DESTILACION CONTINUA

Destilacin ContinuaOperacin realizada en contracorriente y en varias etapas.

Sinnimos: Destilacin Fraccionada ; Rectificacin.

Equipo utilizado: Columna de Destilacin (o Torre de Destilacin).

Columna de Destilacin: Partes IntegrantesBsicamente, se distinguen 3 partes:

Condensador: puede ser Total o Parcial.Columna propiamente dicha: se divide en dos zonas (o secciones): Zona (o Seccin) de Enriquecimiento.Zona (o Seccin) de Empobrecimiento.Reboiler (Caldern, Caldera, Rehervidor).

Columna de Destilacin Continua

Columna de Destilacin ContinuaCondensador

Columna de Destilacin Continua Circulacin de Lquido y Vapor

Columna de Destilacin ContinuaPlato (Perforado) de Destilacin

Columna de Destilacin ContinuaPlato de Balastra

Circulacin de Flujos: Variantes

Columna de Destilacin ContinuaCaperuzas de Barboteo: Diferentes Modelos

Columna de Destilacin Continua(Rehervidores: Diferentes tipos)

Balances de MateriaImportante: Todos los Balances se realizan en Estado Estacionario.

Ecuaciones de Balance general y del componente para la totalidad de la Columna.Ecuaciones de Balance general y del componente para Zona de Enriquecimiento.Ecuaciones de Balance general y del componente para Zona de Empobrecimiento.

Balance de Materia(Notaciones)

Balance de Materia (Totalidad de la Columna)Balance General:

Balance para el Componente:

Relaciones de Flujos en la Columna:

Balance de Materia (Zona de Enriquecimiento)Balance General:

Balance para el Componente:

Zona de Enriquecimiento(Lnea de Operacin)Partiendo de la Ec. de Balance p/ Comp. Se obtienen:

pero:

con lo cual:

Zona de Enriquecimiento(Relacin de reflujo o Reflujo)Puede presentarse de dos maneras (ambas vlidas solo para la Zona de Enriquecimiento):Relacin entre el Reflujo y el Destilado:

Esta relacin tambin se conoce como Reflujo Operativo o Externo.Relacin entre el Vapor y el Lquido:

Esta relacin tambin se conoce como Reflujo Interno

Zona de Enriquecimiento(Ecuaciones de Lnea de Operacin)En funcin de los Caudales de Vapor y Lquido:

En funcin del Reflujo Operativo:

Las pendientes de ambas ecuaciones se relacionan entre si.

Zona de Enriquecimiento(Ecuacin de Lnea de Operacin)Si en la Ecuacin:

Se reemplaza por (xn = xD) ; se obtiene:

Conclusin: Lnea de Operacin intercepta a Lnea de 45 en el punto (xD ; xD). Esta condicin se cumple tanto para Condensadores Totales como Parciales.

Zona de Enriquecimiento(Lnea de Operacin)

Balance de Materia (Zona de Empobrecimiento)Balance General:

Balance para el Componente:

Zona de Empobrecimiento (Lnea de Operacin)Partiendo de la Ec. de Balance p/Componentes:

se obtiene:

Pero, de acuerdo con Balance General en el reboiler:

Surge que:

Zona de Empobrecimiento(Lnea de Operacin)

Plato Inferior y Reboiler

Condensadores Total y Parcial

Lnea q: DefinicionesSe presentan dos definiciones:En trminos de entalpas especficas:

2) En trminos conceptuales: Nmero de moles de lquido saturado producido por cada mol de alimentacin que ingresa a la columna

Lnea qEcuaciones de Nexo

Relacin entre flujos (por encima y por debajo del plato de alimentacin)

Lnea qEcuacin

Lquido Fro

Vapor Sobrecalentado

Condiciones Trmicas de Alimentacin

Condiciones Trmicas de la Alimentacin

Condiciones Trmicas de la Alimentacin

Localizacin Plato de Alimentacin

Tipos de Reflujo Operativo (Reflujo Externo)1) Reflujo Total

Caractersticas:F = D = W = 0Condensador, hervidor y dimetro de la torre: Tamao infinito.

Tipos de Reflujo Operativo(Reflujo Externo)2) Reflujo MnimoCaractersticas:Condensador; hervidor: Tamaos mnimos.

Columnas con Inyeccin de Vapor Vivo (o Vapor Directo)Caractersticas:Usadas para destilacin de mezclas binarias acuosas.No tienen reboiler. Ecuacin de Lnea de Operacin Zona de Enriquecimiento se obtiene de manera similar a lo ya visto para columnas de destilacin.Ecuacin de Lnea de Operacin Zona de Empobrecimiento debe pasar por el punto (x =xw ; y =0).Interseccin Lnea Operacin Zona Empobrecimiento y Lnea 45 se verifica en: y = x = [Wxw / (W S)].Requiere una fraccin de etapa extra, respecto de la columna equipada con reboiler.

Columnas con Inyeccin de Vapor Vivo (o Vapor Directo)

Eficiencia de Platos Conceptos vlidos para Columnas de Destilacin y tambin es aplicable a Torres de Absorcin Desorcin.Plato Ideal: Concentraciones de corrientes que abandonan el plato se encuentran en estado de equilibrio.Plato real: Las concentraciones antes mencionadas NO se hallan en estado de equilibrio.

Eficiencia de PlatosHay tres tipos de Eficiencia de Platos:Eficiencia Total (o Eficiencia Global): Se refiere a la totalidad de la columna.

Eficiencia de Platos de Murphree (EM): Puede referirse al vapor (gas) o al lquido. Por ejemplo, para el vapor se tiene:

Eficiencia de PlatosEficiencia de Platos Puntual (o Local, o Eficiencia Puntual de Murphree) (EMP): Puede referirse al vapor (gas) o al lquido. Por ejemplo, para el vapor se tiene:

Eficiencia de Platos Plato Perforado:a) Eficiencia de Platos de Murphree (EM).b) Eficiencia de Platos Puntual (EMP).

Relacin entre Eficiencias de PlatosCaso 1: Relacin entre Eo y EM.Se conoce, o se puede predecir, la EM.Pendiente (m) de la Lnea de Equilibrio es constante.Pendiente de la Lnea de Operacin (L/V) es constante.

Relacin entre Eficiencias de Platos Mtodo GrficoCaso 2: Relacin entre E0 y EM.

Relacin entre Eficiencias de Platos Mtodo GrficoCaso 2: Relacin entre E0 y EM.