UNIVERSIDAD DE LA FRONTERA FACULT FACUL TAD DE INGENIER I NGENIERÍA ÍA Y CIENCIAS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA
“EL METODO DE PONCHON Y SAVARIT SAVARIT EN DESTILACION DESTILACIO N FRACCIONADA”
MARIA YESENIA ASTETE LINCOPAN MAURICIO FELIPE GUTIERREZ PINILLA 2014
UNIVERSIDAD DE LA FRONTERA FACULT FACUL TAD DE INGENIER I NGENIERÍA ÍA Y CIENCIAS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA
“EL METODO DE PONCHON Y SAVARIT SAVARIT EN DESTILACION DESTIL ACION FRACCIONADA” FRACC IONADA” TRABAJO DE INVESTIGACIN INVESTIGACIN DE OPERACIONES UNITARIAS UNITARIAS
P!"#$%"!: Ximena Elena Inostroza Hoffmann
MARIA YESENIA ASTETE LINCOPAN MAURICIO FELIPE GUTIERREZ PINILLA 2014
“EL METODO DE PONCHON SAV SAVARIT EN DESTILACION DESTILACI ON FRACCIONADA” MARIA YESENIA ASTETE LINCOPAN, MAURICIO FELIPE GUTIERREZ PINILLA
&IMENA ELENA INOSTROZA HOFFMANN P!"#$%"!
N"'( '!()(*" $%+!,'"
-
N"'( .!$%$/'(+,/
-
N"'( #,/(
-
RESUMEN
Actualmente dentro de la ingeniería química se ueden diferenciar distintos tios de oeraciones unitarias! el resente informe se encuentra enfocado en el roceso de destilaci"n fraccionada # el desarrollo # alicaci"n del m$todo de %onc&on # Sa'arit ara la resoluci"n del n(mero de latos te"ricos de una corriente de destilaci"n) *a destilaci"n corresonde a una t$cnica de searaci"n de una mezcla liquida de comonentes que resentan una diferencia de 'olatilidad a tra'$s de la e'aoraci"n del comonente m+s 'ol+til, # su osterior condensaci"n) *a destilaci"n fraccionada corresonde a la alicaci"n de calor a un fluo de soluci"n, &a# un gran intercam-io calorífico # m+sico entre 'aor # líquido, el eemlo m+s com(n en el cual se alica esta t$cnica, es el etr"leo) En este tio de destilaci"n la alimentaci"n ingresa en el centro de una columna de latos) Así el líquido de alimentaci"n desciende or la columna en un fluo constante &asta una caldera, la cual ro'oca otro fluo de 'aor en sentido ascendente, el cual rectifica el fluo descendiente) .-teni$ndose como roductos una corriente de destilado que se encuentra enriquecida en el comonente m+s 'ol+til # una corriente de residuo que tiene una comosici"n del comonente de inter$s menor) *a interrogante en la torre de destilaci"n descrita anteriormente se encuentra enfocada en el c+lculo te"rico del n(mero de latos o de etaas ideales ara un roceso de destilaci"n dada) %ara la resoluci"n de esto se &a utilizado con anterioridad el metodo Mc/a-e # 0&iele, -ao algunos suuestos definidos) Utilizando el metodo de %onc&on # Sa'arit, a&ora son necesarios datos # de entalia concentraci"n esecíficos ara los comonentes de la searaci"n #a que estos ermiten la construcci"n del diagrama entalía concentraci"n necesario ara el desarrollo A tra'$s de los -alances de materia total, -alance or comonente # -alance de entalías en las dos zonas de la torre se definen ar+metros como 12! corresondiente a la diferencia de fluo de calor neto saliente en la zona de enriquecimiento or moles totales netos de sustancia saliente) A su 'ez # 122 tam-i$n reresenta el calor neto saliente or moles netos de sustancia total saliente)
Δ D , Δ W Estos ar+metros ermiten u-icar en el diagrama Hxy , las corrientes ficticias coordenadas
z D y xW
con
, osteriormente a tra'$s de un -alance total ara la torre de destilaci"n es
osi-le construir la cur'a de oeraci"n ara el roceso determinando la cantidad de latos ideales, de forma gr+fica de igual forma que a tra'$s del m$todo de Mc/a-e3 0&iele)
En la descrici"n # desarrollo del c+lculo de n(mero de latos ideas
es osi-le esta-lecer
diferencias tanto en los diagramas como en los suuestos en los que se -asa cada metodo) Algunas de las diferencias m+s imortantes son: •
la forma de las cur'as de oeraciones ara am-os casos son distintas siendo una línea recta ara de Mc/a-e3 0&iele # cur'as ara %onc&on Sa'arit
•
En los suuestos del Mc/a-e30&iele no se consideran las $rdidas de calor efectuadas or el condensador # re3&er'idor, a su 'ez es de 'ital imortancia las entalías, caacidades caloríficas # calores latentes) Estas # otras diferencias son detalladas a lo largo del informe)
