Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de

Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de Chihuahua
Programa de Licenciatura en Ingeniería Química
Asignación de Operaciones Unitarias II
PRACTICA DE LABORATORIO
“DESTILACION DE UNA MEZCLA DE ETANOL-AGUA AL 50% FRACCION MOL”
Marco Teórico
El objetivo principal de la destilación es separar una mezcla de varios componentes
aprovechando sus distintas volatilidades, o bien separar los materiales volátiles de los
no volátiles, la finalidad principal de la destilación es obtener el componente más
volátil en forma pura.
La destilación fraccionada es un proceso de vaporización y condensación sucesivas,
mediante el cual se logra la separación de los componentes de una mezcla líquida.
Una columna de destilación fraccionada proporciona una gran superficie para el
intercambio de calor, en las condiciones de equilibrio, que se establece entre el vapor
que asciende y el liquido (condensado) que desciende. Esto tiene como consecuencia
una serie completa de evaporaciones y condensaciones parciales en toda la longitud
de la columna de fraccionamiento. Cuando el condensado en algún punto de la
columna toma calor del vapor, parte se evapora de nuevo y el vapor formando el más
rico en el componente más volátil (el de menor ebullición). Al mismo tiempo, cuando el
vapor cede calor al condensado, parte del mismo se condensa, siendo este
condensado mas rico en el componente menos volátil (el de mayor punto de
ebullición), bajo este panorama podemos decir que partiendo de la base de la
columna, a medida que aumenta la altura aumenta el enriquecimiento del componente
más volátil e inversamente con el componente menos volátil. También se establece a
lo largo de la columna un gradiente de temperaturas que varían desde el punto de
ebullición del componente X hasta el punto de ebullición del componente Y.
Objetivo
Evaluar el efecto del incremento de la temperatura de ebullición en la concentración
del producto de cabeza y cola.
Especificaciones del Desarrollo Experimental
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Construcción de Curva de Calibración: Preparar una curva de calibración
con soluciones de % mol etanol (en H20) en los siguientes rangos: 0.0, 0.2, 0.4,
0.6, 0.8, 1.0. Para esto se medirá el índice refracción utilizando el refractómetro
CARL ZEISS.
Muestra: Preparar 8 L de una solución de 50% mol agua y 50% mol etanol.
Calderín (Reboiler): Una vez preparada la solución se introduce en el
Calderín con el apoyo de un embudo. Incrementar la potencia (Kw) lentamente
operando la consola de control lo cual aumentara la temperatura de la
solución. Esto se hará hasta comenzar a observar la generación de vapor y la
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formación de condensado del producto de cabeza en el recipiente de
colección. Posteriormente se enciende la bomba de reflujo.
Relación de Reflujo: Se operara a una relación de reflujo 1:1.
Toma de muestras: Una vez alcanzadas las condiciones de operación
estables en la columna de destilación, se tomarán muestras del producto de
cabeza y cola cada 10 min hasta acumular 5 lecturas (50 min). Posteriormente
incrementar la temperatura 2ºC hasta alcanzar condiciones estables y repetir el
paso anterior. Finalmente incrementar la temperatura en el calderín de nuevo
2ºC y volver a tomar muestras como se describe en la parte superior.
Registro de Resultados
Apoyarse en la siguiente tabla para el registro de datos.
Temperatura del Calderín:
Composición del producto de cabeza (XD)
Tiempo I:
Tiempo II:
Tiempo III:
Tiempo IV:
Tiempo V:
Composición del producto de cola (XB)
Tiempo I:
Tiempo II:
Tiempo III:
Tiempo IV:
Tiempo V:
Temperatura en la parte superior de la
columna:
Temperatura en la parte inferior de la
columna:
Temperatura promedio de operación de
columna:
Entrega de Reporte
Elaborar un reporte de la practica llevada acabo donde analicen los resultados
obtenidos y puedan estructurar una sección de discusión de resultados que los
llevara a una conclusión. Las secciones de resultados y discusión de resultados
serán evaluadas intensamente lo cual afectará la calificación del reporte
entregado.
Notas:
- Comenzar la practica estrictamente a las 9:00 am.
- Estar dos integrantes por equipo mínimo durante la corrida del
experimento.
- Se recomienda preparar las soluciones para la curva de calibración y solución
muestra con anterioridad a la practica para ahorrar tiempo.
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