PRACTICA #4Destilacin diferencial simple1. Objetivos

Realizar la operacin de destilacin diferencial en equipo apropiado. Comprobar los fundamentos tericos de la destilacin diferencial. Realizar la separacin de una mezcla binaria liquida y sus componentes por medio de esta destilacin intermitente. Evaluar la ecuacin real. Comprender y analizar los principios bsicos de la destilacin simple intermitente utilizando ecuaciones y diagramas pertinentes. Realizar el balance de materia y energa.

2. Fundamento terico

Es una operacin en la cual se produce por vaporizacin de una sustancia por la aplicacin de calor. Es el mtodo implicado tanto en la industria de capacidad moderada y pequea para llevar a cabo las separaciones parciales de los componentes mas voltiles de la mezcla de liquido miscibles.La destilacin simple, abierta o diferencial es una operacin intermitente en la que la mezcla a destilarse carga en la caldera, donde se suministra el calor necesario para llevarla a su temperatura de burbuja.En ese instante comienza la ebullicin, que se mantiene se va eliminando continuamente el vapor generado. Este vapor se condensa en el exterior dando lugar al producto destilado.Conforme transcurre el proceso se va modificando la composicin del liquido, ya que se eliminan preferentemente los componentes ms voltiles, con lo cual va aumentando consiguientemente la temperatura de burbuja de la mezcla. Lgicamente, el vapor (siempre en equilibrio con el lquido en la caldera) tambin cambiara continuamente su composicin, empobrecindose en el componente ms voltil.El calor debe suministrarse en la caldera de modo que en todo instante el vapor generado este en equilibrio con el lquido en la caldera.Debe por tanto compensar las prdidas, el calor latente de vaporizacin y el calor sensible del lquido. Lgicamente, en este proceso tampoco podr haber reflujo (el vapor se debe eliminar instantneamente y separarse del lquido). Estas condiciones pueden ser difciles de conseguir en la prctica.El proceso se contina hasta que se alcanza la separacin deseada.Caractersticas:

1) Es una Operacin discontinua (el material se carga en el equipo y el vapor generado se retira en forma continua).2) Tambin llamada: Destilacin simple por lotes, destilacin 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 acumulacin) y se condensan (destilado lquido).5) Se admite que las composiciones del vapor generado (y) y del lquido remanente (x) se hallan en estado de equilibrio.6) No se alcanza el estado estacionario.7) Composicin del lquido remanente vara con el tiempo.8) Tiene lugar un aumento de la temperatura del sistema.9) En el lquido remanente, disminuye la cantidad del componente de menor temperatura de ebullicin, conforme avanza la destilacin.

Calculo de la ecuacin de Lord Raleigh

La variacin, en moles, de A en el residuo ser igual a la de destilado, suponiendo que no hay prdidas de vapor y todo l condensa:dnA = d(n x) = n dx + x dn = y dn

Reordenando:

n dx = (y - x) dn

E integrando, entre el principio y el final de la destilacin (x0, n0) y (x1, n1) respectivamente, se obtiene la ecuacin de Lord Rayleigh.

EQUIPO DE DESTILACION

3. Materiales y Equipos

Soportes. Pinzas. Baln de 3 bocas de 1 lt. Tampones. Refrigerante de bolas. Cocina elctrica. Refractmetro. Termmetro. 8 a 10 tubos de ensayo. Solucin de Acido actico, metanol - agua, benceno - hexano, butanol - agua, alcohol - agua.

4. Resultados

Mezcla de 60% de etanol con 40% de agua para un total de 500 ml Volumen de alcohol = 300 ml Volumen de agua = 200 ml Temperatura ambiente = 22 C

Peso de la probeta vaca = 34.8 gr.Peso de la probeta + muestra (para 5 ml de mezcla) = 39.1 gDensidad de la muestra = 0.86 g/ml

Temperatura de ebullicin = 70 CTemperatura de burbuja = 72.9 C

Para l % en peso:

Para x:

Tabla 1: Resultados de las muestras extradasTiempo (min)Peso de la muestra del baln (g)Densidad de la muestra del baln (gr/ml)Peso de la muestra del destilado (g)Densidad de la muestra del destilado (gr/ml)

839.20.8838.70.78

1639.10.8638.60.76

2439.00.8438.70.78

3238.90.8238.50.74

4038.90.8238.60.76

4838.80.838.60.76

* Volumen de muestras = 5 ml Densidad promedio del destilado

Densidad promedio del destilado

Tiempo (min)X (fraccin liquido)Y (fraccin vapor)

00.28600.286

8

16

24

32

40

48

Peso del vaso de precipitados vacio = 97.8 grPeso del vaso de precipitados + destilado = 283.4 grVolumen del destilado = 200 ml

Peso del vaso de precipitados vacio (baln) =114.2 grPeso del vaso de precipitados + baln = 328.9 grVolumen = 245 ml

Residuo = 38.6 gr

Balance de materia total

F = D + W500 = 2005. Conclusiones

6. Bibliografa

http://www4.ujaen.es/~fespino/asignaturas/Ambientales/Cuaderno.pdf http://iqtma.uva.es/estudios/asig/eiq2/Rafa/P01/_PAREJA18-PR%C3%81CTICA1.pdf http://www.slideshare.net/davpett/guia-operaciones-unitarias-3