pract. no 3 destilación reflujo total

8/17/2019 Pract. No 3 Destilación Reflujo Total

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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS.

DEPARTAMENTI DE OPERCIONES UNITARIAS

LABORATORIO DE OPERACIONES DE SEPARACION POR ETAPAS

“RECTIFICACIÓN A REFLUJO TOTAL”

Alumna Fu!n"!# M$%an&a Lau%a

P%'(!#'% OSCAR V. RIVERO RIVAS

F!)*a &! !n"%!+a ,-/ 0 -1 0 2


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OBJETIVO.• Saber el funcionamiento de una columna de platos perforados, con una

solución Metanol-Aua.• Obtener los conocimientos b!sicos necesarios para determinar la e"ciencia

de los platos perforados de la columna, cuando se tiene una me#cla binaria are$u%o total & una presión constante.

I'T(O)*++IO')estilación es una operación unitaria ue se utili#a para separar un soluto o uncompuesto de inters de una me#cla de luidos, utili#ando como principio uecada compuesto tiene diferente punto de ebullición, /acindolos 0apor paraseparar el soluto de la fase luida en la parte superior de una columna de

destilación. +uando se utili#a la destilación a re$u%o total todo lo ue se destilase retorna a la columna. 1a destilación es un mtodo ampliamente utili#adopara la separación de me#clas a base de las diferencias en las condicionesreueridas para cambiar la fase de los componentes de la me#cla.2ara separar una me#cla de luidos, el luido se fuer#a a la separación alcalentarlo dado ue los componentes tienen diferentes puntos de ebullición.

(e$u%o total

+uando todos los 0apores desprendidos en la parte superior de la columna son

condensados & de0ueltos a la misma como re$u%o , de modo ue no se e3traeproducto destilado, se dice ue la columna opera ba%o re$u%o total.E0identemente, esta condición supone no e3traer producto de cola, & por tanto, nose podr! introducir nin4n alimento en la columna. )e este modo, la capacidad dela columna se anula, a pesar de ue tiene luar una separación de"nida, ue esadem!s la m!3ima posible para un determinado n4mero de pisos.Ba%o esta condición, la cantidad de calor separada en el condensador por unidadde destilado ser! in"nita por ser nulo ), & por tanto, los puntos diferencia & , as como cualuiera de los polos intermedios 5en el caso ue los /ubiera6, se situar!n

a distancias in"nitas por encima & deba%o de las cur0as de 0apor & luidosaturados. 1a composición del 0apor ue abandona un piso es idntica a la delluido ue rebosa del platillo inmediato superior, lo cual supone ue el n4mero depisos para una separación dada se /ace mnimo en estas condiciones.


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)iarama de la torre de destilación a “refujo total”:


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DATOS EXPERIMENTALES

• +71+*1OS.

+onstrucción del diarama de euilibrio.

+on la ecuación de Antoine, las constantes en mm8 & la presión de operación, seobtienen las temperaturas.


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2abs92op:2man

Pabs=0.5 Kg

cm2+0.7840

Kg

cm2=1.2941

Kg

cm2

Pabs=1.2941

Kg

cm2∗760mmHg

1.033 Kg

cm2

≈735.6mmHg

Ecuación de Antoine.

LogP° MeOH (mmHg)= A+ B

C +T (° C )

x= PT − P °B P ° A− P° B

y= P ° A∗ x

PT


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META'O1 A;*A+O'STA'TES

A ?.@C .D?B FGC.DD FD.F+ H?.? ?

• Ejemplo de cálculo.

P° MeOH (mmHg)=10 A− B

C +T (° C )

238.8+64

P° MeOH (mmHg )=108.0724−1574.99¿ ¿=742.985mmHg

)atos obtenidos para los diaramas

T0s 3,& & 3 0s &

T [°C] P° Metanol P° Agua x

!" C.D?G F.D @.D?DH #.$$!%"!&.' ?CG.H? @.F @.??G #.$()%&&".* F@D. .G@ @.GG?G #.%''"(

&% FF.H HC.D? @.CH?GF #.&()$"%'.& FGCC. C@?.D@ @.? #.!#"#$

%$ F?G.FH [email protected] @.F@ #."'"%"$( GD. D.CGD @.@GFF #.*$$ GD.?G ?.@?G @.@@C? #.#)"*(

$$.* G?. HH.HHG @.@@F #.##"*$


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•;r!"cas.

@ @. @.C @. @.? F F.@

@

C@

@

?@

F@@

F@

KT 0s 3, &KK

x , y

Temperatura [°C]

+ra,co) de e-ul/ro “T 01 x2 3” del 11tema metanol agua.

@ @. @.C @. @.? F F.@

@.

@.C

@.

@.?

