Rectificación Continua

CONSIDERACIONES TEÓRICAS:

En una destilación se pueden conocer las composiciones de la fase líquida y gaseosa de una mezcla sabiendo el punto de ebullición de cada componente en una mezcla binaria; y a partir de este intervalo de temperaturas podemos calcular las presiones de vapor de cada componente a través de la ecuación de Antoine.

Con la ley de Rault y la de Dalton despejaremos a XA y YA como sigue:

Ley de Raoult: PA = PAº*XA, PB = PBº*XB. Ley de Dalton: La presión total del sistema es la suma de las presiones parciales de cada componente, donde PA es la presión parcial del componente A y PB es la presión parcial del componente B en la mezcla; por lo tanto PT = PA + PB, PT = PAº*XA + PBº*XB, esta expresión en términos de XA queda de la siguiente manera:

PT = PAº*XA + PBº(1-XA), PT = PAº*XA + PBº - PBºXA, agrupando XA queda:

PT-PBº = PAº*XA – PBº*XA, factorizando XA se obtiene la forma de calcular la composición líquida XA de la mezcla:

XA = (PT-PB°)/(PA°-PB°) . Si el sistema está en equilibrio PAº*XA = PT*YA, obteniendo la forma de calcular la composición del vapor YA = (PA°*XA)/PT , obteniendo así las composiciones de la fase líquida y la fase gaseosa dentro del rango de temperaturas del sistema.

De esta manera al hacer una tabla del sistema metanol-agua se obtiene:

Para un sistema real:

EQUILIBRIO:

Cuando dos fases (líquido-vapor) no estan en equilibrio, el líquido y el vapor pueden estar a distintas presiones y temperaturas, y estar presentes en distintas fracciones molares (composición). En el equilibrio, las temperaturas, presiones y fracciones de las dos fases cesan de cambiar. Aunque las moléculas continuan evaporandose y condensandose, la velocidad con la que se condensa cada especie es igual a la velocidad con la que se evapora, y el cambio neto es nulo.

Columna de rectificación.

La rectificación es una destilación con enrriquecimiento de vapor y es el tipo más empleado para separar líquidos volátiles en la industria.

Las composiciones del destilado y del reciduo deben ser constantes y esto se logra operando con un reflujo constante; regulandolo durante la operación.

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