Estas diferencias nos ermiten esta-lecer los corresondientes
-alances, suuestos #
consideraciones como el tio de condensador ara cada m$todo, con el o-eti'o de calcular el n(mero de etaas ideales) Esta-leci$ndose claramente el M$todo %onc&on # Sa'arit como el metodo m+s riguroso # aroiado cuando los calores de solución son e4traordinariamente grandes)
Í/,+$ $ C"/'$/,"%
/aítulo 5 ) Introducci"n))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))5 5)5 .-eti'o 6eneral:))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))5 5)7 .-eti'os Esecíficos:))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))5 /aítulo 7 ) Antecedentes 6enerales))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))7 7)5 *a destilaci"n)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))7 7)5)5 8estilaci"n 9las&)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))7 7)5)7 8estilaci"n 8iferenciada)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))7 7)5) 8estilaci"n 9raccionada)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 7)7 ;alances # ecuaciones necesarias ara el desarrollo del m$todo de %onc&on # Sa'arit ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))< 7) 8iagramas entalía3 concentraci"n)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))= 7)< *ocalizaci"n del lato de alimentaci"n))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))> 7)= Incremento en la relaci"n de refluo)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))> 7)? Relaci"n de refluo mínima @R m))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))> 7)> Relaci"n de refluo total RBC))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))D /aítulo 8escrici"n del Metodo)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) )5 Fona de Enriquecimiento))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) )7 Reresentaci"n 6r+fica de la Fona de enriquecimiento)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))57 ) /omaraci"n con el metodo de Mc3 /a-e 0&iele))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))5 )< Relaci"n de refluo E4terna))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))5 )= /ondensador arcial)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))5 )? Fona de agotamiento))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))5= )> *a torre de destilaci"n fraccionada comleta)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))5D /aítulo < ) /omaraci"n de los M$todos %onc&on Sa'arit # Mc/a-e3 0&iele))))))))))))))))))))))))))))77 <)5 8iferencias en los suuestos # resultados del metodo Mc/a-e3 0&iele # %onc&on Sa'arit))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))77 <)5)5 Suuestos del M$todo de Mc/a-e30&iele))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))77 <)5)7) *a /ur'a de oeraci"n del metodo de Mc/a-e # 0&iele))))))))))))))))))))))))))))))))))))))77 <)5) Suuestos del m$todo de %onc&on Sa'arit))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))7 /aítulo = /onclusiones)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))7= ;i-liografía)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))7?
Í/,+$ $ F,3!(%
F,3!( 251 /olumna de fraccionamiento contin(o con secciones de rectificaci"n # agotamiento) < F,3!( 252 /oordenadas de entalía3 concentraci"n)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))? F,3!( 651) Fona de Enriquecimiento del comonente m+s 'ol+til)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))5G F,3!( 652) Fona de enriquecimiento del condensador total) Refluo de-ao del unto de formaci"n de -ur-ua))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))57 F,3!( 656 9ormaci"n de la cur'a de enriquecimiento ara un condensador arcial))))))))))))))))))))5< F,3!( 654) Fona de agotamiento del comonente m+s 'ol+til))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))5= F,3!( 657 M$todo de %onc&on # Sa'arit en la secci"n de agotamiento)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))5> F,3!( 6585 0orre de destilaci"n fraccionada)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))5D F,3!( 6595 El fraccionador comleto) Alimentaci"n de-ao del unto de -ur-ua con un)))))))))))7G
