Destilacion

DESTILACIÓN
EJERCITACIÓN
1. Se destilan 20 kg/h de una mezcla que contiene partes iguales en masa de metanol
(CH3OH) y agua. Si el caudal del producto de fondo es 11 kg/h y el destilado contiene
96% másico del componente más volátil:
a) Realizar el diagrama de bloques y analizar los grados de libertad.
b) Calcular el caudal de destilado y las fracciones másicas faltantes.
2. Se alimenta una corriente de 100 kmol/h, cuya composición es 20% etilenglicol y el
resto de agua, a una torre de destilación con 7 platos teóricos y condensador total. El
plato de alimentación es el 3. La corriente de destilado es de 80 kmol/h y las
composiciones en el residuo son 98% de etilenglicol y 2% de agua.
a) Esquematizar la torre con sus respectivos platos (enumerarlos), corriente de
alimentación, corrientes de salida (mencionando su estado), condensador, rehervidor y
zonas.
b) Analizar los grados de libertad.
c) Calcular el caudal de residuo y las fracciones (molares) faltantes.
d) Aplicar el concepto del factor de cambio de escala para una alimentación de 200
kmol/h. ¿Qué condiciones cambian?
e) Volver a esquematizar la columna (incluyendo la información pedida en el inciso “a”)
utilizando un condensador parcial.
3. Se alimenta una mezcla de tres componentes que se separará por medio de dos torres
de destilación. El ingreso a la primera torre posee las siguientes composiciones
másicas:
Tolueno 22%
Xileno 40%
Benceno 38%
Si el componente más volátil es el componente clave pesado y el componente de
volatilidad intermedia es el componente clave liviano:
a) ¿Qué componentes salen por el tope?
b) ¿Cuáles por el fondo?
El producto de fondo de la primera torre se alimenta a la segunda torre. Considerando
que en esta torre se produce una separación completa:
c) ¿Qué componente sale por el fondo?
d) ¿Cuál por el tope?
Sabiendo que la alimentación a la primera torre es de 200 kg/h:
e) Realizar el diagrama de bloques.
f) Analizar los grados de libertad.
g) Calcular las fracciones restantes.
h) ¿Qué caudal sale por el extremo de menor temperatura de la segunda torre?
i) ¿Qué fracciones molares encontramos en el extremo de mayor temperatura de la
primera torre?
GUÍA DE ESTUDIO
1. Desarrolle el concepto de destilación. ¿Cuál es el objetivo? ¿En qué se diferencia de la
absorción-desorción?
2. Esquematizar la diferencia en evaporar una sustancia pura de una mezcla etanol-agua.
3. ¿Cómo se calcula la volatilidad relativa? ¿Qué representa?
4. Analizar: ¿Qué valores puede tomar la volatilidad relativa?
5. Desarrollar los siguientes procesos:
a) Destilación instantánea
b) Destilación batch
6. Para la destilación fraccionada:
a) Esquematizar una columna con 5 platos con alimentación en el plato 2. ¿Cómo se
llaman las corrientes de salida y en qué estado se encuentran?
b) ¿Qué tipos de condensadores pueden operar? Características.
c) ¿Qué zonas podemos encontrar? ¿Qué ocurre en cada una de ellas?
7. ¿En qué consisten los diseños de una torre de platos y una torre rellena?
8. De una mezcla multicomponente:
a) ¿Cuál es el componente clave liviano?
b) ¿Cuál es el componente clave pesado?
9. Definir azeótropo