Destilación: Indice
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Destilacioacuten Indice1 Introduccioacuten
2 Equilibrio Liacutequido-Vapor
Componente puro
Mezclas binarias
Mezclas ideales Modelos termodinaacutemicos
Mezclas reales Modelos de coeficientes de actividad
3 Flash Isotermo
Caacutelculo del flash
Sistema de control del flash
4 Condiciones de Burbuja y Rociacuteo
Caacutelculo presioacuten punto de burbuja
Caacutelculo temperatura punto de burbuja
Caacutelculo temperatura punto de rociacuteo
Caacutelculo presioacuten punto de rociacuteo
Destilacioacuten Indice
5 Caacutelculo nuacutemero de etapas de equilibrio de una columna de destilacioacuten para mezclas binarias meacutetodo de Mc cabe-Thiele
Curva de equilibrio y volatilidad relativa
Especificaciones requeridas
Balances de materia
Liacutenea de operacioacuten de la seccioacuten de reformado
Liacutenea de operacioacuten de la seccioacuten de agotamiento
Condiciones de la alimentacioacutenliacutenea ldquoqrdquo
Desarrollo meacutetodo graacutefico
Determinacioacuten del miacutenimo nuacutemero de etapas de equilibrio
Determinacioacuten de la relacioacuten de reflujo miacutenima
Eficacia de Murphree
6 Sistemas de control
Destilacioacuten Indice
7 Internos de las columnas
8 Disentildeo preliminar
Distancia entre platos
Capacidad de los platos
Condiciones de arrastre e inundacioacuten
Diaacutemetro de la columna
9 Optimizacioacuten econoacutemica
Destilacioacuten Indice
1 Introduccioacuten
2 Equilibrio Liacutequido-Vapor
Componente puro
Mezclas binarias
Mezclas ideales Modelos termodinaacutemicos
Mezclas reales Modelos de coeficientes de actividad
3 Flash Isotermo
Caacutelculo del flash
Sistema de control del flash
4 Condiciones de Burbuja y Rociacuteo
Caacutelculo presioacuten punto de burbuja
Caacutelculo temperatura punto de burbuja
Caacutelculo temperatura punto de rociacuteo
Caacutelculo presioacuten punto de rociacuteo
Destilacioacuten IntroduccioacutenUna operacioacuten UNITARIA en la que una corriente Liacutequida o Vapor mezcla de dos o maacutes componentes se separan en dos corrientes con una pureza especificada mediante el aporte y la eliminacioacuten de calor
La destilacioacuten se basa en el hecho de que un vapor procedente de un liacutequido en ebullicioacuten estaraacute maacutes concentrado en el componente de menor punto de ebullicioacuten ( maacutes ligero)
Cuando este vapor se enfriacutea y el liacutequido condensado contendraacute maacutes componentes volaacutetiles que el liacutequido de partida
Las columnas de destilacioacuten se disentildean para conseguir una separacioacuten especificada
La destilacioacuten es la tecnologiacutea de separacioacuten maacutes frecuente en la Industria Quiacutemica de Proceso
Consumen enormes cantidades de energiacutea de calentamiento y enfriamiento
Contribuye con un 50 al coste total de operacioacuten
Destilacioacuten IntroduccioacutenLa mejor forma de reducir los costes de operacioacuten en las unidades en operacioacuten es mediante la optimizacioacuten y control del proceso Para lograr el objetivo es imprescindible entender los principios de la DESTILACION y las bases del disentildeo de esta importante operacioacuten de separacioacuten
Condensador Total
Alimentacioacuten
N
21
Destilacioacuten Continua de Platos
f
Fondo
Reflujo Destilado
F=100 kmolh
