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Destilación azeotropica, Resúmenes de Química

Destilación azeotropica

Tipo: Resúmenes

2015/2016

Subido el 08/11/2016

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DESTILACION AZEOTRÓPICA
Ruptura azeotrópica
EQUIPO 4
Ana Cecilia Baca VelaAna, Yanira Medina Bombat,
Frida Marlene Pando López, María Teresa Vinay Lucas,
Zairet Salinas Antonio
Operaciones de Transferencia De Masa 2
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DESTILACION AZEOTRÓPICA

Ruptura azeotrópica

EQUIPO 4 Ana Cecilia Baca VelaAna, Yanira Medina Bombat, Frida Marlene Pando López, María Teresa Vinay Lucas, Zairet Salinas Antonio

Operaciones de Transferencia De Masa 2

Contenido

  • INTRODUCCIÓN
  • DESTILACION AZEOTRÓPICA (definición)
  • SEPARACIÓN DE AZEÓTROPOS
  • Destilación Fraccionada
  • Destilación Extractiva
  • Destilación azeotrópica del acrilonitrilo acuoso
  • Ruptura de la mezclas azeotrópica:...................................................

¿Qué efecto causa la adición del agente de arrastre?

Al adicionar este nuevo componente a la mezcla se busca que se forme como mínimo un azeotropo binario/terciario que facilita la separación de la mezcla.

Descripción de la operación

Selección del agente de arrastre

 Determina la secuencia de separación y la economía de la operación  Se busca que sea de bajo costo  Se selecciona varios candidatos que termodinámicamente faciliten la separación de la mezcla proporcionando un azeotropo deseado (bajo punto de ebullición)  Térmica y químicamente estables  Baja viscosidad

Destilación azeotrópica homogénea fig. 2 Sistema de destilación azeotrópica Homogénea Al adicionar el tercer componente se forma una mezcla liquida que luego de pasar por la columna destilación debe pasar por una columna de extracción para recuperar el agente de arrastre. Para un sistema de ciclohexano-benceno el agente de arrastre utilizado es acetona

fig 2 Sistema de destilación azeotropica Homogenea

Destilación Azeotrópica heterogénea.

Se utiliza principalmente para separar mezclas no ideales, el agente de arrastre forma un azeótropo heterogéneo binario/terciario de punto de ebullición mínimo, garantizando la salida por la cabeza de la columna. Para un sistema etanol-agua el agente de arrastre utilizado es Benceno. Fig 3 sistema de destilación azeotrópica heterogénea

Fig 3 sistema de destilación azeotropica heterogenea

SEPARACIÓN DE AZEÓTROPOS

Destilación Fraccionada

Este proceso, conocido como rectificación o destilación fraccionada, se

utiliza mucho en la industria, no sólo para mezclas simples de dos

componentes (como alcohol y agua en los productos de fermentación,

u oxígeno y nitrógeno en el aire líquido), sino también para mezclas más

complejas como las que se encuentran en el alquitrán de hulla y en el

petróleo. La columna fraccionadora que se usa con más frecuencia es

la llamada torre de burbujeo, en la que las placas están dispuestas

horizontalmente, separadas unos centímetros, y los vapores

ascendentes suben por unas cápsulas de burbujeo a cada placa, donde

burbujean a través del líquido. Las placas están escalonadas de forma

que el líquido fluye de izquierda a derecha en una placa, luego cae a la

placa de abajo y allí fluye de derecha a izquierda. La interacción entre

el líquido y el vapor puede ser incompleta debido a que puede

producirse espuma y arrastre de forma que parte del líquido sea

transportado por el vapor a la placa superior.

La única desventaja de la destilación fraccionada es que una gran

fracción (más o menos la mitad) del destilado condensado debe volver

a la parte superior de la torre y eventualmente debe hervirse otra vez,

con lo cual hay que suministrar más calor.