CAPÍTULO 1 INTRODUCCIN
/aítulo 5) Introducci"n
/aítulo 5 ) Introducci"n
*a ingeniería química est+ resente en la ela-oraci"n de roductos # su-roductos que se utilizan a diario # que se &an o-tenido a tra'$s de rocesos químicos! # oeraciones unitarias) Un eemlo de oeraci"n unitaria es el roceso de destilaci"n referida a la searaci"n de una soluci"n liquida de comonentes con una diferencia de 'olatilidad, este roceso que arece desconocido est+ resente en muc&os roductos que consumidos @etr"leo, gasolina, asfalto, aceites lu-ricantes # que resenta sus rimeros indicios en 6recia GG a)/) En el resente informe se esecificara uno de los tios de destilaci"n denominada destilaci"n fraccionada, este roceso se realizan en una torre de destilaci"n que considera dos secciones o zonas deendiendo de el enriquecimiento o agotamiento del comonente de inter$s) 8entro de la construcci"n de la torre destilaci"n fraccionada ara un ro-lema de searaci"n dada e4iste la interrogante so-re el n(mero de latos necesarios ara o-tener las comosiciones deseadas de roducto, este c+lculo ermite definir el tamao del equio) En el resente informe se detallara el m$todo de %onc&on # Sa'arit como resoluci"n a este calculo, descri-iendo los -alances, suuestos # condiciones necesarios ara su alicaci"n) Adem+s se esta-lecer+n las diferencias con resecto al m$todo de Mc/a-e3 0&iele) Se desarrollaran los siguientes o-eti'os)
151 O)*$',:" G$/$!(/onocer # descri-ir el m$todo de %onc&on # Sa'arit como una 'ía ara el c+lculo del
•
n(mero de latos necesarios en una torre de destilaci"n fraccionada, caracterizando cada zona de la columna de destilaci"n)
152 O)*$',:"% E%.$+;#,+"%•
8efinir las condiciones, diagramas # datos necesarios ara el desarrollo del m$todo de
•
%onc&on Sa'arit) Esecificar los -alances, diagramas # condiciones ara cada una de las secciones de la columna de destilaci"n fraccionada que sustentan la alicaci"n del m$todo de %onc&on # Sa'arit) 8eterminar diferencias entre el m$todo 'isto en clases M$todo Mc/a-e3 0&ile # el
•
M$todo de %onc&on # Sa'arit analizando los suuestos -ao los cuales son alica-les) •
)
E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
1
CAPÍTULO 2 ANTECEDENTES GENERALES
/aítulo 7) Antecedentes 6enerales
/aítulo 7 ) Antecedentes 6enerales
251 L( $%',(+,/5 *a destilaci"n corresonde a una t$cnica de searaci"n de una mezcla liquida de sustancias misci-les @mezcla-les # 'ol+tiles @la 'olatilidad uede estar resente en uno de los comonentes o en am-os) El roceso se lle'a a ca-o, en t$rminos generales, a tra'$s de la e'aoraci"n del comonente m+s 'ol+til, # su osterior condensaci"n) %or eemlo, al searar el agua del alco&ol, se alica calor a la soluci"n or lo cual el comonente m+s 'ol+til, en este caso el alco&ol, es e'aorado, e4traído # luego condensado) En el caso del agua de mar, que contiene un equeo orcentae de s"lidos, esecialmente sal, am-os comonentes ueden seararse e'aorando el agua # luego condens+ndola) *a destilaci"n, en la r+ctica es realizada en -ase a dos m$todos esenciales) El rimero en el cual la roducci"n de 'aor mediante e-ullici"n de alguno de los comonentes, es condensada # e4ulsada de la caldera, es decir $sta no 'uel'e a onerse en contacto con el 'aor) El segundo m$todo corresonde a la misma e-ullici"n de comonentes sin em-argo, una arte o la totalidad del líquido condensado 'uel'e a la caldera ara onerse en contacto con el 'aor # así searar en ma#or roorci"n am-os comuestos) A continuaci"n se detallar+n algunos tios de destilaci"n que utilizan estos m$todos ara la searaci"n)
25151 D$%',(+,/ F(%< *a destilaci"n flas& consiste -+sicamente en la 'aorizaci"n de una fracci"n de un líquido en una etaa (nica) Una mezcla liquida circula a tra'$s de un intercam-iador de calor &asta alcanzar una temeratura determinada, ara luego descomrimirla -ruscamente &aci$ndola asar or una '+l'ula de e4ansi"n, la cual originar+ la 'aorizaci"n arcial del líquido) %osteriormente se introduce el fluo en un reciiente de ma#or 'olumen ara que el líquido decante # el 'aor se ele'e # sea e4traído)
