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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE QUÍMICA

LABORATORIO DE INGENIERÍA QUÍMICA III

Grupo: 5

Práctica 5. Destilación Continua con Rectifcación

Integrantes del equipo:

Abonza Sotres Diego _________________________

Moreno Rojo Luis Gabriel _________________________

Velázquez Rueda David Mauricio _________________________

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Ángel Parra Guadalu e _________________________

Problema:

Una mezcla que contiene entre el 30 – 35% peso de etanol en agua se destilará en formacontinua en una columna de platos. Determine la relación de reflujo L D que se necesitapara recuperar en el destilado el !5% del etanol alimentado con una pureza no menor del"# %.

Introducción:

La destilación es la operación de separar$ mediante aporización &condensación en losdiferentes componentes l'quidos$ sólidos disueltos en l'quidos o gases licuados de unamezcla$ apro ec(ando los diferentes puntos de e)ullición de cada una de las sustancias&a que el punto de e)ullición es una propiedad intensi ade cada sustancia $ es decir$ no

ar'a en función de la masa o el olumen$ aunque s' en función de la presión.

La destilación simple o destilación sencilla es una operación dondelos apores producidos son inmediatamente canalizados (acia un condensador$ el cuallos enfr'a *condensación+ de modo que el destilado no resulta puro. ,u composición serádiferente a la composición de los apores a la presión & temperatura del separador &pueden ser calculadas por la le& de -aoult. n esta operación se pueden separar sustancias con una diferencia entre /00 & #00 grados elsius$ &a que si esta diferencia esmenor$ se corre el riesgo de crear azeótropos .

1l momento de efectuar una destilación simple se de)e recordar colocar la entrada deagua por la parte de arri)a del refrigerante para que de esta manera se llene por completo. 2am)i n se utiliza para separar un sólido disuelto en un l'quido o # l'quidos quetengan una diferencia ma&or de 50 4 en el punto de e)ullición.

La destilación fraccionada de alco(ol et'lico es una ariante de la destilación simple quese emplea principalmente cuando es necesario separar l'quidos con puntos dee)ullición cercanos.

La principal diferencia que tiene con la destilación simple es el uso de una columna defraccionamiento. sta permite un ma&or contacto entre los apores que ascienden$ juntocon el l'quido condensado que desciende$ por la utilización de diferentes 6platos6. sto

http://es.wikipedia.org/wiki/Operaci%C3%B3n_unitariahttp://es.wikipedia.org/wiki/Vaporizaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Condensaci%C3%B3n_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_ebullici%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Propiedad_intensivahttp://es.wikipedia.org/wiki/Sustanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_(estado)http://es.wikipedia.org/wiki/Condensaci%C3%B3n_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Raoulthttp://es.wikipedia.org/wiki/Aze%C3%B3tropohttp://es.wikipedia.org/wiki/Puntos_de_ebullici%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Puntos_de_ebullici%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Columna_de_fraccionamientohttp://es.wikipedia.org/wiki/Columna_de_fraccionamientohttp://es.wikipedia.org/wiki/Vaporizaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Condensaci%C3%B3n_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_ebullici%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Propiedad_intensivahttp://es.wikipedia.org/wiki/Sustanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_(estado)http://es.wikipedia.org/wiki/Condensaci%C3%B3n_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Raoulthttp://es.wikipedia.org/wiki/Aze%C3%B3tropohttp://es.wikipedia.org/wiki/Puntos_de_ebullici%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Puntos_de_ebullici%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Columna_de_fraccionamientohttp://es.wikipedia.org/wiki/Columna_de_fraccionamientohttp://es.wikipedia.org/wiki/Operaci%C3%B3n_unitaria

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Preparar enalimentación mezcla

etanol-agua al 30-35% peso etanol

Abrir suministro deagua de

enfriamiento

Alimentar alcondensador de

destilado ujo de400L ! " alimentar

agua a losenfriadores

Arrancar el e#uipo$legir en la bomba50 50 para tenerujo de &3'() ml s

Alimentar !astatener ni*el 3cm

superior alcalentamiento

+perar la columna are ujo total ,0 min

de generar

*aporización "destilado

$lija la relación dere ujo de destilado

edir ujo dedestilado " fondoscada ,5 minutos

midiendo el tiempoen #ue se acumula

un *olumendeterminado

edir la densidad defondos " destilados&

.egistrar datos

facilita el intercam)io de calor entre los apores *que lo ceden+ & los l'quidos *que loreci)en+.

