Desti Laci On

DESTILACIÓN



DEFINICIÓN:

1.-Tipos de Destilación Destilación de mezclas mezclas binarias binarias

1.1-Destilación simple: Se trabaja de forma for ma discontinua .

1.2.-Destilación flash: Es una técnica de separación de una

sola sola etapa, etapa, dond dondee la corriente corriente de alimen alimentaci tación ón se divid dividee en dos corrientes, como el vapor y el liquido están en estrecho contacto ,ocurre ,ocur re que las dos fases se aproximan al equilibrio. equilibrio.

es un proceso físico utilizado para separar mezclas de líq íquuidos median iante el calor, y con con un ampl mplio intercambio mbio calóric rico y másico entre vapores y líquidos. Se emplea principalmente cuando es necesario separar compuestos de sustancias con puntos de ebullición distintos pero cercanos. La prin rincipal diferencia que tiene con la destilación simple es el uso de una columna de fraccionamiento. Ésta permi rmite un mayor contacto entre los vapores que ascienden con el líquido condensado que desciende, por la utilización de diferentes "platos" (placas). Esto facilita el intercambio de calor entre los vapores (que ceden) y los líquidos (que reciben). Ese intercambio produce un intercambio de masa, donde los líquidos con menor punto de ebullición se convierten en vapor, y los vap apor ores es de su sust stan anci cias as con mayor pu punt ntoo de ebul ebullilici ción ón pa pasa sann al es esta tado do líqu líquiido do.. 2.-De 2.Desti stilac lación ión fra fracc ccion ionada: ada:



Algunos de los ejemplos más comunes son el petróleo, y la producción de etanol.

Equilibrio liquido-vapor liquido-vapor La transferencia de materia alcanza un limite cuando se llega al equilibrio entre las fases ,en ese momento se hace la transferencia neta del numero de componentes. La composición del vapor en equilibrio equili brio con un liquido de una composición dada se determina experimentalmente mediante un destilador de equilibrio.El siguiente grafico muestra un diagrama isobaro:

Separación contracorriente en varias etapas o platos. Dentro de la torre, los líquidos siempre están en sus puntos de burbuja burbuja y de rocío, de manera que las temperaturas mas elevadas están en el fondo y las menores en la parte par te superior. superior.

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•

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Los platos de la torre de dest de stililac ació iónn son son un meca mecani nism smoo qu quee perm pe rmit itee el cont contac actto entr ntre las las fase fasess liquido-gas para lograr la transfe transferen rencia cia de masa. masa. Para el diseño de la torre se supo supone ne que cada cada pla plato es ide deal al.. Relación de reflujo(R): =

 

ZONA DE RECTIFICACIÓN O ENRIQUECIMIENTO:

ZONA DE STRIPPING: STRIPPING:

EN EL PLATO DE ALIMENTACIÓN: ALIMENTACIÓN:

Línea de operación q:    = −  −1  −1

Eficacia de platos : El numero de platos necesarios para realizar una separación dada se puede calcular gráficamente pero en ellos se considera que las corrientes que abandona cada plato plato están en equilibrio y esto no es cierto. La eficiencia global se define como el cociente entre el numero de etapas teóricas y el numero real de etapas necesarias para una separación necesaria 

=

.

, ,

∗ 100

Problema: 1.-Se dispone de una columna de rectificación rectificación para recuperar el 90% de etanol etanol contenido en una una mezcla mezcla acuosa acuosa cuya composición en peso del componente volátil es del 50%. El alimento se introduce como una mezcla liquido- vapor conteniendo conteniendo un 50% de liquido. liquido. Cuando la columna opera con una relación de reflujo 50% superior super ior a la mínima se obtiene una corriente de residuo con un contenido contenido de peso en agua del 90%.Determinar a)composición a)composición molar del destilado b)Plato de alimentación c) numero de platos platos necesario si la eficacia global de la columna es del 80% Solución: *El diagrama de de equilibrio se obtiene a partir par tir de los datos datos de de equilibrio del sistema etanol-agua

Se toma como base F= 100 kmol/h Datos: 

  = 0.281    = 0.042

La cantidad de alcohol para la corriente corr iente de destilado será:   = 0.9 …….(1)

Del balance de materia materia y de global global y de de componente componente tenemos: 100 =    100 ∗ 0.281 =    0.042  = 0.9 100 0.281

Entonces obtenemos los siguientes resultados: 0.764  = 66 66.9 /ℎ /ℎ D=31 kmol/h   = 0.7 Como el alimento alimento contiene contiene un 50% de liquido liquido se tiene tiene que el q=0.5,por lo tanto la ecuación de la recta «q» de la condición del  = −  0.562 0.562 alimento es:

  +

 = 0.4

De esta ecuación ecuación se se obtiene obtiene el Rmin Rmin :  = 0.91 Como el reflujo de operación es 50% superior a la mínima, entonces: entonces: 

  = 1.365

La recta de operación para la zona de enriquecimiento será:  = 0.577 0.577   0.33 0.33

Gráficamente se obtiene que el numero de etapas teóricas:   = 10 9  reboiler

Ahora hallamos el numero de platos reales:  = 1 

10−1 0.8

= 13 13

Aplicación 2: el destilado de pera Es un aguardiente que se obtiene de la destilación del mosto de pera fermentado.