25152 D$%',(+,/ D,#$!$/+,(( “Si durante un número infinito de evaporaciones instantáneas sucesivas de un líquido, sólo se evaporase instantáneamente una porción infinitesimal del líquido cada vez, el resultado neto sería equivalente a una destilación diferencial o sencilla)J, @0re#-al, 5D5 *a destilaci"n diferencial, tal como su nom-re lo indica, genera distintos destilados diferenciados entre sí or su comosici"n) Esta t$cnica es emleada, a tra'$s de un lote de líquido en una caldera o en un destilador que osea alguna forma de calentamiento) E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
2
/aítulo 7) Antecedentes 6enerales
25156 D$%',(+,/ F!(++,"/(( *a destilaci"n fraccionada es una 'ariante de la destilaci"n simle) .curre mediante la alicaci"n de calor a un fluo de soluci"n, &a# un gran intercam-io calorífico # m+sico entre 'aor # líquido, el eemlo m+s com(n en el cual se alica esta t$cnica, es el etr"leo) *a t$cnica anterior no ermite o-tener un roducto uro del todo #a que $ste no es sometido a una rectificaci"n, esto sucede rincialmente en soluciones en las cuales los comonentes oseen untos de e-ullici"n similares) *a soluci"n ara este ro-lema la entrega la t$cnica de destilaci"n fraccionada, la cual consta, en t$rminos generales, de una alimentaci"n en el centro de una columna de latos) Así el líquido de alimentaci"n desciende or la columna en un fluo constante &asta una caldera, la cual ro'oca otro fluo de 'aor en sentido ascendente, el cual rectifica el fluo, uede 'erse m+s detallado en la figura 7)) El líquido que desciende se KagotaJ de un comonente X # el %roducto de cola uede ser comonente L uro *a alimentaci"n entra or el centro de la columna en un lato llamado lato de alimentaci"n, aquellos latos situados or encima de $ste se consideran secci"n de rectificaci"n # los que est+n or de-ao incluido el lato de alimentaci"n se considera como la secci"n de agotamiento) *a alimentaci"n desciende # or gra'edad llega a la caldera, en el unto ;, el cual genera 'aor de la soluci"n ara ser introducido en la -ase de la columna # así este se ele'e a tra'$s de ella) El 'aor que asciende se condensa totalmente en el condensador, el líquido se acumula en el acumulador, el cual mantiene el líquido &asta un cierto ni'el) Una arte de este fluo es en'iada a la -om-a de refluo F, la cual en'iara el líquido a la arte suerior de la columna ara que así esta descienda # rectifique el 'aor en dic&a secci"n de rectificaci"n, esta corriente de líquido es llamada refluo) El condensado que no es retirado or la -om-a, es enfriado # e4traído como roducto de ca-eza, destilado
E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
6
/aítulo 7) Antecedentes 6enerales
F,3!( 251 /olumna de fraccionamiento contin(o con secciones de rectificaci"n # agotamiento) El 'aor que asciende se condensa totalmente en el condensador, el líquido se acumula en el acumulador, el cual mantiene el líquido &asta un cierto ni'el) Una arte de este fluo es en'iada a la -om-a de refluo F, la cual en'iara el líquido a la arte suerior de la columna ara que así esta descienda # rectifique el 'aor en dic&a secci"n de rectificaci"n, esta corriente de líquido es llamada refluo) El condensado que no es retirado or la -om-a, es enfriado # e4traído como roducto de ca-eza, destilado)
252 B((/+$% = $+(+,"/$% /$+$%(!,(% .(!( $ $%(!!"" $ >?'"" $ P"/+<"/ = S(:(!,' *as ecuaciones, corrientes # diferencias de fluo descritas en el caítulo anterior requieren la identificaci"n de las siguientes relaciones) %ara la zona de enriquecimiento, agotamiento # torre de destilaci"n se realizan los resecti'os! E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
4
/aítulo 7) Antecedentes 6enerales • • •
;alance de materia ;alance or comonente m+s ol+til ;alance de Entalia considerando erdidas desrecia-les de calor
