PROCESOS DE SEPARACIÓN II

INTRODUCCIÓNProcesos de Separación

Definición : Aquellas operaciones que transforman una mezcla de sustancias en dos o más productos que difieren en composición.

Ejemplo:

Obtención de aceites , azúcar, gas natural, etc.

Proceso de separación general

Agente de separación

Corriente de alimentación

(una o más)

Corriente de productos

Los procesos de separación se dividen en 3 grupos:

1. Procesos de separación debidos al equilibrio.

2. Procesos de separación controlados por la velocidad.

3. Procesos de separación mecánica.

Procesos de separación debidos al equilibrio

NOMBRE ALIMENTOAGENTE DE SEPARACION PRODUCTO

PRINCIPIO DE SEPARACION EJEMPLO

EVAPORACION LIQUIDO CALOR LIQ + VAP

DIFERENCIA EN VOLATILIDAD (PRESIÓN DE VAPOR)

CONCENTRACION DE JUGOS Y FRUTAS

ABSORCIÓN GASLIQUIDO NO VOLATIL LIQ + VAP SOLUBILIDAD

ELIMINACION DE CO2 Y H2S GAS NATURAL

DESTILACIÓN LIQUIDO / VAPOR CALOR LIQ + VAPDIF EN VOLATILIDAD

OBTENCION DE ALCOHOL

Procesos de separación controlados por la velocidad.

• Osmosis Inversa, Difusión gaseosa, etc.

Procesos de separación mecánica

• Filtración, sedimentación, centrifugación

RELACIONES DE EQUILIBRIO

Soluciones ideales

1. Ley de Raoult

1. Ley de Dalton

Diagramas de equilibrio liquido vapor

Sistemas binarios

• Diagrama Pxy

• Diagrama Txy

Diagrama P-x (isotérmico)

P

x10 1

Si se disminuye la presión atemperatura constante desde A hasta E…

y1

B

y1x1

C

D

x1

A

E A: disolución líquidaB: empieza a producirse vaporC: líquido y vapor en equilibrioD: Se evapora la última gota de líquidoE: Todo vapor

Líquido

Vapor

Mezcla ideal (benceno-tolueno)

75

80

85

90

95

100

105

110

115

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

Fracción molar de benceno

Tem

pera

tura

, (º

C)

Enfriamiento a presión constante

Punto de burbuja

Punto de rocío (dew point)

Al alcanzarse el punto de rocío, aparece la primera gota de líquido. Al alcanzarse el punto de burbuja se condensa la última porción de gas

Sistema no ideal (Metanol-Agua)

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

Fracción molar de metanol en el líquido (x)

Fra

cció

n m

ola

r de m

eta

nol en e

l vapor

(y)

Diagrama xy a la presión de una atmósfera

Al no ser constante la volatilidad relativa, la curva xy no es simétrica respecto de la diagonal.

Fracciones del componente más volátil