Volatilidad Relativa y Destilación Fraccionada

Volatilidad Volatilidad Relativa y Destilación Fraccionada 24 de enero de 2012 Publicado por Mónica González La separación separación por destilac destilación ión será tanto más sencilla sencilla cuanto cuanto más elevada elevada (superior (superior a 1) fuese la volatilidad relativa de  en relación a !" Gen#ricamente la volatilidad $elativa %i&' del componente i relativamente al ' se define como la razón entre las razones de euilibrio del componente i  del componente de referencia '"

* i e *  ' son las razones de euilibrio para cada uno de los componentes" +l componente de referencia tiene ue ser siempre un componente pesado (con punto de ebullición elevado)" ,obre los modelos de euilibrio podemos estudiar tambi#n en termodinámica u-mica el euilibrio l-uido.vapor" l-uido.vapor" ,i representamos para un sistema binario la presión total constante& la composición del vapor  del l-uido l-u ido en euil euilibio ibio (dia/rama (dia/rama & &  de la fi/u fi/ura ra a cont continua inuación ción)& )& pode podemos mos fáci fácilme lmente nte visua visualiza lizarr la separación por destilación como sencilla o comple'a" uanto más ale'ada de la dia/onal estuviese la curva cur va de eu euili ilibri brio& o& más fá fácil cil ser seráá la sep separa aració ción n por des destil tilac ación ión"" +n la fi/ fi/ura ura&& la sep separa aració ción n por  destilación es más sencilla ue en el caso b"

 Diagramas de equilibrio y,x. Destilación Fraccionada +l euipo ue promueve la transferencia de masa  calor entre las corrientes l-uidas  de vapor  saturadas es conocida como columna de destilación fraccionada3" +stá constituc-da por un recipiente cil-ndrico dentro del cual se encuentran una serie de platos internos entre los cuales circulan vapor  l-uido en contracorriente" Las dos fases presentes en cada piso3 sufren transferencia de masa  calor  se asume ue se encuentran en euilibrio al de'ar cada piso" +n la cima de la columna eiste& /eneralmente& un condensador ue condensa el vapor proveniente de la columna& siendo parte del condensado llamado como reflu'o envido acia el plato superior" ,e denomina como razón de reflu'o ($) la razón entre el caudal de la corriente reenviada  el caudal de la corriente producida en la cima& ue de'a la columna destilado" +n la base de la columna se encuentra un revaporizador ue vaporiza parte de la corriente de l-uido de la base acia el plato inferior& donde entra ba'o la forma de vapor" La corriente retirada en la base de la columna se llama residuo& en la fi/ura a continuación se presenta un esuema de lo ue es una columna de destilación fraccionada

+suema de una columna de destilación fraccionada"

+ficiencia de la olumna de 5estilación 6n plato en una columna de destilación no coincide eactamente con un piso en euilibrio" 5e eco  para concretar un piso en euilibrio es preciso siempre mas ue un solo plato" +n la práctica la separación en cada piso nunca alcanza el euilibrio entre el l-uido  el vapor  por esto& la separación teórica lo/rada en un piso en euilibrio corresponde& en la realidad a más ue un solo plato" La razón entre el n7mero de pisos3 teóricos necesarios para la separación  el n7mero de pisos ue la columna tiene se desi/na por eficiencia de la columna" La eficiencia es función de varios parámetros (tipo de piso& volatilidad relativa del compuesto& viscosidad del l-uido& tensión superficial del l-uido& etc)  es normalmente calculada con base en correlaciones emp-ricas de las ue ablaremos en otra ocasión"

+l n7mero de pisos necesarios para la separación depende de varios parámetros esencialmente8 volatilidad relativa de los varios componentes& presión de operación  razón de reflu'o" 6na columna de destilación fraccionada puede tener fácilmente más de 100 pisos"

La situación de reflu'o total (todo el condensado retorna a la cima de la columna& no eistiendo  productos retirados ni alimentación) permite definir el n7mero de m-nimo de pisos necesarios" La situación de reflu'o m-nimo corresponde a un n7mero infinito de pisos necesarios para la separación" La localización de la alimentación afecta el n7mero de pisos necesarios  toda la operación en /eneral&  por lo ue la alimentación debe ser introducida de forma ue las perturbaciones en el sistema sean m-nimas (la situación ideal corresponde a tener composiciones  temperaturas id#nticas entre la corriente de alimentación  las del piso de alimentación)"

¿T er es ul t óút i l es t ear t í c ul o? • •

L eet o doe n:Vol at i l i dadRel at i v ayDes t i l ac i ónFr ac c i onada|LaGuí ade Quí mi c aht t p: / / qui mi c a. l agui a2000. c om/ c onc ept os bas i c os / v ol at i l i dadr el at i v ay d es t i l ac i onf r a c c i o na da #i x z z 3 SFd Ec 7 L T