.-teniendo las siguientes • •
*a relaci"n de refluo interna Relaci"n de refluo E4terna
A su 'ez se requiere sa-er el tio de condensador • •
/ondensador arcial /ondensador total
En cuanto los diagramas requeridos ara la resoluci"n grafica: • •
8iagrama de entalía3 concentraci"n /ur'a de equili-rio de la comosici"n del comonente m+s 'ol+til en fase liquida 's comosici"n del comonente m+s 'ol+til en fase gaseosa
256 D,(3!(>(% $/'(.;(@ +"/+$/'!(+,/ %ara la alicaci"n del metodo de %onc&on # Sa'arit en soluciones -inarias es necesaria la construcci"n del diagrama entalía3concentraci"n el cual se define de la siguiente forma, este grafico muestra equili-rios -inarios 'aor3líquido a resi"n constante) *as entalías de soluci"n del líquido inclu#en tanto el calor sensi-le como el calor de mezclado delos comonentes H L =C L ( t L−t 0 ) M av + Δ H s
En donde
C L
251
es la caacidad calorífica de la soluci"n, energíamolO/ #
calor de la disoluci"n en
t 0
Δ H s
es el
! la concentraci"n redominante se refiere a los comonentes
líquidos uros, energíamol soluci"n) %ara líquidos saturados,
t L
es el unto de formaci"n de
la -ur-ua corresondiente a la concentraci"n del líquido a la resi"n denominante) Si se desrende calor durante la mezcla
Δ H s
ser+ negati'a! en soluciones ideales el 'alor
corresonde a cero) %ara soluciones ideales, la caacidad calorífica es el romedio medido ara la caacidad calorífica de los comonentes uros) E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
7
/aítulo 7) Antecedentes 6enerales
*as entalias del 'aor saturado se ueden calcular adecuadamente suoniendo que los líquidos sin mezclar se calientan or searado como líquidos a la temeratura del gas
t 0
@el
unto de formaci"n de rocío, e'aorando cada uno de ellos # mezclando los 'aores
H G= y [ C L , A M A ( t G−t 0 ) + λ A M A ] + ( 1− c ) [ C L ,B M B ( t G−t 0 ) + λ B M B ] En donde mol)
λ A , λ B
C L. A ,C L, B
B calores latentes de e'aoraci"n de las sustancias uras en
252 t G
)energía
B caacidades caloríficas de los líquidos uros, energíamolO/)
F,3!( 252 /oordenadas de entalía3 concentraci"n E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
8
/aítulo 7) Antecedentes 6enerales
*a arte suerior de la figura 7)7 reresenta una mezcla -inaria tíica, se &an graficado las entalías de los 'aores saturados en sus untos de formaci"n de rocío 's #! las entalías de los líquidos saturados se graficaron en sus untos de formaci"n de -ur-uas 's 4, las distancias 'erticales entre las dos cur'as entre las cur'as 4BG # 4B5 reresentan resecti'amente los calores latentes molares de ; # A) El calor necesario ara e'aorar comletamente la soluci"n / es
H D − H C
@energía mol de soluci"n) *os liquidos # 'aores en equili-rio se ueden mediante
líneas de uni"n udi$ndose o-ser'arse en el grafico la línea de uni"n E9 que es tíica) *a relaci"n entre este diagrama de fases en el equili-rio # la cur'a 4# se muestra en la arte inferior de la figura 7)7, donde el unto 6 reresenta la línea de uni"n E9) .tras líneas de uni"n de uni"n cuando se ro#ectan en 4# roducen la cur'a comleta de equili-rio)
254 L"+(,(+,/ $ .('" $ (,>$/'(+,/ En un fraccionador, se desea el menor n(mero de latos ara las condiciones dadas) *o cual requerir+ que las cur'as de oeraci"n # equili-rio siemre se mantengan a la ma#or distancia osi-le! esto se consigue si se elige como alto de alimentaci"n a la intersecci"n del unto M, como se 'e en la figura )> 0omando en cuenta una alimentaci"n comletamente en estado liquido, $sta se introduce or encima del lato, ara que así entre al lato unto con el líquido del lato suerior) L a la in'ersa si la mezcla de alimentaci"n es 'aor, esta es introducida or de-ao del lato, ara que $sta se ele'e unto al 'aor del lato inferior) Si la mezcla fuera una mezcla liquido3'aor, se trataría de la misma manera searando re'iamente el líquido del 'aor e introduci$ndolos or encima # or de-ao del lato resecti'amente) Este (ltimo m$todo es oco utilizado #a que la mezcla se introduce, or lo general, sin searaciones re'ias or moti'os econ"micos)