x MeOH= 05
x H2O= 05
D=594 kmolh
x MeOH =08
R=406 kmolh
x MeOH=0061
Duty gt0
Duty lt 0
Por Tipo de Operacioacuten
Por Carga ldquo Batchrdquo
Continua
Con Alimentaciones Adicionales
Extractiva
Azeotroacutepica
Por Tipo de Internos
De Etapas o Platos
De Relleno
Destilacioacuten Indice1 Introduccioacuten
2 Equilibrio Liacutequido-Vapor
Componente puro
Mezclas binarias
Mezclas ideales Modelos termodinaacutemicos
Mezclas reales Modelos de coeficientes de actividad
3 Flash Isotermo
Caacutelculo del flash
Sistema de control del flash
4 Condiciones de Burbuja y Rociacuteo
Caacutelculo presioacuten punto de burbuja
Caacutelculo temperatura punto de burbuja
Caacutelculo temperatura punto de rociacuteo
Caacutelculo presioacuten punto de rociacuteo
Termodinaacutemica LiacutequidoVapor Componente Puro
Vapor
LiacutequidoCalor (Q)
P
P = Pordmi = f (temperatura)
Cuando un liacutequido ( fase liacutequida) estaacute retenido en un recipiente cerrado las moleacuteculas del liacutequido se evaporan en el espacio disponible ( fase vapor) este vapor presurizaraacute el recipiente como si fuera un gas a esta presioacuten se denomina presioacuten de vapor del liacutequido
La presioacuten de vapor es independiente de la cantidad de liacutequido presente en el recipiente siempre que el liacutequido este presente en el recipiente
La presioacuten de vapor de los liacutequidos aumenta considerablemente con la temperatura la presioacuten de vapor del Agua 50ordmC es 12333 kPa (9251 mm Hg) 100 ordmC es 101325 kPa ( 760 mm Hg)
El punto de ebullicioacuten de un liacutequido ( boiling point) se define como la temperatura a la que la presioacuten de vapor de un liacutequido es igual a la presioacuten total del sistema Si la presioacuten total del sistema es 760 mm Hg el punto de ebullicioacuten del agua es 100 ordmC
Temperatura
Pres
ioacuten
de V
apor
Liacutequido
Vapor
Equilibrio LV
Termodinaacutemica Liacutequido Vapor Componente Puro
Vapor
LiacutequidoCalor (Q)
Fraccioacuten Molar en el liacutequido xi = 1
Fraccioacuten Molar en el vapor yi = 1
Presioacuten Total del sistema = P
Presioacuten de vapor = Pordmi = f (temperatura)=P
C TB -A PordmLn i +
=
Correlacioacuten de Antoine
Pordmi ( mm Hg) T ( K)
P
P = Pordmi = f (temperatura)
Temperatura
Pres
ioacuten
de V
apor La Temperatura de Ebullicioacuten
Cuando la presioacuten de vapor del liacutequido es igual a la presioacuten exterior se alcanza la ebullicioacuten
Termodinaacutemica Liacutequido Vapor Componente Puro
C TB -A PordmLn i +
=
Correlacioacuten de Antoine
Pordmi ( mm Hg) T ( K)
Nombre Foacutermula Ant A Ant B Ant CMetano CH4 152243 59784 -716
Acetona C3H6O 166513 294046 -3593Etano C2H6 156637 151142 -1716
Etileno C2H4 155368 134701 -1815Propano C3H8 15726 187246 -2516Propileno C3H6 157027 180753 -2615
Butano C4H10 156782 21549 -34421-Buteno C4H8 157564 213242 -3315i-Butano C4H10 155381 203273 -3315
1-Penteno C5H10 157646 240596 -3963n-Pentano C5H12 158333 247707 -3994
Benceno C6H6 159008 278851 -5236Ciclohexano C6H12 157527 276663 -505
1-Hexeno C6H12 158089 265481 -473Hexano C6H14 158366 269755 -4878Tolueno C7H8 160137 309652 -5367
1-Hepteno C7H14 158894 289551 -5397Heptano C7H16 158737 291132 -5651Estireno C8H8 160193 332857 -6372Octano C8H18 159426 312029 -6363
Metanol CH4O 185875 362655 -34291-2Dicloro EtanoC2H4CL2 161764 292717 -5022