Diagrama de Flujo:

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Resultados:

Cuestionario

/. 7 uál es el propósito de iniciar el proceso de destilación$ en la columna$ con unaoperación a reflujo total8

Al inicio la temperatura se incrementa gradualmente junto con la fracción de

vapor, entonces se opera así para garanti ar el estado estacionario ! para

ocupar todos los platos de la torre"

#. Una ez que la alimentación es contin9a & que e:iste flujo de fondos & de destilado& con )ase en la ta)la de resultados e:perimentales contesta 7qu e idenciase:perimentales indican que la columna opera a r gimen permanente8

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Algo #ue indica #ue se llegó a estado estacionario fue #ue las temperaturas #ue seleían de los tableros se mantenían constantes"

Para todas las corridas a diferente relación de reflujo L/D conteste lo siguiente:

3. 7 uál es el flujo de alimentación *1+$ destilado *D+ & fondos *;+ en

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/ *s L /

Cuando se aumenta la relación de reflujo se disminu!e el flujo de destilado, en larelación $%D &:' regresa m(s flujo a la torre #ue al destilado" Por tanto, en estarelación el flujo de destilado es menor"

>. onstru&e una gráfica de fracción peso del destilado contra la relación de reflujoL D & e:plica el comportamiento de estas aria)les.

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peso *s L /

!. onstru&e las gráficas de los puntos 5 & > para el flujo de fondos en *

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peso *s L /

". alcula el porcentaje de recuperación de etanol en el destilado para cada corrida.

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?. onstru&e una gráfica de porcentaje de etanol recuperado contra la relación dereflujo L D$ & e:plique su comportamiento.

f2 &4 6 )&33.7 ,

%$t+8 *s L /

)e puede observar claramente #ue en la relación $%D de ':& el * de recuperación dedestilado es ma!or con respecto a las otras relaciones $%D"

/0. 7 uál es la relación de reflujo que recupera el !5% del etanol alimentado & queproduce un destilado del "# % de etanol como m'nimo8

+n el e perimento no se trabajó con una relación de reflujo #ue pudiera ser capa de recuperar el -.* del etanol recuperado" $a relación de reflujo #ue m(s* de etanol recupero fue de ':&, con un &/* recuperado"

0 para el destilado producido de igual manera, no se manejó una relación dereflujo #ue pudiera generar al menos el 12* de etano"

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//. alcule la pendiente de la l'nea de operación de alimentación$ de acuerdo a sutemperatura$ seg9n el m todo de @c. a)e 2(iele.

En un diagrama de equilibrio X, Y molar para la mezcla etanol agua a !"! mm#g:

/#. 2race la l'nea de operación para la alimentación$ con la pendiente calculada en elpunto //.

/iagrama Agua-$tanol

L9nea de e#uilibrio Linea de operación

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/3. 2race la l'nea de operación de rectificación$ de cada corrida seg9n el m todo de@c a)e 2(iele. A e:plica el comportamiento de la pendiente de estas l'neas.

/iagrama Agua-$tanol

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3ibliografía

@c a)e B. L.$ ,mit( C. . A arriott E. Fperaciones Gásicas de Hngenier'a

Iu'mica. d. -e erte.• C. D. ,eader J . C. enle&. Fperaciones de ,eparación por tapas de quili)rio

en Hngenier'a Iu'mica. d.-e ert $ ,.1.