7/25/2019 Destilacin de Sustancias Multicomponentes

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FACULTAD DE INGENIERA QUMICA E INDUSTRIASALIMENTARASESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA QUMICA

DESTILACIN DE SUSTANCIAS

MULTICOMPONENTES

ASIGNATURA : Operaciones Unitarias III

DOCENTE : Hernandez Ore Jose

ALUMNO : Gonzales Chafloque Jhon Eddy

CORREO : jhon_11_eddy@hotmail.com

CICLO : 2014 II

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INTRODUCCININTRODUCCIN

INTRODUCCINEn la actualidad el proceso de separacin ms dominante en la industriaqumica es la destilacin, debido a sus mayores aplicaciones que las otrastecnologas de separacin existentes como extraccin, cristalizacin, adsorcin,etc. De hecho se considera un proceso primordial en las separaciones a nivelindustrial debido a su utilidad en la recuperacin y purifcacin de losproductos.

na de las grandes venta!as que presenta este proceso, "rente a otros detrans"erencia de materia es que no necesita la adicin de otros componentespara e"ectuar la separacin, como ocurre en la extraccin de solventes# en estecaso el agente de separacin utilizado es la energa y en e"ecto ms del $% porciento de la energa consumida por los procesos de separacin en las industriasde procesos qumicos se deben a la destilacin.

Es por ello, que la destilacin es un proceso importante permitiendo separarpor di"erencias de puntos de ebullicin los componentes de la mezcla eigualmente se emplea para purifcar un componente obteniendo unaconcentracin mayor. Debido a este amplio espectro de utilizacin y sobre todopor su enorme signifcacin econmica en los procesos en los que participa, se

explica la importancia que tiene este proceso en la industria y el intensivoestudio del que es ob!eto.

En la industria muchos de los procesos de destilacin incluyen la separacin dems dos componentes. &os principios generales del dise'o delas torres dedestilacin de multicomponentes son iguales en muchos aspectos a los que seconocen para los sistemas binarios( Destilacin multicomponentes.

)alance de masa y energa globales y para cada componente de la mezclaDatos de equilibrios empleados en el clculo de temperatura de ebullicin de lamezcla

*onceptos de re+u!o mnimo y total como casos limitantes.

Lambayeque, 30 de Noviembre del 2015

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DESTILACIN DE SUSTANCIAS MULTICOMPONENTES

Es un proceso fsico de separacin, en el cual los coponen!es de una e"cla #$ue acondiciones a%ien!ales puede ser l$uida o &aseosa' se separan( Es!a separacinocurre por$ue e)is!e una diferencia en la *ola!ilidad de los coponen!es+ para $ue lades!ilacin se lle*e a ca%o, de%e ocurrir un in!erca%io de calor asa en!re loscoponen!es de la e"cla cuando se pon&an en con!ac!o direc!o las fases l$uido-*aporde la isa e"cla+ !al coo se ues!ra en la fi&ura ad.un!a(Cuando /a%laos de Des!ilacin del Pe!rleo, nos referios a la separacin a no de

coponen!es, sino de fracciones, coo por e.eplo0 1asolina, 2erosene, diesel( Es!asfracciones de%en !ener calidades especficas noradas por la Sociedad Aericana dePrue%as Ma!eriales #ASTM'(

http://pe.kalipedia.com/popup/popupWindow.html?tipo=imagen&titulo=Esquema+de+una+columna+de+fraccionamiento+para+destilaci%F3n+de+petr%F3leo&url=/kalipediamedia/ingenieria/media/200708/22/tecnologia/20070822klpingtcn_44.Ees.LCO.png

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Destilacin Multicomponente La destilacin como proceso de separacin de mezclas lquidas homogneas es el

ms difundido a nivel industrial, ya que es el proceso de separacin ms estudiado, el ms

econmico y por tanto, el ms desarrollado tecnolgicamente. El empleo de calor como medio de

separacin hace que el estudio de la destilacin sea relativamente sencillo.

La mayora de los procesos de destilacin a nivel industrial involucran mezclas de

ms de dos componentes. Es por esto que el desarrollo de mtodos de diseo para torres de

destilacin es de gran importancia. En la actualidad eisten mtodos cortos o aproimados y

mtodos rigurosos disponi!les para el diseo de columnas de destilacin.

