Destilacion Fraccionada - Chapoñan Cueva Jordy

8/16/2019 Destilacion Fraccionada - Chapoñan Cueva Jordy

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE

INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

INFORME

Destilación facci!na"a "e alc!#!l$

AUTORES%

Jordy Alexander, Chapoñan Cueva.

ASESOR:

Ing. Hubert Arteaga Miñano

GUADALUPE & PER'

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1. INTRODUCCION

Por medio de uno de los métodos más utilizados en la separación y purificación de mezclas

de líquidos se procede a separar una mezcla de líquidos realizando antes un estudio previo

de las propiedades de los componentes a separar como lo es su diferencia en el punto de

ebullición logrando de esta manera separar el componente más volátil del que es menos

volátil

2. O,JETIVOS

− Determinar el grado del alcohol de los alcoholes comerciales.

− Aplicar destilación fraccionada para la separación y rectificación del alcohol

comercial.

3. MARCO TEORICO

uando un líquido se calienta por encima de su punto de ebullición! de acuerdo al diagrama

de fases! el líquido hierve y se producen grandes cantidades de vapor que escapan de él! si

estos vapores se enfrían vuelven a pasar al estado líquido. "ste proceso hecho en un sistema

cerrado de manera que no se pierdan los vapores! y el líquido condensado pueda separarse

del líquido hirviente! puede servir para separar diferentes componentes de una mezcla y se

conoce como destilación. #iebig! $%&'()

Al aplicar calor a la mezcla de líquidos! esta hierve y los vapores se conducen por un tubo a

un condensador por el que circula un refrigerante! estos vapores al entrar en contacto con

las paredes frías! vuelven a condensar y terminan en el recipiente colector de aba*o.

"n el caso de mezclas de líquidos con diferentes temperaturas de ebullición! los primeros

vapores que se forman durante el calentamiento son muy ricos en los componentes más

volátiles! de manera que la primera parte del destilado contiene grandes cantidades de los

líquidos más volátiles y va quedando en el recipiente la mezcla de los componentes menos

volátiles. +i se repite la destilación simple utilizando los destilados obtenidos de procesos

de destilación anteriores! enriquecidos con los componentes volátiles! las mezclas de

líquidos pueden separarse en sus componentes individuales o en mezclas más simples de

componentes con diferente grado de volatilidad. "sta destilación repetitiva se denomina

destilación fraccionada y a sus productos fracciones.


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Destilación fraccionada en el laboratorio

omo destilación se entiende aquel proceso en el que se evapora un líquido! se condensan

los vapores y el líquido condensado se recolecta en frasco aparte. "sta técnica es muy ,til

cuando se quieren separar mezclas líquidas en sus componentes si estos tienen diferentes puntos de ebullición o cuando alguno de los componentes no destila. -tra importante

aplicación de la destilación es en la purificación de líquidos.

La destilación fraccionada vs destilación simple

on cada ciclo de evaporacióncondensación a lo

largo de la columna la composición del vapor se

va enriqueciendo en el componente más volátil

$A) y finalmente este componente A! casi puro!

emerge de la parte alta de la columna! se condensa

en el condensador y termina en el frasco colector.

+i el proceso de destilación se hace por el tiempo

necesario! idealmente todo el componente A

terminará en el frasco colector y quedará solo el

componente / en el frasco de destilación.

#a destilación fraccionada debe llevarse a cabo lentamente para permitir que se produzcan

muchos ciclos de evaporacióncondensación a lo largo de la columna.

0na vez que casi se haya agotado el componente A! la temperatura de ebullición de la

mezcla en el frasco de destilación comienza a aumentar y durante esta etapa de transición

se debe cambiar el frasco colector para recoger una segunda fracción que contiene tanto A

como /

1ás adelante! la temperatura vuelve a estabilizarse cerca del punto de ebullición del

componente / puro que es lo que queda prácticamente en el frasco colector2 de nuevo se

cambia el frasco para recoger la tercera y ,ltima fracción del componente / casi puro.


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#a destilación pudo haberse interrumpido una vez que se alcanza la estabilidad de la

temperatura cerca del punto de ebullición del componente / puro y haber tomado esta

fracción directamente del frasco de destilación! sin embargo! es me*or continuar la

destilación hasta el final! a fin de de*ar como residuo sin destilar las posibles impurezas de

alto punto de ebullición que pudieron estar presentes en la mezcla original o que se

formaron por descomposición térmica durante el proceso. 3edder! $%45&).

Eficiencia de la columna

0na forma com,n de establecer la eficiencia de la

columna es a través del concepto n,mero de platos

teóricos el que coincide con la cantidad de ciclos de

evaporacionescondensaciones que se producen durante

el via*e de los vapores a lo largo de la columna.

"l concepto se basa en el hecho teórico de que se puede

considerar la columna como constituida por platos o

recipientes diferentes a medida que se asciende en ella

y donde se acumulan e hierven las diferentes fracciones cada vez más ricas en el

componente más volátil al ascender! es decir cada plato teórico corresponde a una

destilación simple consecutiva en el proceso global2 de modo que la destilación simple

corresponde a la columna de un solo plato y dos destilaciones simples consecutivas a otra

de dos platos y así sucesivamente. Fidkowki, !"##$%.

4. MATERIALES - METODOLOGIA.$* Mateiales

Matraz de destilación Agua destilada


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Columna de

rectifcación

Rerigerante

Termómetro

Probeta

Gomas de conexión

Tapones

Placa caleactora

Soportes

Pinzas

Agua destilada

Etanol


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−Procedimiento

experimental.