257 I/+!$>$/'" $/ ( !$(+,/ $ !$#*" Si la relaci"n de refluo
R=
Lo D aumenta, ro'ocaría que el unto P8 de la figura )> se
localice en 'alores m+s ele'ados de 12) Esto sucede #a que PQ, P8 # 9 est+n siemre so-re la misma línea # al aumentar la relaci"n de refluo, disminu#e la osici"n de PQ resecto de 12) 8isminu#endo el n(mero de etaas
E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
9
/aítulo 7) Antecedentes 6enerales
258 R$(+,/ $ !$#*" >;/,>( R > Seg(n 0re#-al Kla relaci"n de refluo mínima R m, es la relaci"n m+4ima que requerir+ un n(mero infinito de latos ara lograr la searaci"n deseada! corresonde a la carga t$rmica mínima del re&er'idor # de enfriamiento del condensador ara la searaci"n)J @0re#-al, 5D5 Un aumento en la relaci"n de refluo, disminu#e el n(mero de etaas # una disminuci"n de la relaci"n de refluo, aumentar+ el n(mero de etaas &asta una cantidad infinita, # es en ese momento cuando la relaci"n de refluo alcanza su 'alor mínimo) 6r+ficamente, esto corresonde a que la secuencia de líneas de oeraci"n logra tener la misma oeraci"n que la recta de equili-rio en el diagrama H4#) En este momento la rogresi"n de cada etaa @equili-rio # oeraci"n es infinitesimal, conceto que se asocia a la necesidad de un n(mero infinito de etaas)
259 R$(+,/ $ !$#*" '"'( R /uando RBC, *n6n5B *m6m5 B 5, los untos P de la figura )> est+n en el infinito # el numero de latos requeridos es el mínimo) En la r+ctica esto se e4lica de'ol'iendo todo el destilado en forma de refluo al alto suerior # 'ol'iendo a &er'ir el residuo)
E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
CAPITULO 6 DESCRIPCIN DEL METODO
/aítulo ) 8escrici"n del m$todo
/aítulo 8escrici"n del Metodo
Una de las rinciales características del metodo de %onc&on Sa'arit es su rigurosidad al desarrollarse, ara su eecuci"n es necesario informaci"n detallada de las corrientes de alimentaci"n, destilado, refluo # residuo con el fin de o-tener con e4actitud los datos referentes a entalía # comosici"n necesaria ara el desarrollo grafico del metodo) Este metodo considera la 'ariaci"n de los fluos molares de líquido descendente # 'aor ascendente en la torre de destilaci"n) %ara comenzar el desarrollo el (nico suuesto a desarrollar es que no se roduzcan erdidas de calor o se consideren desrecia-les
651 Z"/( $ E/!,$+,>,$/'" /omo se e4lic" en el caítulo anterior en la oeraci"n de destilaci"n fraccionada se uede di'idir en dos zonas deendiendo de la comosici"n del comonente m+s 'ol+til en el destilado # el residuo) Se comenzar+ analizando la secci"n de enriquecimiento en el roceso) *a mezcla de alimentaci"n se introduce de modo m+s o menos centrado en una cascada 'ertical de etaas) El 'aor que se ele'a en la secci"n arri-a del alimentador llamada la zona de enriquecimiento en la 9igura )5 se uede o-ser'ar como este se Kla'aJ con el líquido que 'iene descendiendo ara eliminar el comonente menos 'ol+til) El líquido de la'ado se o-tiene condensando el 'aor que sale or la arte suerior, enriquecido en el comonente m+s 'ol+til que resulta de inter$s) El líquido de'uelto a la torre de alimentaci"n se denomina refluo # el material que se elimina ermanentemente es el destilado, que uede ser un 'aor o un líquido, enriquecido en el comonente m+s 'ol+til)
E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
/aítulo ) 8escrici"n del m$todo
F,3!( 656) Fona de Enriquecimiento del comonente m+s 'ol+til)
A artir de la figura )5 indicando al lato n como cualquier lato de la alimentaci"n se realiza el -alance de materia total, entre las corrientes que se encuentran en equili-rio) Siendo un comonente A, el de inter$s ara una destilaci"n dada, corresondiente al m+s 'ol+til a continuaci"n se detalla los corresondientes -alances de materia, or comonente # -alance de energía)
El -alance de materia de la Ecuaci"n @)5 considera que el equili-rio se roduce entre el 'aor corresondiente al lato n+1 # el *íquido corresondiente al lato n. Gn
+1
656
L n+ D
=
Gn+1 y n+1= Ln x n+ D z D
