DESTILACION LABORATORIO DE BIOSEPARACIONES

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Instituto Politécnico Nacional

Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología

DESTILACION

LABORATORIO DE BIOSEPARACIONES

EQUIPO 6                   GRUPO: 6LV1

INTEGRANTES:

• De la Sancha Espinoza Brianda Estela
• Domínguez Santillán Brenda Enit
• Juárez Carrasco Margallenit
• Pluma Juárez Perla Iris

PROFESORES

• María Esperanza Nateras Rueda
• Rivera Hernández Agustín

Fecha de entrega: 15/11/2016

Introducción.

La destilación es una técnica de separación de sustancias que permite separar los distintos componentes de una mezcla. Esta técnica se basa fundamentalmente en los puntos de ebullición de cada uno de los componentes de la mezcla. Cuanto mayor sea la diferencia entre los puntos de ebullición de las sustancias de la mezcla, más eficaz será la separación de sus componentes; es decir, los componentes se obtendrán con un mayor grado de pureza.

La técnica consiste en calentar la mezcla hasta que ésta entra en ebullición. A medida que la mezcla se calienta, la temperatura aumenta hasta que alcanza la temperatura de la sustancia con punto de ebullición más bajo mientras que los otros componentes de la mezcla permanecen en su estado original. A continuación los vapores se dirigen hacia un condensador que los enfría y los pasa a estado líquido. El líquido destilado tendrá la misma composición que los vapores y; por lo tanto, con esta sencilla operación habremos conseguido enriquecer el líquido destilado en el componente más volátil (el de menor punto de ebullición). Por consiguiente, la mezcla sin destilar se habrá enriquecido con el componente menos volátil (el de mayor punto de ebullición).

Tipos de destilación

Destilación flash: también llamada destilación instantánea consiste en la vaporización de una fracción definida del líquido, en una manera tal que el vapor que se forma esta en equilibrio con el líquido residual, separando el vapor del líquido y condensado del vapor, en la figura 1 se muestra los elementos que componen una planta de destilación instantánea

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Figura 1. Planta de destilación instantánea

Este tipo de destilación se usa esencialmente para la separación de componentes que tienen temperaturas de ebullición muy diferentes, como la  refinación del petróleo. No es eficaz en la separación de componentes de volatilidad comparable, los cuales requieren el uso de la destilación con reflujo.

Destilación continua o fraccionamiento: es una destilación de múltiples etapas y en contracorriente, para una mezcla binaria. Por lo general se usa una columna de destilación como la que se muestra en figura 2.

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Figura 2. Planta de destilación continúa

Para una destilación continua de mezcla binaria se necesita calcular el número de platos teóricos necesarios para lograr la separación deseada con una relación de flujo dada y calcular sus límites de operación.

Como ya se mencionó se necesita una mezcla binaria para una separación por destilación fraccionada, esta mezcla se comporta como una “solución ideal” si cumple con la ley de Raoult

Cuando un sistema es ideal la presión de vapor variara regularmente con la composición y el punto de ebullición variara de manera regular desde un componente a otro, mostrando un diagrama de composición vs temperatura como los de la figura 3.

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Figura 3. Diagrama de composición vs temperatura para soluciones ideales generales (inciso a) y diagrama de composición vs temperatura para un sistema benceno-tolueno a 1 atm (inciso b).

En algunos casos las desviaciones respecto de la idealidad son tan grandes que los diagramas de fases temperatura vs composición presentan máximos o mínimos (figura 4). Cuando la composición de la mezcla cae en este punto M (mezcla azeotropica), se comporta como si fuera un líquido puro y sus componentes no se pueden separar por destilación.

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Figura 4. Diagrama de composición vs temperatura para un sistema etanol-agua

Objetivo General

•  Reconocer el funcionamiento de equipo de destilación binaria por lote multietapas, así como evaluar el factor de separación de un componente en la mezcla binaria

Objetivo Particular

•  El alumno será capaz de elaborar un protocolo de funcionamiento del equipo de destilación multietapas del laboratorio de bioseparaciones.
• El alumno evaluará las variables involucradas en un proceso de destilación.

Diagrama de flujo

Diagrama de proceso

Cuadro de balance

Resultados.

Análisis de resultados

Conclusiones

Referencias

• McCabe l. W., Smith C. J., Harriot P., (2007). Operaciones Unitarias en Ingenieria Quimica. 7ma. Edición
• Otiniano M. (‘s.f’). Cálculos en destilación continúa para sistemas binarios ideales utilizando hoja de cálculo. Recuperado el 13/11/16, de http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/publicaciones/rsqp/n4_2004/a06.pdf
• León L. (‘s.f’). Separación de líquidos por destilación. Recuperado el 13/11/16, http://slideplayer.es/slide/3139736/

Guía de operación del equipo

1. Características del equipo

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