columna de destilación

Columna de Destilación Binaria

• El proceso de destilación permite fraccionar los diferentes componentes de una mezcla en función de las volatilidades relativas de los mismos, con el fin de obtener composiciones especificas en el proceso para los productos de destilado y de fondos.• Permite obtener corrientes de producto con la pureza requerida, ya

sea para la venta o para su utilización en otros procesos químicos. • El componente mas volátil o ligero es removido por el plato mas alto

de la columna, y el componente menos volátil o pesado es removido por el plato mas bajo de la columna.• Se tiene el Destilado y Fondos.

El calor es transferido al proceso mediante el rehervido (Intercambiador de calor)

El vapor es licuado en otro intercambiador de calorLlamado condensador

Perspectiva de Control

Se puede tomar el re-hervidor,condensador, el tanque de reflujo

como una caja negra.

AlimentaciónCalorReflujo Productos

D – DestiladoB - Fondos

Variables manipuladas:XDXB

Perturbaciones:Flujo de alimentaciónConcentración de Alimentación

• Control Balance-Materia: Se debe asegurar que las velocidades promedio de alimentación y producto sean iguales, su balance debe estar acorde con equipos adyacentes.

• Control de Calidad: Se debe mantener la concentración de una de los componentes.

• Satisfacción de los Requerimientos.

𝑦 𝑛=𝛼∗𝑥𝑛

¿¿

𝐿𝑛=𝑀𝑛−𝑀𝑜

𝛽+𝐿𝑜

𝑑𝑀𝑛

𝑑𝑡=𝐿𝑛+1−𝐿𝑛

𝑑 (𝑀 𝑛∗𝑥𝑛 )𝑑𝑡

=𝐿𝑛+1∗ 𝑥𝑛+1+𝑉 ∗ 𝑦𝑛−1− 𝐿𝑛∗𝑥𝑛−𝑉 ∗𝑦 𝑛

Balance de Masas de un plato n

Se tienen 4 ecuaciones y M,x,y,L 4 variables para el plato n

𝑑 (𝑀 𝑛∗𝑥𝑛 )𝑑𝑡

=𝐿𝑛+1∗ 𝑥𝑛+1+𝑉 ∗ 𝑦𝑛−1− 𝐿𝑛∗𝑥𝑛−𝑉 ∗𝑦 𝑛+𝐹∗ 𝑧

𝑑𝑀𝑛

𝑑𝑡=𝐿𝑛+1−𝐿𝑛+𝐹

𝑦 𝑛=𝛼∗𝑥𝑛

¿¿

𝐿𝑛=𝑀𝑛−𝑀𝑜

𝛽+𝐿𝑜

Balance de Masas para el planto de alimentación

Se tienen 4 ecuaciones y M,x,y,L 4 variables para el plato NF

¿

Balance para el Condensador

𝑉=𝑅+𝐷𝐷=𝑉 −𝑅

𝑀𝐷𝑂∗𝑑 (𝑥𝐷 )𝑑𝑡

=𝑉 ∗ 𝑦𝑛− (𝑅+𝐷 )∗𝑥𝐷

¿¿

V

R

D

Se tiene 2 ecuaciones R,D,x 3 variables

𝑒𝐷=𝑥𝐷 ,𝑆𝑃−𝑥𝐷

Balance para el re-hervidor

¿

𝑦 𝑛=𝛼∗𝑥𝑛

¿¿

𝐿1=𝐵+𝑉 𝐵=𝐿1−𝑉

𝑀𝐵𝑂∗𝑑 (𝑥𝐵 )𝑑𝑡

=𝐿1∗𝑥1−𝑉 ∗ 𝑦𝐵−𝐵∗𝑥𝐵

¿¿Se tiene 3 ecuaciones V,B,x,y 4 variables

𝑒𝐵=𝑥𝐵 ,𝑆𝑃−𝑥𝐵