DESTILACION DISCONTINUA EN MULTIETAPAS

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE[pic 1]

FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA

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DESTILACION DISCONTINUA EN MULTIETAPAS

RESUMEN

El día 2 de junio de 2017 en el laboratorio de operaciones unitarias de la Universidad de Santiago de Chile, se realizó la experiencia de “Destilación discontinua”. Los objetivos de la experiencia fueron familiarizarse con las variables, caracterizar la columna mediante el método de McCabe-Thiele y obtener los valores de energía necesaria en el condensador y en el calderín.

Para realizar la experiencia se utilizó una solución acuosa de etanol que se cargó al calderín y manipulando adecuadamente las distintas válvulas del sistema se hizo evaporar la mezcla mediante vapor de calefacción. Se utilizó reflujo de destilado total en el tope de la columna usando agua de refrigeración para condensar el vapor hasta llegar a un estado pseudo estacionario, es decir, hasta que todos los platos de la columna contaran con liquido saturado y luego, en intervalos de 15 minutos se midieron las temperaturas en cada sección de la torre y se recogieron muestras de destilado y remanente midiendo su temperatura y densidad correspondiente. Después de un total de 8 mediciones se cerraron las válvulas, se cerró el paso de vapor de calefacción y de agua de refrigeración y se dio por finalizada la experiencia.

Se caracterizó la columna mediante el método de McCabe-Thiele y se obtuvo que para el tiempo en el que se operó que fueron 90 minutos, fueron necesarios 3+ platos, lo cual se contrapone a los platos teóricos de la columna, que son 14, obteniendo una eficiencia de 14,28 %, lo cual se debe a problemas de mantención en el equipo, añadido a que se observó que en algunos platos no ocurría burbujeo de la mezcla. Transcurridos 105 minutos, la línea de operación en el diagrama de McCabe-Thiele se encuentra por debajo de la línea x=y, por lo que no se calculó el número de platos en esta medición concluyendo que la operación ya había terminado para este tiempo. Además se determinaron los valores de calor extraído del condensador total para cada medición obteniendo que en todos los tiempos el calor recibido del calderín es mayor que el que se extrae del condensador, aunque se aproximan en cada medición debido a que el condensador debe ser capaz de condensar el flujo de vapor para obtener el destilado líquido.

ÍNDICE

1.        OBJETIVOS        1

2.        MARCO TEORICO        2

3.        MATERIALES Y ACCESORIOS        7

4.        PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL        9

5.        DATOS        13

6.        RESULTADOS        18

7.        DISCUSIONES        24

8.        CONCLUSIONES        27

9.        RECOMENDACIONES        28

10.        VARIABLES Y PARAMETROS        29

11.        BIBLIOGRAFIA        32

APENDICE A: DATOS BIBLIOGRAFICOS

APENDICE B: RESULTADOS INTERMEDIOS

APENDICE C: EJEMPLOS DE CALCULO

1. OBJETIVOS

1. Objetivos generales

1. Conocer la operación unitaria de destilación en términos analíticos y operacionales
2.  Operar una columna de destilación batch multietapas con una mezcla etanol-agua, a razón YD constante, con una concentración inicial de mezcla de etanol.

1. Objetivos específicos

1. Determinar las concentraciones del destilado final
2. Determinar la eficiencia de destilación de la columna
3. Determinar la energía requerida por el equipo de calefacción y la energía sustraída por equipo de condensación.
4. Caracterizar la columna mediante el método grafico de McCabe-Thiele.

1. MARCO TEORICO

El proceso de destilación es una operación unitaria que permite separar dos o más compuestos a través de un equilibrio de fases liquido-vapor.

2.1. Destilación discontinua.

Este tipo de destilación es una operación que no ocurre en estado estacionario, ya que la composición de alimentación, también llamada carga, varia con respecto al tiempo. Esta variación en la composición de la carga se puede ver por medio del producto que se va obteniendo con respecto al tiempo, ya que las primeras trazas que se van obteniendo, son altamente ricas en el compuesto más volátil, y a medida que transcurre el tiempo de operación, este va disminuyendo. Adicionalmente, este proceso también se ve reflejado en el aumento que sufre la temperatura dentro de la columna de destilación, ya que al quedar más compuesto menos volátil, esta aumenta para lograr el equilibrio.

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