Tipos de destilación

Luis Acevedo

1.- Destilación, defina: La destilación es la operación de separar, mediante vaporización y condensación en los diferentes componentes líquidos, sólidos disueltos en líquidos o gases licuados de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada una de las sustancias ya que el punto de ebullición es una propiedad intensiva de cada sustancia, es decir, no varía en función de la masa o el volumen, aunque sí en función de la presión.

¿cuantos tipos de destilación fueron expuestos?

Tipos de destilación:

• 1 Destilación simple

• 2 Destilación fraccionada

• 3 Destilación al vacío

• 4 Destilación azeotrópica

• 5 Destilación por arrastre de vapor

• 6 Destilación mejorada

Destilación, ¿Cuál es su objetivo?: su principal objetivo consiste en la separación de sustancias miscibles

¿Por qué es usada la correlación de Gilliard?

Es usada para calcular las etapas de la torre dado un reflujo real, el cual es múltiplo del reflujo mínimo obtenido de la ecuación de Underwood.

Defina punto de burbuja y roció:

Los puntos de rocío se refieren a la temperatura y presión a la cual un sistema condensa.

Cuando, por ejemplo, en una habitación se comienzan a empañar los vidrios ocurre que se ha llegado al punto de saturación de la humedad del local y al descenso de latemperatura esa humedad “precipita”, condensándose sobre las superficies. El rocío matutino sobre las hojas de las plantas es un ejemplo similar.

Los puntos de burbuja, temperatura y presión por su parte, se refieren a las condiciones en las cuales en un sistema se inicia la ebullición. En el simple hecho de calentar agua, al momento en que se ve la primera burbuja de vapor de agua formarse, se ha llegado a las condiciones de burbuja.

Se pueden evaluar las condiciones de rocío y de burbuja utilizando ecuaciones matemáticas que correlacionan las propiedades del sistema: temperatura, presión y composiciones (las concentraciones de las sustancias presentes tanto en la fase líquida como en la correspondiente fase vapor).

¿Por qué se utiliza este método?

Se utiliza para el cálculo de las condiciones de equilibrio de fases líquido vapor en mezclas multicomponentes, este método es un tema de interés general para la Ingeniería, especialmente para la Ingeniería Química, ya que sirve de base para el diseño de equipos de separación asociados con dichas fases. Los puntos de Rocío y de Burbuja pueden ser estimados a través de correlaciones matemáticas relativamente sencillas en aproximaciones para sistemas de comportamiento ideal.

2.- ¿Cual es el método mas rápido para el diseño de una columna de destilación?

Si usted va a diseñar una columna de destilación azeotrópica siga los siguientes pasos:

1. Para el equilibrio de fases, a bajas presiones, seleccione idealidad en la fase vapor y modele la fase líquida con el modelo NRTL , si no se dispone de datos experimentales.

2. Calcule la zona de factibilidad empleando las líneas de destilación como las líneas de operación a reflujo total, con el procedimiento de Stichlmair y Fair.

3. Calcule la mínima de relación de reflujo como aquella en la cual los perfiles se tocan por primera vez, aunque no exista la condición de linealidad.

4. Fije la relación de reflujo con la heurística de Douglas para evitar problemas con la máxima relación de reflujo.

5. Calcule el número de etapas de la columna así como la localización de la etapa de alimentación empleando el método de Jiménez y col.

6. Analice los perfiles de operación resultantes para detectar si hay zonas de pliegue que puedan eliminarse con el criterio de la segunda derivada.

7. Realice la simulación rigurosa del diseño resultante para validarlo. Así, de manera rápida y sencilla, usted podrá obtener el diseño óptimo de una columna de destilación azeotrópica, cuya estructura será muy similar a una calculada con técnicas de optimización estocástica y empleando balances de materia y energía rigurosos.

Se considera que una columna de destilación azeotrópica óptima debe satisfacer dos criterios: realizar la separación para la que fue diseñada y emplear en ello la menor cantidad de energía con un adecuado número de platos. El proceso de obtener una columna óptima implica primero diseñarla y después optimizarla, no obstante, para obtener el diseño óptimo de una columna de destilación azeotrópica debe ponerse especial cuidado en la selección del modelo termodinámico, la factibilidad de la separación,e inclusive en el fundamento teórico del método corto a utilizar

¿Por qué es importante la correlación de platos?

Las torres de platos son cilindros verticales en los que un líquido y un vapor se ponen en contacto en forma de pasos sobre platos. El líquido entra en la parte superior de la torre y fluye en forma descendente por gravedad. El vapor pasa hacia arriba, a través de orificios en el plato; burbujea en el líquido para formar una espuma y pasa al plato superior. El efecto es un contacto múltiple a contracorriente entre el vapor y el líquido. Cada plato en la torre es una etapa al ponerse en contacto los fluidos, al realizar un cambio en la concentración de los componentes de cada fluido.

El número de platos teóricos en una columna sólo depende de lo complejo de la separación, que se va a utilizar y únicamente esta determinado por el balance de materia y las consideraciones de equilibrio. La eficiencia de la etapa se determina por el diseño mecánico utilizado y las condiciones de operación. Por otra parte, el diámetro de la columna depende de las cantidades de líquido y vapor que fluyen a través de la torre por unidad de tiempo. El número de platos utilizados en la torre será mayor al calculado teóricamente, y estos tienen eficiencias que varían entre el 40 al 90%, dependiendo de la hidrodinámica del equipo, características del sistema y condiciones de operación.

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