceso puede entonces arrastrar al
líquido, algo que es perjudicial para el proceso. También si la columna se inunda, es
recomendable aumentar el flujo de vapor (dentro de la limites)
La válvula de desfogue siempre se coloca en el lugar donde el líquido choca con el plata
de destilación, una alimentación se colocaría cuando el liquido este saliendo.
Las temperaturas, presiones y reflujo de control deben mantenerse dentro de
los parámetros operacionales para evitar que se produzca craqueo térmico
dentro de las torres de destilación.
Se debe tener un control de la presión y la temperatura para que no se rebalse el líquido
de la solución sino que esté en equilibrio liquido-vapor.
Las temperaturas tomadas en el laboratorio son proporcionadas por unos sistemas de
termocuplas, posicionas estratégicamente por medio de un estudio previo. Es
importante regular la temperatura de cada termocupla para llegar así a la destilación
deseada.
La alimentación se da mediante una bomba que no puede trabajar en seco. Estar
pendiente en el momento de la práctica de que exista líquido en el tanque de
alimentación. Si la bomba trabaja en seco, existe peligro de deterioro.
En la parte superior se encuentra un condensador (en él se produce una transferencia de
calor) unido a un tanque que recibe el liquido destilado o purificado