Destilacion

DESTILACIÓN

La destilación es una técnica de separación de sustancias que permite separar los distintos componentes de una mezcla. Esta técnica se basa fundamentalmente en los puntos de ebullición de cada uno de los componentes de la mezcla. Cuanto mayor sea la diferencia entre los puntos de ebullición de las sustancias de la mezcla, más eficaz será la separación de sus componentes; es decir, los componentes se obtendrán con un mayor grado de pureza.

PRINCIPIO OPERATIVO

El objetivo de la destilación es separar o purificar un líquido, consiste en calentar el líquido hasta que se evaporizan sus componentes en sus diferentes puntos de ebullición y luego volverlos a condensar. Esta separación se da gracias a las diferencias de volatilidad de los componentes de la mezcla.

DIAGRAMA DE PARTES

Un aparato básico de destilación simple consta de las siguientes partes:

1. ·         Mechero
2. ·         Matraz redondo
3. ·         Cabeza de destilación.
4. ·         Tubo refrigerante
5. ·         Una entrada de agua
6. ·         Salida de agua
7. ·         Bomba de vacío

USOS EN LA INDUSTRIA

La destilación se utiliza ampliamente en la industria, permitiendo procesos como la obtención de bebidas alcohólicas, refinado del petróleo, obtención de productos petroquímicos de todo tipo y en muchos otros campos. Es uno de los procesos de separación más extendidos.

EJEMPLO DE SU USO EN LA INDUSTRIA

Por ejemplo, el agua salada puede ser separada por destilación simple. En las figuras se ilustra el proceso de destilación.

Paso 1:

La solución de agua y sal se calientan en un balón de destilación. Mientras es calentada la mezcla se genera vapor de agua.

Paso 2:

El vapor de agua generado viaja por el tubo refrigerante convirtiendo el agua de estado gaseoso a estado liquido ( condensación )

Paso 3:

Finalmente la totalidad de agua se condensa en un recipiente separado. La sal no se evapora y se queda en el balón de destilación

TIPOS DE DESTILACIÓN

La destilación puede ocurrir de distintas formas:

Destilación simple                                                                              Destilación fraccionada     

                

Es la destilación mas utilizada en la industria 

y se lleva a cabo en una columna en la cual hay

una serie de vaporizaciones instantáneas donde 

los productos gaseosos y líquidos de cada etapa

fluyen en contracorriente.

                    

Es un tipo de destilación donde los vapores
generados durante el proceso son canalizados y
posteriormente llevados al condensador.

                                                                                          

                                                                                           

Destilación al vació                                                                          Destilación azeotrópica

Se emplea en la separación de líquidos
con un punto de ebullición a 150c.

  

                                          

Es una mezcla cuyas sustancias se comportan
como una sola , incluso compartiendo el punto
de ebullición

Destilación por arrastre de vapor                                                           Destilación seca

Es la calefacción de materiales sólidos en
seco ( sin ayuda de líquidos solventes) para
producir productos gaseosos ( que pueden
condesarse luego en líquidos y sólidos)

Se utiliza para mezclas heterogéneas y 

se aplica compuestos insolubles en agua 

y en puntos de ebullición alta

                                            

                                                                                                                                                    Destilación mejorada

Cuando existen dos o mas compuestos

en una mezcla que tienen puntos de ebullición 

relativamente cercano, es decir volatilidad

relativa menor a 1 formando una mezcla ideal 

Vaporizadores (Calderas)

  Vaporizadores (Calderas)

La caldera, en la industria, es una máquina o dispositivo de ingeniería diseñado para generar vapor. Este vapor se genera a través de una transferencia de calor a presión constante, en la cual el fluido, originalmente en estado líquido, se calienta y cambia su fase a vapor saturado.

La caldera es un caso particular en el que se eleva a altas temperaturas un set de intercambiadores de calor, en la cual se produce un cambio de fase. Además, es recipiente de presión, por lo cual es construida en parte con acero laminado a semejanza de muchos contenedores de gas.

Principio operativo de una caldera 

El principio básico de funcionamiento de las calderas consiste en una cámara donde se produce la combustión, con la ayuda del aire comburente y a través de una superficie de intercambio se realiza la transferencia de calor.

La estructura real de una caldera dependerá del tipo, no obstante, de forma generar podemos describir las siguientes partes:

• Quemador
• Hogar
  
• Tubos de intercambio de calor.
• Separador líquido-vapor
• Chimenea
• Carcasa
• Agua de alimentacion
• Agua de condensado
• Vapor seco 
• Vapor humedo 

Usos en la industria 

Debido a las amplias aplicaciones que tiene el vapor, principalmente de agua, la caldera es muy utilizada en la industria, a fin de generarlo para aplicaciones como:

 

• Esterilización (tindarización)

• Para calentar otros fluidos 

• Generar electricidad a través de un ciclo Rankine 

  Ejemplo del uso de la caldera en la industria petroquimica

  Se utiliza para disminuir la densidad de fluidos con el fin de acelerar su transportación por tuberías, en la fusión de algunas sustancias, para la homogenización de materias primas y en la fundición de petroquímicos para fabricar ciertos productos.

   

  

 

Clasificacion de las calderas

Existen varias características que dan lugar a varias agrupaciones de las calderas que pueden ser:

1. Según su modo de funcionamiento y diseño

Pirotubulares. 

Como su nombre lo indica, en esta caldera el humo y los gases calientes circulan por el interior de los tubos y el agua se encuentra por el exterior.

Acuotubulares

En estas calderas, por el interior de los tubos pasa agua o vapor y los gases calientes se encuentran en contacto con las caras exteriores de ellos. Son de pequeño volumen de agua. Las calderas acuotubulares son las empleadas casi exclusivamente cuando interesa obtener elevadas presiones y rendimiento, debido a que los esfuerzos desarrollados en los tubos por las altas presiones se traducen en esfuerzos de tracción en toda su extensión.

De hogar presurizados.

 

Funcionan de manera automática y se fabrican en acero. Presentan una cámara de combustión en forma cónica en la que se genera un flujo de gases turbulento para incrementar la transferencia de calor.

De calefón.

Son un tipo de caldera acuotubular que se caracteriza porque el fluido cambia de fase dentro de un serpentín de cobre que se expone directamente al fuego de los quemadores.

2.Según el tipo de combustible

Calderas de combustibles líquidos.

Utilizan combustibles con una viscosidad de entre 30 y 40 cSt y en caso de que presenten

una viscosidad mayor es necesario precalentarlos para reducir la viscosidad y bombearlos eficientemente hacia los quemadores. Los quemadores en calderas que emplean combustibles líquidos por lo regular se instalan en posición horizontal.

 Calderas de combustibles gaseosos.

 Pueden utilizar gas natural, gas LP, propano o gas obtenido de gasificadores. Los quemadores de estas calderas tienen poca presión por lo que es necesario equiparlas con sistemas de reducción de presión. Los riesgos de explosiones por acumulación de gas en estas calderas son elevados por los que es de suma importancia seguir las medidas de seguridad recomendadas.

 Calderas de combustibles sólidos.

Emplean leña, desechos de producción y carbón, entre otros materiales. Para garantizar la

eficiencia del tipo de la maquinaria que emplea combustibles sólidos es necesario contar con tecnología adicional que permita quemarlos correctamente, como molinos de pulverización o grillas.

Importante 

Independientemente del tipo de caldera con que se cuente, es indispensable que se mantenga la maquinaria bajo constante supervisión para disminuir los riesgos por accidentes y mal funcionamiento y garantizar la calidad de sus procesos.