F

F.

x

y

+rá,co * “x 01 3” del 11tema metanol agua.


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• +!lculos de fracciones molares.

CON LAS DENSIDADES OTENIDAS ! EL "#$%ICO DEL &AN'AL.

Etapa ()A*imentación FDe+ti*ación ?

#e+iduo HC

Alimentación

xMeOH =

0.17

32

0.17

32+0.83

18

=0.1033mol

)estilado

xMeOH =

0.68

32

0.68

32+0.32

18

=0.78mol

(esiduo

xMeOH =

0.34

32

0.34

32+0.66

18

=02247.mol


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Con la den1dad de la mue1tra de cada plato contguo 4 &2 % 3 $5 1eo/tenen la1 6raccone1 molare1 en /a1e a 1u1 78 o/tendo1 de:

2latos )ensidad L T

@.?F D G

? @.?C ?? G

D @.??H C G

Nracción mol de plato

xMeOH =

0.92

32

0.92

32+00.8

18

=0.8661mol

Nracción mol de plato ?

xMeOH =

0.88

32

0.88

32+0.12

18

=0.8049mol

Nracción mol de plato D

xMeOH =

0.4

32

0.64

32+0.36

18

=0.5mol


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)eterminación de la e"ciencia de la columna.

ɳ TC = NET −1

NPR ∗100

ɳ TC =4−1

13∗100=23.0967

)eterminación de la e"ciencia de los platos.

ɳ mv= xn−1− xn xn−1− x

¿n

ɳ mv=❑∗100=


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OBSE(VA+IO'ES

• Tener en cuenta ue la solución arriba de la columna es mu& rica en metanol & elmetanol tiene sus riesos como son 2or in/alación produce dolor de cabe#a &nauseas, Es lieramente irritante cuando entra en contacto con los o%os, piel, &tracto respiratorio & 2ueden presentarse sntomas de embriaue#.

• +abe sePalar ue en di0ersas ocasiones las lecturas del refractómetro daban mu&parecidas, por lo cual tenamos ue repetir las mediciones para despus pasar a latabla & obtener el rado de con0ersión.

+O'+1*SIO'ES

Al "nal de la pr!ctica se puede obser0ar ue efecti0amente la columna opera QQQQQQQQQQQ &a ue, podemos darnos cuenta ue el Lpeso de metanol ue /aba en el/er0idor es de QQQQQQ , & este es el compuesto 0ol!til lo ue nos indica ue al "nal de lacolumna o en el domo de la misma debemos obtener un L QQQQQQQ a este, por lo uepudimos obser0ar ue la muestra de la salida del condensador nos da un 0alor de QQQQQQ


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en peso de metanol, lo ue podemos comprobar ue realmente la columna operoadecuadamente & es e"ciente &a ue nos dio un producto QQQQQQQQQQQ en metanol, & esprecisamente lo ue QQQQQQQQQQQQQQQ .

El n4mero de platos teóricos fue de C & de reales obtu0imos solo QQ platos e"cientes de

acuerdo a Mc+abe, en e"ciencia de cada plato alunos presentaron un 0alor de ceroporue se obtenan los mismos 0alores & por lo tanto se eliminaron estos 0alores.

Este mtodo, ue permite la separación de los constitu&entes de una me#cla, es de ranutilidad en las industrias farmacutica, del petróleo, umica entre otras, siendo esto, loue /a lle0ado a la necesidad de contribuir el constante desarrollo tecnolóico de estaoperación.

Si bien e3isten di0ersos tipos de destilación, estas se relacionan netamente con elcompuesto ue se utilice, cabe destacar ue para eleir el tipo de destilación adesarrollar, /a& ue tener presente, las propiedades & composición fsicas & umicas de laespecie ue se desee destilar. Todos los procesos se lle0an a re$u%o total para estabili#ar el

sistema.

1aura Nuentes Miranda

BIB1IO;(ANIA/ttpRRlaboratorio-uimico.blospot.m3R@FHR@?Rue-es-destilacion-&-para-ue-sir0e./tml

/ttpRRi.ua.esR2onc/onRapartadoH-./tm
http://laboratorio-quimico.blogspot.mx/2013/08/que-es-destilacion-y-para-que-sirve.htmlhttp://laboratorio-quimico.blogspot.mx/2013/08/que-es-destilacion-y-para-que-sirve.htmlhttp://iq.ua.es/Ponchon/apartado3-7.htmhttp://iq.ua.es/Ponchon/apartado3-7.htmhttp://laboratorio-quimico.blogspot.mx/2013/08/que-es-destilacion-y-para-que-sirve.htmlhttp://laboratorio-quimico.blogspot.mx/2013/08/que-es-destilacion-y-para-que-sirve.html

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