Destilación fraccionada por el método de entalpía - concentración

DESTILACIÓN

FRACCIONADA

CON EL MÉTODO DE

ENTALPÍA-

CONCENTRACIÓNCáceres, Antonio; Colina, Claire; Jiménez, Héctor; Villalba, Julián.

Transferencia de Masa I

Ingeniería Química

Universidad de Cartagena

Destilación fraccionada

La destilación fraccionada es un

proceso de destilación de mezclas muy

complejas y con componentes de

similar volatilidad. Consiste en que una

parte del destilado vuelve del

condensador y gotea por una larga

columna a una serie de placas, y que al

mismo tiempo el vapor que se dirige al

condensador hace burbujear al líquido

de esas placas. De esta forma, el vapor

y el líquido interaccionan de forma que

parte del vapor se condensa y parte del

líquido se evapora

Destilación fraccionada

Destilación fraccionada

Analogías y diferencias

McCabe-Thiele:

Asume calores latentes iguales.

Desprecia la diferencia entre calores sensibles.

Asume flujos molares constantes a través de la torre.

Presume una condición de equilibrio

entre cada etapa o plato.

Analogías y diferencias

Diagramas entalpia-concentración:

Tiene en cuenta los calores latentes, de solución o mezclado.

Toma los calores sensibles de la composición de la mezcla.

Flujos molares a través de la torre no son siempre constantes.

Se requieren los siguientes datos para construir dicho diagrama a

presión constante:

capacidad calorífica del líquido en función de la temperatura, la

composición y la presión

Calor de disolución en función de la temperatura y la composición

Calores latentes de vaporización en función de la composición y la

presión o la temperatura

Punto de ebullición en función de la presión, la composición y la

temperatura.

Datos de entalpía-

concentración

Ejemplo:

Prepare una grafica de concentración entalpía para el benceno y el tolueno a 1

atm de presión.

Componenten P. Ebullicion Cp Liquido Cp Vapor

Benceno (a) 80.1°C 138.2 KJ/Kgmolk 96.3 KJ/Kgmolk 30820 KJ/Kgmolk

Tolueno(b) 110.6°C 167.5 KJ/Kgmolk 138.2 KJ/Kgmolk 33330 KJ/Kgmolk

Liquido Saturado Vapor Saturado

Entalpía h

(KJ/Kgmol)

Entalpía H

(KJ/Kgmol)

0 5109 1.00 38439

0.30 2920 0.80 36268

0.50 1820 0.50 34716

0.80 562 0.30 32380

1.00 0 0 30820

Datos de entalpía concentración para mezclas de benceno tolueno a 1atm de presión total

Sección de Enriquecimiento

Sección de Enriquecimiento

Combinamos las ecuaciones para obtener

Sección de Enriquecimiento

Cálculo de la línea operativa

Balance total de materia

Sección de Agotamiento

Balance de energías teniendo en cuenta el hervidor

Sección de Agotamiento

Bibliografía

Geankoplis. Cap., 11: Procesos de Separación Líquido - Vapor. Sección

11.6 Destilación Fraccionada por el Método Entalpía-Concentración.743 –

753 p. Tercera Edición.

Treybal. Capítulo 7, Sección 9: Destilación. Segunda edición.

MUCHAS

GRACIAS

POR SU

ATENCIÓN