IWQ-224. TRANSFERENCIA DE MATERIA. Laboratorio Primer Semestre 2013 _____________________________________________________________________

EXPERIENCIA Nº4 Destilación Continua

I. Objetivo:

1. Destilar en forma continua una mezcla metanol-agua 2. Operar la columna de destilación en forma continua. 3. Comparar el comportamiento real de la columna de destilación con la

predicción del modelo de McCabe-Thiele.

II. Procedimiento.

1. Preparar solución de alimentación de concentración 15% p/p Metanol y cargar la columna observando el nivel hasta que cubra todo el rehervidor.

2. Dar flujo de Agua de Refrigeración al condensador. 3. Dar paso de vapor, y regular la presión en 0.5 [bar]. 4. Estabilice la columna a reflujo total (manteniendo el nivel del TK

acumulador constante), cuando se estabilicen las temperaturas de los platos, comience a alimentar en forma continua, a unos 400[cc/min], extrayendo producto de tope y de fondo (Cuide que se cumpla el balance de materiales).

5. Para una condición de operación, a un reflujo de operación dado, estabilice la columna y anote :

o flujo de destilado , o flujo de producto de fondo o flujo de reflujo. o el perfil de temperaturas de los platos o mida las concentraciones de tope y de fondo, o mida el flujo de agua de refrigeración o mida el condensado del vapor del rehervidor

III. Pre-informe.

1. Prediga el comportamiento de la columna, usando el método de McCabe Thiele, suponiendo que la torre tiene 5 platos (incluido el rehervidor), que se alimenta en el plato 2, que el rehervidor y el condensador tienen un área de 0.108 m2, que el U del rehervidor es de 300 Btu/hft2F y el del condensador es de 350 Btu/hft2F. Debe predecir los resultados que se obtendrán en la sección de procedimiento, numero 5, determinando la razón de reflujo mínimo y fijando un flujo de reflujo de operación al cual Ud. operará la torre. Entregar los flujos en [mL/s].

2. Determine que sucedería si la alimentación no está en el plato optimo. Y que sucedería si se precalienta la alimentación. Comente.

IV. Informe.

1. Explique porqué se realizan los cálculos teóricos con 5 platos cuando los reales son 7.

2. Compare el perfil de T°s y la composición de fondo teóricos (del preinforme) con lo obtenido experimentalmente, suponiendo que los valores calibrados son aproximables. La composición de fondo debe realizarlo mediante el método gráfico de Mc Cabe Thiele y compárelo con lo obtenido experimentalmente, como base para ello use los datos de tope y alimentación ajustados realmente en la experiencia de laboratorio. Explique porque cree que ocurrieron estas diferencias.

3. Cuánto es el U del condensador y del rehervidor (real calculado a partir de las mediciones).

4. Determine la eficiencia global de la torre de destilación. 5. Según lo visto en la experiencia, ¿cuál será el plato optimo de

alimentación?. ¿Existen diferencias con el utilizado?. Comente. 6. Calcule el reflujo interno experimental y grafique utilizando McCabe Thiele.

Recalcule el número de platos y compare con lo obtenido idealmente.

BIBLIOGRAFÍA: C. J. Geankopolis, Transport Processes and Separation Process

Principles.

 Equilibrio  Vapor  Metanol  Agua  

   

Densidad  Soluciones  Metanol  –  Agua  a  20  [ºC]