La calidad de la materia prima es uno de los factores factores principales que influye en la cantidad y calidad del destilado obtenido, como se muestra en el siguiente cuadro:

CORRECCIÓN DEL MOSTO 

Corr Correc ecci ción ón de los los azúc azúcar ares es

Por las las carac aractterís rístic ticas de la pera, era, su cont ontenid nido máxi áximo de azú azúcar cares es apr aprox. 13 ºBri Brix, insu nsufici ficieente par para poder der obt obtener un rendim dimien iento del 20 % en el proce oceso de destila tilaci ció ón. Es por por esta razón azón que que se adic adiciionar onaráá azú azúcar al mosto, has hasta nive ivelar larlo a una una conc oncentr entrac ació ión n de 20 ºBri Brix

DESTILACIÓN DEL VINO DE PERA 

El objetivo principal de la destilación es sepa separrar una una mez mezcla cla de vari varios os compo ompone nen nte tes, s, aprovechando sus distintos puntos de ebul ebullilici ción ón (tem (tempe perratur aturaa a la que que hier hierve ve). ).



Los puntos de ebullición de los componentes del vino de pera (agua y alcoh alcohol) ol),, sólo sólo difier difieren en liger ligerame ament nte. e.



El punto de ebullición del agua (temperatura a la que hierve) es 100 °C, y del del alc alcoho ohol, a 78,5 °C. °C.



Al hervir estos dos líquidos, el vapor que sale al inicio es más rico en alcohol y más pobre en agua que el líquido del que proc proced ede, e, per pero no es alco alcoho holl pur puro.

MECANISMOS DE DESTILACIÓN EL ALAMBIQUE Ventajas: ya que es un buen conductor de calor y es resistente a la corrosión de los ácidos del vino.

El cuel cuello lo de cisn isne: es un tubo tubo cuyo uyo diám iámetro tro depen epende de de la capacidad de la paila y que disminuye progresivamente. El diámetro final es la mitad del diámetro de inicio. La parte superior de la paila, el capitel y el cuello de cisne, constituyen el conjunto de recti rectific ficaci ación ón durant durantee el proce proceso so de destil destilaci ación. ón.

La recti ectifi ficcació ación n impi impide de el paso paso de cier cierto toss comp compon onen ente tess poco poco volá voláti tile les, s, perj perjud udic icia iale less par para el arom aromaa del del dest destililad ado. o. Conj Conjun unto to de refr refrig iger erac ació ión: n: está está form formad ado o por por el serp serpen entí tín n y el depósito de agua fría. Estos elementos tienen dos func uncione iones: s: conde ondens nsar ar los los vapor apores es y enfr enfria iarr el des destil tilado. ado. Por ello ello,, el ingr ingres eso o del agu agua debe ebe ser ser por la part partee inf inferio eriorr del depósito de agua. El tercio superior del depósito conti ontien enee el agua agua más más calie alien nte y perm permit itee que que los los vapor apores es se condensen progresivamente. Los dos tercios infe inferi rior ores es hace hacen n posi posibl blee la regu regula laci ción ón de temp temper erat atur uraa de salida salida del destil destilado ado

MECANISMOS DE DESTILACIÓ DESTILACIÓN N

Limpieza de alambique: realizar una limpieza de alambique con una solución de soda cáustica (2,5 %) y ácido cítrico

Carga de la paila:colocar el vino de pera (mosto de pera fermentado) en la paila ocupando 2/3 de su capacidad.

Inyección de calor : encendido del horno y regulación de temperatura.

Evaporación Los componentes del vino (mosto de pera fermentado) pasan al estado gaseoso, al alcanzar su punto de ebullición.

Condensación :se inicia cuando el serpentín recibe el vapor del cuello de cisne y se le aplica agua de refrigeración para lograr una condensación eficiente. Fraccionamiento: Fraccionamiento: es la separación de cabeza, cuerpo y cola, de acuerdo al control de temperatura y grado alcohólico. Cabeza: elimina el alcohol metílico y el acetato de etilo. Constituye Constituye el 1 a 2% del volumen de carga. Es de un color azulino y de un sabor ligeramente picante. Cuerpo: representa representa la parte noble del destilado, rico en alcohol etílico y sustancias volátiles positivas. El contenido alcohólico es de 40 - 45 °GL.

Cola: se le conoce como "pucho o sobrante".

CONTROL DE LA DESTILACIÓN GRADO GRADO ALCOH ALCOHÓLI ÓLICO CO Y TEMPER TEMPERA ATURA TURA

Est Esta determinac inació ión n se realiz alizaa con el alc alcoholím olímeetro tro (ºG (ºGL). L). Téngase ase presen sente que, ue, en un mism mismo o líqu líquid ido o, el grad grado o alco alcohó hólilico co varí varíaa segú según n la temp temper erat atur ura. a. Para la determinación del grado alcohóli ólico del destilado de pera, se recibe de la salida del refrige igerant ante una muestr estraa del mism ismo en una una probeta de 100 100 ml. ml. La medición del grado alcohólico se realiza a 20 ºC de temperatura. Si ésta fuese dif diferen erente te,, se ut utililiz izar arán án tabl tablas as de corr correc ecci ción ón del del grad grado o alco alcohó hólilico co..

CONSER CONSERV VACIÓN ACIÓN DEL DESTIL DESTILADO ADO

El destilado de pera fresco, da en general una impresión de estar mal acabado o de faltarle armonía entre sus sus componentes. Un reposad sado en envases, que no transmitan ningún olor ni sabor al destilado, durante un tiempo mínimo de 3 meses, ayudará a complet letar el proceso ceso de añe añejam jamien iento del del des destila tilad do. En el añe añejami jamieento del desti stilad lado de pera era se produc duce la tran transf sfo ormac rmaciión de sus sustanc ancias ias inde ndeseab seable less a otras tras de sab sabor y arom aromas as más más agr agradab adable les, s, las las cual cuales es se ve ven n favor avorec ecid idas as por por la pres presen enci ciaa de oxíge xígeno no