Cuando la mezcla está formada por varios componentes, estos se

extraen en distintos puntos a lo largo de la torre. Las torres de

destilación industrial para petróleo tienen a menudo 100 placas, con al

menos diez fracciones diferentes que son extraídas en los puntos

adecuados.

Fig. 4 Destilación fraccionada del petróleo.

Destilación Extractiva

La destilación extractiva es una técnica utilizada para separar mezclas binarias azeotrópicas, en la que se adiciona un agente de separación o solvente, cuya característica principal es que no presenta la formación de azeótropos con ninguno de los componentes de la mezcla a separar.

Destilación azeotrópica del acrilonitrilo acuoso

El nitrilo bruto se introduce en la columna (1), por cuya cabeza escapan gases fácilmente volátiles acetileno y mova a través del refrigerante (2), en el que, al mismo tiempo se separan por condensación las impurezas de acetaldehído, cloropreno y ácido cianihidrico aun presentes. Por l mitad de la columna se retira el azeótropo con 88% de ACN, que se condensa en el refrigerante, con lo que la mayor parte del agua contenida en él se separa a la temperatura ordinaria, de acuerdo con su baja solubilidad, de modo que se forman dos capas de las que la superior contiene un 93% de AC y un 7 % de agua y la inferior un 3% de ACN aproximadamente. LA capa inferior acuosa retorna a la primera destilación. La superior vuelve también a la columna (1).

En la cual tiene lugar ininterrumpidamente el siguiente proceso: la mezcla de 93% de ACN y 7 % de agua forma a 71°C un vapor, que contiene 12% de agua y 88% de ACN, de modo que va saliendo de la columna más agua que ACN, con lo que en el fondo de la columna se recoge ACN pobre en agua y finalmente, anhidro, que no hierve hasta los 77.3°C, mientas que el azeótropo de bajo punto de ebullición y rico en agua, destila y se va separando del continuamente agua en el separador (4). Conduciendo correctamente la destilación en el fondo de la columna se recoge ACN anhidro, que contiene aun algunas impurezas, como el nitrilo láctico, el cianbutadieno y otros nitrilos, que se separan en otra columna (5) a presión reducida (140 mm). El ACN sale por la cabeza de la columna y, después de pasar por el refrigerante (6), es recogido puro en el deposito (7).

El residuo de la columna de destilación (5) contiene aún algo e ACN, que se destilada en la columna (8) también a presión reducida. El residuo de esta columna (8) puede recogerse en el deposito (9) para una elaboración ulterior.^1

Métodos de la industria química: en esquemas de flujo en colores. Parte 2a ... Escrito por Ludwig Mayer

Ruptura de la mezclas azeotrópica:

En la fabricación de la acetona por des-hidrogenación catalítica del isopropanol, es relativamente fácil la separación de la acetona de la mezcla obtenida mediante rectificación. Sim embargo, algunas reacciones tienen lugar, tal como la deshidrgenación del isopropanol para formar isopropileter, quien forma con la acetona un azeótropo de punto de ebullición mínimo y que contiene un 61% en peso de acetona pura por rectificación debido a la presencia del menciona azeótropo.

La destilación extractiva es una operación utilizada para separar compuestos de putos de ebullición similares o componentes que formen azeótropo mediante la destilación en una columna de rectificación de platos en presencia de un tercer componente liquido o mezcla liquida, que posean un punto de ebullición adecuadamente mayor que los

Azeótropo | La Guía de Química http://quimica.laguia2000.com/quimica- inorganica/azeotropo#ixzz4HRpWJTJh

http://apuntescientificos.org/azeotropos-ibq2.html

http://apuntescientificos.org/dest-fracc-azotropos-qfi.html#azeotropos

https://books.google.com.mx/books?id=Gd8ohaHwoY4C&pg=PA112& dq=destilacion+azeotropica+industria&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwi- gfPnusfOAhUO1GMKHYAADI8Q6AEIKjAC#v=onepage&q=destilacion %20azeotropica%20industria&f=false