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  • Destilacin Operaciones Unitarias

    Constanza Figueroa, Roberto Luman, Andres Maldonado, Maria Mansilla, Claudia Reyes.

  • Procesos y sus etapas PROCESOS INDUSTRIALES

    Constan de distintas actividades o etapas para transformar eficaz y eficientemente materias primas en distintos productos.

    ETAPAS

    Se cuenta con ciertas actividades o procedimientos bsicos comunes a la mayor parte de los procesos industriales que se encuentran insertas en procesos fsicos, qumicos y biolgicos.

  • Definiciones

    Y

    conceptos

    Parmetros

    De

    control

    Fundamentos

    Y

    principios

    Aplicacin en

    la industria

    del petrleo

    Temas a tratar

  • Definiciones y conceptos

  • Operacin Unitaria DEFINICIN

    Es una parte indivisible de cualquier proceso de transformacin donde hay un intercambio de energa de una materia prima en otro producto de caractersticas diferentes.

    OBJETIVO

    Modificar las condiciones de una determinada cantidad de materia prima de manera de obtener una forma ms til para nuestros fines.

    Lixiviacin Evaporacin Secado

  • Volatilidad DEFINICIN

    Es una medida de tendencia de una sustancia de pasar a la fase de vapor o una medida de la facilidad con que una sustancia se evapora. Es as como sustancias con mayor presin de vapor se evaporan ms fcilmente que las sustancias con una presin de vapor menor.

    EJEMPLOS

    El alcohol, a temperatura ambiente es prcticamente voltil, ya que comienza a evaporarse en forma espontnea, debido a que su temperatura de evaporacin es muy baja.

  • Destilacin DEFINICIN

    Operacin de separar, comnmente mediante calor, los diferentes componentes de una mezcla, aprovechando las diferencias de volatilidades de los compuestos a separar.

    PASOS

    Para la separacin se pone en ebullicin la mezcla, as la fase de vapor que se forma consta de varios componentes, los cuales corresponden a los ms voltiles de la mezcla. Luego la fase de vapor obtenida se separa de la fase lquida y se condensa (destilado).

  • Tipos de Destilacin

  • Destilacin simple CUANDO SE UTILIZA?

    Se utiliza cuando la mezcla de productos lquidos a destilar contiene nicamente una o varias sustancias voltiles, el cual posee un punto de ebullicin del lquido ms voltil difiere del punto de ebullicin de los otros componentes en, al menos, 80 C.

    RESULTADO Ya sea, Porque en la mezcla inicial slo haba un componente, porque en la mezcla inicial uno de los componentes era mucho ms voltil que el resto, el resultado es la destilacin de un solo producto.

  • Destilacin simple DESTILACIN SIMPLE A PRESIN ATMOSFRICA

    La destilacin a presin atmosfrica es aquella que se realiza a presin ambiental.

    Se utiliza fundamentalmente cuando la temperatura del punto de ebullicin se encuentra por debajo de la temperatura de descomposicin qumica del producto.

    DESTILACIN SIMPLE A PRESIN REDUCIDA O AL VACO

    Esta Disminuye la presin en el montaje de destilacin con la finalidad de provocar una disminucin del punto de ebullicin del componente que se pretende destilar.

    Se utiliza fundamentalmente cuando el punto de ebullicin del compuesto a destilar es superior a la temperatura de descomposicin qumica del producto.

  • Destilacin fraccionada CUNDO SE UTILIZA?

    Se utiliza cuando la mezcla de productos lquidos que se pretende destilar contiene sustancias voltiles de diferentes puntos de ebullicin con una diferencia entre ellos menor a 80 C.

    QU SUCEDE?

    Al calentar una mezcla de lquidos de diferentes presiones de vapor, el vapor se enriquece en el componente ms voltil y esta propiedad se aprovecha para separar los diferentes compuestos lquidos mediante este tipo de destilacin.

  • Destilacin por arrastre de vapor CUNDO SE UTILIZA?

    Posibilita la purificacin o el aislamiento de compuestos de punto de ebullicin elevado mediante una destilacin a baja temperatura (siempre inferior a 100 C).

    QU PERMITE?

    Es una tcnica de destilacin que permite la separacin de sustancias insolubles en H2O y ligeramente voltiles de otros productos no voltiles. A la mezcla que contiene el producto que se pretende separar, se le adiciona un exceso de agua, y el conjunto se somete a destilacin.

  • Destilacin azeotropica QU ES?

    Este tipo de destilacin es una tcnica que se utiliza para romper un azetropo en las destilaciones. Un azetropo es una mezcla en estado lquido de varios componentes que tienen un punto de ebullicin constante, y de dicha manera, cuando la mezcla pasa a estado gaseoso (vapor), sus componentes se forman como si fuesen el mismo.

