By UNIVERSIDAD DE CARABOBO FACULTAD DE INGENIERíA ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA LABORATORIO DE INGENIERIA QUIMICA LABORATORIO DE INGENIERÍA QUIMICA II INFORME NO 2 ESTUDIO DEL PRINCIPIO BÁSICO DEL FUNCIONAMIENTO Y COMPORTAMIENTO DEL EQUIPO DE COLUMNA DE DESTILACION ALIMENTADA POR CARGA DE UNA MEZCLA BINARIA DE ISOPROPANOL-AGUA EN EL LABORATORIA DE INGENIERIA QUÍMICA OF5 p Jefe de grupo: V[ctor Gonzales Valencia, 28 de Enero del 2016 CAPÍTULO I proceso de destilación utiliza las fases de vapor y liquido y el principio fundamental de las diferencias en las presiones de apor (o puntos de ebullición) de los componentes de la mezcla; teniendo la ventaja de no utilizar un componente terciario como solvente. Asi también utiliza varios dispositivos para sus objetivos de los cuales depende el tipo de destilación, su funcionamiento y finalidad.
Generalmente, el equipos más utilizados para el contacto múltiple del líquido y del gas en las operaciones unitarias comprenden columnas o torres con placas perforadas o rellenos que permite incrementar la transferencia de masa y se define el proceso por las etapas que es la unidad del equipo en la cual as diferentes fases se ponen en contacto para difundirse los componentes redistribuyéndose en la fases. Puesto que existe un reflujo, la columna completa es una sección de enriquecimiento o rectificación donde el vapor es enriquecido en el componente más volátil a medida que asciende por la columna y el líquido disminuye en componente más volátil a medida que desciende por la torre. McCabe, 2007) Existen variaciones en los modelos de torres de rectificación, según los equipos utilizados se varia la composición del reflujo en la torre si el condensador de la zona de rectificación es otal o parcial; se puede añadir una zona más incrementando el rendimiento de la separación y obtención una destilado de mayor pureza agregando un rehervidor en la zona del liquido residual llamada zona de agotamiento y según las exigencias y necesidades del proceso en la torre puede existir fluj zona de agotamiento y según las exigencias y necesidades del proceso en la torre puede existir flujos de alimentación continuos, uno o más distribuidos por todo el largo de la torre llamados sistemas de múltiple alimentación. También, la alimentación puede ser por lote o carga, que se basa en un volumen de limentación definido que se opera y destila; y finalizado el proceso se utiliza otra carga. En la destilación por carga o discontinua, que es el caso puntual en estudio, la mezcla se carga en un destilador o hervidor conectado a un reóstato que permite alcanzar las temperaturas de burbuja de la mezcla y se vaporiza entonces una parte de la carga (McCabe, 2007).
Un método alternativo, para la operación de sistemas de destilación discontinuo con columna, que fue el método utilizado en la experiencia práctica, es el de fijar la relación de reflujo y dejar variar la composición de destilado (XD) deteniendo la estilación cuando la cantidad de producto o la concentración promedio en el producto total alcanza un valor determinado. En el caso de la práctica, se medía el índice de refracción que permitía la determinación de la composición del destilado y se detuvo la destilación cuando este tomó un valor constante destacando también que estaba limitado por la composicion azeotrópica de la mezcla binaria trabajo. (McCabe, 2007). Los componentes de esta unidad en laboratorio son: el calderin, una columna de rectificación, un condensador, un medio para dividir una porción del vapor condensado (destilado) como reflujo un acumulador. El funcionamiento de la torre de rectif 3 condensado (destilado) como reflujo y un acumulador.
El funcionamiento de la torre de rectificación del laboratorio se define por lo antes descrito; la mezcla isopropanol-agua se deposita en el calder[n a una composición dada alcanzando su temperatura burbuja y el estado estacionano de la torre; los vapores van ascendiendo por la columna del torre hasta llegar al tope donde está un intercambiador de calor que usa agua a una temperatura de 250C como agente refrigerante (condensador total), donde una vez definido el reflujo trabajo parte del liquido ondensado(en un condensador parcial) retorna a la torre para continuar la transferencia entre el líquido y el vapor, por lo que toda la columna funciona como sección de enriquecimiento, la otra parte pasa por un enfriador para ser recolectado como destilado más puro rico en isopropanol. arómetro (mmHg) Por lo que la presión de operación del sistema es: Calculo de la temperatura de saturación a presión de operación para cada especie de la mezcla (van Ness, 1 997) Donde: : Temperatura de saturación del componente i (K) A, B, C: constantes de la ecuación de Antoine (Adim. ) Sustituyendo los valores de las constantes A, By C que se encuentran en la tabla 8. 2 correspondientes al isopropanol: El error asociado a este es calculado por el criterio de propagación de errores: APENDICE B Tablas y figuras bibliográficas En esta parte del informe, se presentan las tablas y figuras bibliográficas que se utilizaron durante los cálculos necesarios para la realización de los diferentes objetivos Tabla B. l Parámetros de interacciones de energía para sistemas binarios. (Perry, 2008) TABLA B. 2. Constantes de las sustancias para la Ecuación de Antoine (Smith, Van Ness y 7) 5
