Grupo Destilacion

  • View
    30

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Presentación

Text of Grupo Destilacion

Tipo de destilacion

UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANNFACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIASESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS DESTILACIN CURSO : Ingeniera de Alimentos III

DOCENTE: Ing. Gabriela Barrionuevo Mendoza

INTEGRANTES: Nohely Botello Joaqun2005-27923 Edith N. Chvez Tipte2007-31232Betzabel M. Benegas Guillen 2008-31996 Mnica Mendoza Roque2008-32015Soledad Tumpa Phala2008-32017 Christian P. Calizaya Vargas 2009-13742 Arturo A. Armuto Paco2010-35146

Solucin idealDefinicin .-Una solucin es una mezcla homognea de especies qumicas dispersas a escala molecular, una solucin es una fase simple: El constituyente presente en mayor cantidad se le conoce comnmente como disolvente o solvente, mientras que aquellos constituyentes (uno o ms) presentes en cantidades menores se les denomina solutos.Dado que el soluto no es voltil, es vapor de disolvente puro. A medida que se aade ms materia no voltil, disminuye la presin en la fase de vapor. Este comportamiento esta descrito por la ley de Raoult, que establece que la presin de vapor del disolvente sobre una solucin es igual a la presin de vapor multiplicada por la fraccin mol del disolvente en la solucin:P = xPEsta ley de Raoult es un ejemplo de la ley lmite. Las soluciones reales se ajustan ms a la ley de Raoult mientras ms diluidas se encuentren. Una solucin ideal se define como aquella queobedece la ley de Raoult en todo el intervalo de las concentraciones.

CARACTERISTICASPresencia de proporcionalidad directa entre la presin de vapor del lquido y su concentracin molar.Ausencia de calor de disolucin cuando se mezclan los lquidosLos volmenes de los componentes son aditivos (es decir, no hay contraccin de volumen) las sustancias que forman estas soluciones tienen polaridades muy semejantes entre s. Sus componentes pueden mezclarse entre s en cualquier proporcin, o sea, que la solubilidad de cada uno de ellos en el otro es ilimitada.No se consume ni libera energa al formar la disolucin partiendo de sus componentes (sin variacin trmica).No hay cambio de volumen al formar la mezcla (sin variacin de volumen).La naturaleza qumica de ambos lquidos deben ser muy semejantes.

Ejemplo de esto son las disoluciones formadas por los componentes:

benceno-toluenobenceno xilenon. hexano- n heptano (30oC)bromuro de etilo-yoduro de etilocloruro de n-butilo bromuro de n-butilo (50oC)Cuya analoga es evidenteo

Cuando existen interacciones entre las molculas de A y B de una mezcla, la presencia de una de ellas afectar a la tendencia al escape de la otra.Si B presenta fuerzas intermoleculares entre s mayores que las de A entre s, el efecto que producir agregar molculas de B al lquido A ser aumentar la tendencia al escape de este ltimo; por lo tanto la presin de vapor de A ser mayor a la del lquido puro. Este comportamiento se denomina desviacin positiva de la ley de Raoult.

Desviaciones de la ley de raoultEjemplos :En cambio, si las molculas de A interaccionan ms fuertemente con las molculas de B que consigo mismas, la presin de vapor de A ser menor que la del lquido puro. Este tipo de comportamiento se conoce con el nombre de desviacin negativa de la ley de Raoult.

La teora de ladestilacines una de las aplicaciones de la ley de Raoult.Se emplea con el objetivo de separar los componentes puros. Si estos poseentemperatura de ebullicinmuy diferentes se separan por destilacin simple y si poseen temperatura de ebullicin muy prximos pordestilacin fraccionada.

APLICACIONDESVIACION DE LA LEY DE RAOULTRELACIN EQUILIBRIO VAPOR LQUIDORELACIN EQUILIBRIO VAPOR LQUIDOLas 2 curvas delimitan 3 zonas en el diagrama. Una primera zona situada por debajo de la curva del punto de burbuja, en la que cualquier punto representa un sistema que se encuentra en fase liquida. La zona situada por encima de la curva de punto de roco, en la que cualquier punto indica que el sistema que se representa se encuentra en fase vapor. DIAGRAMA DEL PUNTO DE EBULLICIN

Por ejemplo, cuando un lquido subenfriado con fraccin molar de A=0.4 (punto A) es calentado, su concentracin permanece constante hasta alcanzar el punto de burbuja (punto B), por lo que empieza a ebullir.