654
Gn+1 y n+1− Ln x n= D z D
657
Si se o-ser'a el lado derec&o de la ecuaci"n
656 esta diferencia 0re#-al la define como Kla
diferencia en el fluo del comonente A, de arri-a &acia a-ao, o el fluo neto &acia arri-aJ @0re#-al, 5D5) Adem+s 0re#-al afirma que la Kdiferencia o fluo neto de A &acia arri-a, es constante, indeendiente del n(mero de latos en esta secci"n de la torres! siendo igual al fluo de destilado eliminado en la arte sueriorJ @0re#-al, 5D5 E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
10
/aítulo ) 8escrici"n del m$todo
G n+1 H Gn+1= Ln H ln + D H D + Q D
Sea
Q’ =
658
D H D + Q D
659
D
*a ecuaci"n )< referida a la figura )5 detalla el -alance de energía donde se consideran desrecia-les las $rdidas de calor en la zona de enriquecimiento) 8efini$ndose desarrollo del metodo
Q’
ara el
de %onc&on Sa'arit en la ecuaci"n )< como fluo eliminado en el
condensador # el destilado eliminado ermanente, or mol de destilado)
Gn+1 H G (n +1)− Ln H ln = D Q ’
65
65
'
Ln Z − y Q − H = D n+1 = ' Gn+1 Gn + 1 ( Z D− x n ) Q − H ln G(n
+1
6510
) − Ln= Δ D
El lado izquierdo de la ecuaci"n @)D reresenta la diferencia de en el fluo de calor de arri-a &acia a-ao, o el fluo neto &acia arri-a: 8ado que 812 es constante ara una destilaci"n dada) Sustitu#endo el 'alor de 8 de la ecuaci"n @)5 en @)7 eliminando 8, se o-tiene la
relaci"n de refluo interno dada or
L n G n+1
que reresenta la raz"n entre el líquido que
est+ descendiendo de la secci"n de agotamiento # el 'aor que 'a ascendiendo) *a ecuaci"n 659 reresenta una línea recta en el diagrama entalía3comosici"n H4#) 9igura )7 H4#) *a línea recta asar+ or los untos @
x n , H ln
en *n, @
y n+1 , H Gn+1
(ltimo unto se denomina unto de diferencia # se sim-oliza con resecti'as coordenadas@
z D , Q’
# @
Δ D
z D , Q ’
) Este
), uesto que sus
) En el diagrama entalía comosici"n Hxy reresentan
las diferencias de fluos descritas a continuaci"n
E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
11
/aítulo ) 8escrici"n del m$todo
z D
Bdiferencia en fluo del comonente de interes o moles netos salientes del comonente or
moles totales de sustancia saliente) Q’
B diferencia en el fluo de calor o calor neto saliente or moles totales netos de sustancia
saliente
652 R$.!$%$/'(+,/ G!#,+( $ ( Z"/( $ $/!,$+,>,$/'"5
F,3!( 654) Fona de enriquecimiento del condensador total) Refluo de-ao del unto de formaci"n de -ur-ua)
E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
12
/aítulo ) 8escrici"n del m$todo
El grafico )7 corresonde a un condensador total en el cual la totalidad del 'aor alimentado &asta el condensador es transformada en líquido,
donde el destilado 8 #
L0
tienen
coordenadas id$nticas # se grafican en el unto 8) en la u-icaci"n se muestra una osici"n or de-ao del unto de -ur-ua #a que no se trata de un líquido saturado) El 'aor saturado 65, cuando est+ totalmente condensado tiene la misma comosici"n que 8 # *o) El líquido *5 que a-andona el lato ideal 5 est+ en equili-rio 65 # se localiza al final de la línea de uni"n 5) *a ecuaci"n )> se alica ara todos los latos de alimentaci"n 67 se localiza mediante una línea de uni"n desde *5 &asta 8) Estas intersecciones roducen untos como %, que roducen la cur'a de oeraci"n
656 C">.(!(+,/ +"/ $ >$'"" $ M+@ C()$ T<,$$ 8iferencia con el metodo de Mc/a-e30&iele, mediante la utilizaci"n de este metodo la cur'a de oeraci"n de la zona de enriquecimiento es una cur'a # no una línea recta, am-as coinciden en el unto de artida que es
y = x = z D
8e esta forma los latos de la secci"n de enriquecimiento se localizan alternando las líneas de construcci"n a 8, con las líneas de uni"n, #a que cada línea de uni"n reresenta un lato ideal en el diagrama suerior) %ara realizar la cur'a de oeraci"n se ueden trazar líneas al azar que salgan de graficando las intersecciones con las cur'as
H Gy y H Lx
Δ D
,
so-re el diagrama 4# de igual forma
que en el Metodo Mc /a-e se rocede a la determinaci"n de los latos de alimentaci"n a tra'$s del metodo conocido,
654 R$(+,/ $ !$#*" E'$!/(
