Destilación Diferencial

DOCENTE: NICOLAS SEBASTIAN CASTELLANOS TAMAYO

FUNDACION TECNOLÓGICO COMFENALCO

2015

Destilación Diferencial

Destilación Diferencial: Características1) Es una Operación discontinua (el material se carga en el

equipo y el vapor generado se retira en forma continua).

2) También llamada: Destilación simple por lotes, destilación por cargas.

3) Se realiza en una sola etapa, mediante calentamiento lento y no presenta reflujo.

4) Los vapores se extraen con la misma velocidad con que se forman (no hay acumulación) y se condensan (destilado líquido).

5) Se admite que las composiciones del vapor generado (y) y del líquido remanente (x) se hallan en estado de equilibrio.

Destilación Diferencial: Características

6) No se alcanza el estado estacionario.

7) Composición del líquido remanente varía con el tiempo.

8) Tiene lugar un aumento de la temperatura del sistema.

9) En el líquido remanente, disminuye la cantidad del componente de menor temperatura de ebullición, conforme avanza la destilación.

Destilación Diferencial

Equipo

Nomenclatura

L1: moles iniciales en el destilador.

L2: moles remanentes en el destilador (final de la operación).

L: moles remanentes en el destilador en el tiempo t.

dL: moles de líquido destilados en el tiempo t.

x: concentración del componente mas volátil en el tiempo t.

x1: concentración inicial del componente mas volátil.

x2: concentración final del componente mas volátil.

dx: variación de la concentración en el tiempo t.

y: concentración del componente mas volátil en el vapor generado en el tiempo t.

Destilación Diferencial:Ecuación de la Operación

Condición: Se vaporiza una cantidad dL de líquido. Cambio en la Concentración Líquido: (x – dx). Cambio en la Cantidad Líquido: (L – dL).

Balance para el Componente mas volátil en el tiempo t:

Operando:

Destilación Diferencial:Ecuación de la Operación Reordenando:

Integrando:

Ecuación de Rayleigh

Composición Promedio del Total del Destilado:

Destilación Diferencial:Resolución Ecuación de Rayleigh

Existen dos formas:

a) Resolución Numérica: Se debe conocer la Ecuación de la Línea de Equilibrio: y = f(x). Esta ecuación se sustituye en la integral de la Ecuación de Rayleigh y se opera hasta obtener (x2).

Por ej: Si y = f(x) fuese:

La concentración (x2) se obtendría a partir de:

Destilación Diferencial:Resolución Ecuación de Rayleigh

b) Resolución Gráfica: Se obtiene mediante la gráfica de: [1 / (y – x)] vs (x).

Esta gráfica se obtiene a partir de los datos de equilibrio (tablas o gráficas).

Luego, se debe determinar la concentración (x2) que verifica el valor del área bajo la curva de la gráfica. Esto se consigue mediante sucesivos tanteos.

Resolución Ecuación de RayleighIntegración Gráfica

Destilación DiferencialSistema: (n-benceno ; n-tolueno)