El vapor evoluciona durante la ebullicin hasta alcanzar la composicin de equilibrio dada por el punto C, aproximadamente donde la fraccin molar de A es 0.8. Esto es aproximadamente 50% ms rico en A que el lquido original. El punto de roco es la temperatura al cual el vapor saturado. El punto de burbuja es la temperatura al cual el lquido comienza a hervir. 8MEZCLA AZEOTROPICA

Proceso unitario que consiste en calentar un liquido hasta que sus componentes mas voltiles pasan a la fase de vapor y, a continuacin, enfriar el vapor para recuperar dichos componentes en forma liquida por medio de la condensacinOBJETIVOSeparar una mezcla de varios componentes aprovechando sus distintas volatilidades, o bien separar los materiales voltiles de los no voltiles.DESTILACINIndustria dl petrleo, para generar: gases ligeros, nafta, gasolina, querosene, disel, aceite lubricante y asfalto, los cuales se obtienen por destilacin del petrleoPurificacin de solventes y en planta petroqumicasIndustria de las bebidas alcohlicas para separar etanol de los dems productos de la fermentacin de carbohidratos.

132APLICACIONES INDUSTRIALESTipo de destilacinDestilacin simplePuede llevarse a cabo de forma continua o discontinua.Se describe mejor como una operacin de transmisin de calor, exactamente igual que el evaporador.

Destilacin por arrastre de vaporCaso especial de destilacin de mezclas heterogneas y se aplica a compuestos insolubles en agua y de puntos de ebullicin altos.Usado con bastante frecuencia para asegurar un componente de alto punto de ebullicin de cantidades pequeas de impurezas no voltiles.Se emplea algunas veces en la industria alimentaria para eliminar contaminantes y sabores de grasas de aceites comestibles.

EQUIPO DE DESTILACIN

Destilacin al vacoSe emplea en la separacin de lquidos con un punto de ebullicin superior a 150C.Se utiliza cuando el lquidos tiene un punto de ebullicin excesivamente alto o descompone a alta temperatura.La destilacin al vaco se utiliza en productos naturales, como en la separacin de vitaminas a partir de aceites animales y de pescado, lo mismo que en la separacin de muchos productos sintticos industriales (como plastificantes).

DESTILACIN FRACCIONADA

EQUIPO DE DESTILACIN FRACCIONADA

DESTILACIN DESTRUCTIVA

EQUIPO DE DESTILACIN DESTRUCTIVADESTILACIN POR COLUMNAUna columna de destilacin es una estructura cerrada en la cual se realiza la separacin fsica de un fluido en dos o ms fracciones.Esta separacin se logra sometiendo el fluido a condiciones de presin y temperatura apropiadas a lo largo de la columna, de modo de lograr que las fracciones que se buscan separar se encuentren en dos estados diferentes. La fraccin ms pesada (en estado lquido) baja por gravedad, mientras que la ms liviana (en estado gaseoso) sube y se condensa en las partes superiores

En la figura de la derecha se muestra un corte longitudinal de un sector de una torre con estructuras de platos de un solo bajante. Tal como se aprecia, los bajantes de los platos van alternndose a un lado y al otro de la torre sucesivamente obligando al lquido a recorrer un largo camino zigzagueante hacia la parte inferior de la torre.

El gas se desplaza en la direccin contraria, es decir hacia arriba, tal como lo indican las flechas y pasa de un plato a la regin del plato inmediato superior a travs de unos ductos ubicados en la parte activa de los mismos donde se realiza el contacto entre el lquido que baja y el gas que sube.

EQUIPO DE DESTILACIN DE COLUMNABALANCE DE MATERIA

Balance fraccin msica

F. xf =D . xd + W . xwPROBLEMA 1En una columna de destilacin se procede a la separacin de 10000 kg/h de una mezcla de benceno y tolueno al 50%. El producto recuperado, tras condensar el vapor (V) en cabeza de columna, contiene un 95% de benceno y el residuo recogido en cola de columna (w), un 96% de tolueno. La corriente de vapor que llega al condensador es de 8000 kg/h. una parte del producto se regresa a la columna como reflujo(R) Cul es la relacin entre el flujo y el producto destilado (R/D)? (nota todos los porcentajes son en peso).

BASE DE CALCULO: 1 HORA E = SD = 5055 kg/hW = 4945 kg/hBalance global del sistema:

C6H6=> 5000 = 0.04* W + 0.95*DC7H8=> 5000 = 0.96*W+0.05*DTOTAL=> 10000 = W + DBalance a la salida del condensador:Total=>V = R + DR = 2945 kg/hR/D = 0.583PROBLEMA 2Obtener la masa y composicin de las corrientes P y B sabiendo que la relacin entre la corriente de alimentacin y destilado es de 10.

Sabemos que la corriente de destilados es la dcima parte de la alimentacin

P=F/10=1000 Kg / 10=100 Kg

Aplicando un balance de materia total

1000 = 100 + B B = 900 kg

Aplicando balance de materia a etanol y agua se obtiene su fraccin msica en la corriente B

EtOH: (0.10)(1000) = (0,60)(100) + WEtOH,B(900) WEtOH, B = 0,044

H2O: (0,9)(1000) = (0,04)(100) + WH2O, B(900) WH2O,B = 0,956