"n esta práctica de

destilación

fraccionada! se

trata de separar agua y alcohol. Primero se midieron los grados gay lussac de

la muestra original del alcohol comercial. +e le procedió a mezclar con 4

litros de agua destilada con 5 litros de alcohol! para realizar el proceso.− #a muestra fue vertida del balde hacia el tanque del equipo para iniciar la

destilación.

− +e procedió a prender el equipo! y con ello empezar a controlar el tiempo!

temperatura del tanque! quinto plato! y plato final.

− Para poder obtener el alcohol con una gran calidad y pureza se procedió a

activar el proceso de reflu*o para la rectificación del proceso.

− "l proceso de rectificación se realizó tres veces.

− "l proceso termina cuando a la salida del condesado se obtienen muestras

con grados ba*os de alcohol.−

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5. RESULTADOS - DISCUSIONES

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− Tabla 1: Datos recolectados para el proceso de destilación.

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− DATOS

− Alcohol (L) −

− agua destilada (L) −

−Grado de alcohol

inicial −

− Grado de alcohol fnal −

− Alcohol destilado (L) −

− Agua fnal (L) −


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− Figura 1: omportamiento de la temperatura del tanque con respecto al tiempo.

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Figura 2: omportamiento de la temperatura del plato medio con respecto altiempo.

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− Figura : omportamiento de la temperatura del plato medio con respecto al

tiempo.


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− "n las figuras %! 6! ' se observa que el comportamiento de las temperaturas

del tanque! del plato 7 y plato 4 con respecto al tiempo! como se aprecia en

la figura %! la temperatura del tanque va en aumento desde el tiempo cero

hasta el ,ltimo tiempo! sin presentar picos de descenso! esto se debe a que el

tanque al estar en contacto en todo momento con las resistencia que le

genera calor de una forma constante! lo que ayuda a que el producto empiece

a evaporarse y dar inicio a la destilación fraccionada.

− #a evaporación del alcohol se dio a la media hora del encendido del equipo!

donde se mostraba una temperatura de tanque de && 8! lo que es lógico ya

que el alcohol tiende a evaporar a 5&!'5 8! #iebig $%&'()

− "n cuanto a la figura 6! se observa picos altos pasando los 799 8!

consultando al encargado! nos informó de que se trataba de que el equipo no

funcionaba a su totalidad en cuanto a marcar la temperatura! ya que eran

picos demasiado altos.

− "n la temperatura final o a la salida en el plato nueve se observa que la

temperatura también va en ascenso! pero son menores que la del 7to plato!

esto se debe a que la temperatura de salida no debe pasar los %99 8! ya que

si no estaríamos obteniendo moléculas de vapor de agua! lo que no conviene

ya que la finalidad del proceso es obtener alcohol puro.

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− Figura !: omportamiento del grado de destilado con respecto al tiempo que

transcurre.

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− omo observamos en la figura (! el grado o porcenta*e de alcohol que se

encontramos a la salida del condensador! va aumentando a medida que va

pasando las horas pero como vemos ya al final del proceso tiende a decaer

esto se debe a que ya empieza a ver una mezcla de agua con alcohol porque

ya prácticamente se evaporo todo el alcohol del recipiente! lo que implicaría

a tener una mezcla nuevamente de alcohol y agua! eso se ve claramente en la

gráfica ya que disminuye el grado de destilado

− +eg,n Agra:al! ;.! $699')! las columnas de fraccionamiento están provistas

de un n,mero determinado de platos. "n cada plato se establece un

equilibrio líquidovapor. A lo largo de la columna hay un gradiente de

temperatura! estando más fría la parte superior que la inferior! por lo que

parte del vapor que entra en el primer plazo se condensa y el vapor que

escapa al segundo plato es más rico en el componente más volátil. "n cada

uno de los platos va ocurriendo un enriquecimiento parecido! de tal manera

que después de cierto tiempo el componente más volátil se habrá desplazado

a la parte superior de la columna! quedando en el matraz de destilación el

menos volátil.


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. CONCLUSIONES−

− +e determinó que el grado de alcohol comercial es de 468.

− Al aplicar el proceso de destilación fraccionaria se obtuvo un grado de alcohol de

4'!7 y 4(8! obteniendo un apro%? Agra:al! ;.! $699'). +ynthesis of 1ulticomponent Distillation olumn

onfigurations@! Ah" B.C (4 $6)! '54.

− >6? /rggemann! +. y E. 1arquardt! @$699() ;apid +creening of Design

Alternatives for Fonideal 1ultiproduct Distillation Processes@! omp. G

hem."ng.C 64 $%)! %=7%54

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− >'? Doherty! 1.H. y 1.H. 1alone! @onceptual Design of Distillation

+ystems@! %a edición! 1cIra:Jill! Fe: KorL! 0+A $699%).

− >(? HidLo:sLi! M.3.! 1.H. Doherty y 1.H. 1alone! $%44').@Heasibility of

+eparations for Distillation of Fonideal 3ernary 1i


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− >=? 3edder! D.E. y D.H. ;udd! $%45&). @Parametric +tudies in ndustrial

DistillationC . Design omparisons@! Ah" B.C 6( $6)! '9''%7.

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− "nexo 1: ;esultados obtenidos durante el proceso de destilado.

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− "nexo 2: mágenes del proceso de destilado.

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'magen 2: "quipo de destilaciónfraccionada

'magen 1: 1ezcla de agua destilada yalcohol.

'magen : succión de la solución alcohol agua destilada

'magen !: 3orre de destilación 4 platos

'magen (: Alcohol destilado'magen ): "bullición de la disolución

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