  • Parmetros de control

  • Parmetros de control EQUILIBRIO LIQUIDO-VAPOR

    El equilibrio entre el vapor y el lquido de un compuesto est representado por la relacin de moles de vapor y lquido a una temperatura determinada, tambin puede estudiarse este equilibrio a partir de sus presiones de vapor.

    TEMPERATURA

    La temperatura influye en las presiones de vapor y en consecuencia de la cantidad de energa proporcionada por al sistema, tambin influye en la composicin del vapor y el liquido ya que estas dependen de las presiones de vapor.

  • Parmetros de control PRESIN

    La presin tiene directa influencia en los puntos de ebullicin de los lquidos orgnicos y por tanto en el proceso de destilacin.

    COMPOSICIN

    La composicin es una consecuencia de la variacin de las presiones de vapor, de la temperatura, las que fijan las composiciones en el equilibrio.

  • Fundamentos y principios

  • Fundamento terico TEORA

    Una mezcla de dos lquidos miscibles destila a una temperatura que no coincide con las temperaturas de ebullicin de los dos lquidos componentes de la mezcla. Esta temperatura puede ser intermedia entra las dos, superior o inferior. El vapor que se desprende no tiene la composicin del lquido original, sino que es ms rico en el voltil.

    CONCLUIMOS QUE

    Un mol de cualquier soluto no voltil abatir la presin de vapor del disolvente lquido en una cantidad caracterstica para ese disolvente. Debido a la presencia del soluto es necesario hacer una correccin de la presin de vapor del lquido puro para calcular la presin de vapor de la disolucin utilizando la siguiente expresin:

  • Ley de Raoult FORMULAS

    Esta ley slo es vlida para una disolucin ideal, es decir que los componentes se mezclen sin una combinacin qumica ni efectos de asociacin molecular

  • Ley de Raoult

    MEZCLA DE LQUIDOS Y SOLIDOS

  • Ejemplo PROBLEMA

    Se desea separar por destilacin una mezcla formada por dos moles de benceno y dos moles de tolueno. A 26C, la presin parcial del benceno es de 54 mmHg y la del tolueno es de 28 mmHg. Cul es la presin de vapor de la mezcla resultante?

    PASOS

    Calculamos los moles correspondientes: benceno 0,5 y tolueno 0,5

    Luego Presin parcial

    Para el benceno: Pp = (0,5)(94mmHg) = 47 mmHg

    Para el tolueno: Pp = (0,5)(28mmHg) = 14 mmHg

    Luego la presin total

    Ptotal = 47mmHg + 14mmHg = 61mmHg

  • Aplicacin en la industria del petrleo

  • Aplicacin en la industria del petrleo INDUSTRIA

    Cuando el crudo llega a la refinera es sometido a un proceso llamado destilacin fraccionada, es una operacin fsica y fundamental para el refino del petrleo en el cual su objetivo es conseguir separar los diversos componentes del crudo mediante calor.

    Esta operacin en las industrias se realiza mediante las torres de fraccionamiento, obteniendo:

    Residuos slidos, Aceites y lubricantes, Gasleo y fuel, Querosn, Naftas, Gasolinas, Disolventes, GLP

  • Destilacin atmosfrica APLICADA A LA INDUSTRIA DEL PETRLEO

    En las torres de destilacin atmosfrica o tambin llamado topping, es la que se realiza a una presin cercana a la atmosfrica. Se utiliza para extraer los hidrocarburos presentes de forma natural en el crudo, sin afectar a la estructura molecular de los componentes.

    Para que se produzca el fraccionamiento o separacin, es necesario que exista un equilibrio entre las fases lquido y vapor, que es funcin de la temperatura y presin del sistema

  • Destilacin al vaco APLICADA A LA INDUSTRIA DEL PETRLEO

    Este sistema de destilacin es la operacin complementaria de destilacin del crudo procesado en la unidad de destilacin atmosfrica que no se vaporiza y sale por la parte inferior de la columna de destilacin atmosfrica.

    Se utiliza cuando la temperatura del punto de ebullicin del compuesto a destilar es superior a la temperatura de descomposicin qumica del producto.

  • Finalmente

  • Operaciones unitarias Estas son la base de la industria y de la transformacin de materiales, durante una operacin unitaria pueden estar referidas a:

    1) Cambios en la masa de acuerdo a la cantidad.

    2) Cambios en la energa referidas a la energa total.

    3) Cambios del movimiento de la sustancia original dado por variaciones en la direccin, sentido y velocidad.

    Estos cambios nos permiten que entren materias primas de mejor utilidad a un proceso, luego de pasar por operaciones unitarias, y obtener mejores productos.