La destilacin es utilizada cuando el grado de separacin lograda por una

vaporizacin parcial o una condensacin parcial en una etapa resulta inadecuado, de!ido a que las

diferencias en volatilidades entre las especies de la mezcla de alimentacin no es suficientemente

grande. "e puede lograr una separacin satisfactoria por medio de destilacin multietapa, sin

necesidad de aadir un agente de separacin de masa.

La destilacin involucra m#ltiples contactos entre las fases lquidas y va por que

fluyen en contracorriente. $ada contacto consiste en el mezclado de las dos fases para promover la

rpida distri!ucin de las especies por transferencia de masa, seguido de la separacin de fases. Loscontactos son a menudo hechos en platos horizontales en un arreglo vertical en una columna. El

vapor, mientras fluye hacia arri!a en la columna, se va enriqueciendo con las especies ms voltiles.

El lquido, por su parte, mientras fluye hacia a!a%o en la columna se enriquece con las especies

menos voltiles. La alimentacin a la columna de destilacin se hace en un plato intermedio, casi

siempre cerca de la parte media de la columna. La parte de la columna que se encuentra por arri!a

de la alimentacin se denomina seccin de enriquecimiento o de rectificacin, y la parte por de!a%o

de la alimentacin es llamada seccin de agotamiento.

El vapor de la alimentacin asciende por la columna, mientras que el lquido desciende. El

lquido es requerido para hacer contactos con el vapor de arri!a del plato de alimentacin, y el

vapor es requerido para hacer contactos con el lquido por de!a%o de la etapa de alimentacin.

&recuentemente, el vapor de la parte superior de la columna es condensado en un condensador conagua de enfriamiento o un refrigerante para proveer el lquido requerido para el contacto de fases,

llamado reflu%o. 'e manera similar, el lquido del plato inferior de la columna es enviado a un

rehervidor, donde es calentado por vapor de condensacin o alg#n medio de calentamiento, para

proveer el vapor para el contacto, llamado !oilup.

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Destilacin de un Sistema Multicomponentes "e !asa en los mismos principios que para una destilacin !inaria, pero los equili!rios

lquido vapor son algo ms complicados.

"e !usca lograr un !uen contacto entre las fases lquidas y vapor, para lo cual se usan platos

perforados o empaques.

El n#mero de platos depende del grado de fraccionamiento que se desea, y de la cantidad de

cortes laterales que se o!tendrn.

D!"N"#"$N D L$S #$M%$N&S #L'(S"on aquellos en los cuales se !asa la separacin de los productos.

#lave liviano o li)ero *L+- Es aquel componente dentro de los livianos que est presente en los productos de tope y

fondo a cualquier relacin de reflu%o. En general se especifica el flu%o o composicin en el

producto de tope.

#lave pesado *.+- Es aquel componente dentro de los pesados que se distri!uye dentro de los productos de

tope y fondo a cualquier relacin de reflu%o. En general se especifica el flu%o o composicin

en el producto de /ondo.

#omponentes distribuidos-

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Es aquel o aquellos componentes que poseen volatilidad relativa intermedia entre los

componentes clave liviano y pesado. "e les denomina distribuidosporque se distri!uyenentre el tope y fondo de la columna al igual que los claves.

#omponente de re/erencia- El componente clave pesado es el de referencia, se de!e conocer el flu%o en tope y fondo.

M&$D$S #$&$S %'' L' D&M"N'#"$N D NM$S M"N"M$S D&'%'S

(no de los procedimientos ms usualmente utilizados para o!tener estimativos simplificados deln#mero de etapas tericas requeridas en una separacin por destilacin es el propuesto por)

Fenske:para el clculo del n#mero de etapas mnimas a reflu%o total

Underwood:para el clculo de reflu%o mnimo con etapas infinitas

Gililand:para el clculo de etapas reales a reflu%os de operacin

Kirkbride:para el clculo de n#mero de platos en la seccin de agotamiento y la seccin de

rectificacin.

#'#"N D !NS+ *ara sistemas de volatilidad relativa constante,, &ens+e demostr una ecuacin para el

n#mero mnimo de etapas a reflu%o total en una columna de destilacin. *ara una me4clamulticomponente, la ecuacin de &ens+e se epresa en trminos de las concentraciones enel destilado, D, y en los fondos, , de los componentes escogidos como clave liviano, L+yclave pesado,.+, y, adems, de la volatilidad relativa del componente clave liviano conrespecto a la del clave pesado.

y6 la composicin. La ecuacin de &ens+e es)

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