Al eliminar la corriente
Gn+1
) Entre las ecuaciones )5 # )> se o-tiene la ecuaci"n ) referida
a la ecuaci"n de refluo e4terna que en caso es conocida se uede conocer el 'alor de tra'$s de modo de o-tener la coordenada 'ertical de
Δ D
Q’
a
a tra'$s de las longitudes de las
E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
16
/aítulo ) 8escrici"n del m$todo
líneas o a tra'$s de la e4resi"n en comosiciones o a tra'$s de la e4resi"n en entalía, o-teni$ndose el mismo resultado con am-as
R=
Ln
Q ’ − H Gn +1
D
H Gn +1− H ln
=
=
z D− y n+1 y n+1− X n
6511
LineaΔD G n+1
=
LineaG n+1 D
=¿
657 C"/$/%("! .(!+,( En un condensador arcial solo una arte de la totalidad del 'aor alimentado &asta el condensador es condensada) *a oeraci"n se realiza -ao el suuesto que la condensaci"n se realiza en equili-rio) En los casos donde se utiliza un condensador arcial 'er figura )) El destilado eliminado es un 'aor saturado or lo tanto este se encuentra en su unto de rocío, # el condensado corresonde al refluo que ingresa a la torre esta-leci$ndose una diferencia con el roceso realizado or un condensador total donde el destilado uede ser un líquido o 'aor, en un condensador arcial
3
F,3!( 657 9ormaci"n de la cur'a de enriquecimiento ara un condensador arcial Seg(n 0re#-al este roceso se realiza cuando 7resulta mu# ele'ada la resi"n que se requiere ara la condensaci"n total del 'aor
G1
a temeraturas razona-les del condensadorJ @0re#-al,
5D5)
E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
14
/aítulo ) 8escrici"n del m$todo
*a diferencia de fluo neto 8 se grafica a una a-scisa # 8 corresondiente a la comosici"n del destilado searado) Se suone entonces que se realiza una condensaci"n en equili-rio, entonces , el refluo *G se encuentra al final de la línea /) 65 se encuentra mediante la línea de construcci"n
L0 Δ D
) 8e esta forma se rocede a o-tener la cur'a de oeraci"n # osteriormente el c+lculo
grafico de etaas ideales)
658 Z"/( $ (3"'(>,$/'" A&ora si se considera la figura )< donde el lato m corresonde a cualquier lato que se encuentra -ao el lato de alimentaci"n
F,3!( 658) Fona de agotamiento del comonente m+s 'ol+til)
E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
17
/aítulo ) 8escrici"n del m$todo
Al considerar la figura )<, se u-ica el lato m que corresonde a cualquier lato que se encuentra de-ao de la alimentaci"n) El -alance de materia total se encuentra en la ecuaci"n )5G)
L=G +1+ W
6512
L x =G+1 y + 1 + W x !
6516
L x −G+1 y +1 =W x !
6514
L H L + Q B=G +1 H G +1+ W H !
6517
*a ecuaci"n )5G contiene el -alance or el comonente de inter$s en la zona de agotamiento, encontr+ndose nue'amente con una diferencia en la ecuaci"n )57 corresondiente al fluo del comonente m+s 'ol+til a&ora realizado desde a-ao &acia arri-a, o fluo neto &acia a-ao) 8ado que el fluo
W x!
es constante, esta diferencia es indeendiente del n(mero de latos
*a ecuaci"n )5 detalla el -alance de entalías ara esta secci"n considerando desrecia-le la $rdida de calor ' '
Q =
WH! −QB
6518
W
Se define ara la realizaci"n del metodo 122 siendo este el fluo neto de calor saliente del fondo, or mol de residuo Entonces 122 descrito en la ecuaci"n )5< es el fluo neto de calor saliente en el fondo or mol de residuo)
L H L −G+1 H G+ 1=W Q ’ ’
6519
En lado izquierdo de la ecuaci"n reresenta la diferencia de calor de a-ao &acia arri-a que es igual al fluo saliente en el fondo ara todos los latos de alimentaci"n
( y +1− x W ) H G +1−Q L = = G +1 ( x − xW ) H L−Q''
' '
E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
651
18
/aítulo ) 8escrici"n del m$todo
*a ecuaci"n @)5?, se o-tiene sustitu#endo el 'alor de la corriente T reresenta una línea recta en el diagrama entalía3comosici"n, H4#) *a línea recta asar+ or los untos @
y ( +1) , H G +1
x , H L
, @
, # @4T, 122) El unto @4 T, 122 es una corriente ficticia que tiene coordenadas!
122! que relaci"n el calor saliente or moles netos salientes #
x !
que es la diferencia de fluo
del comonente A de a-ao &acia arri-a or moles netos salientes) *a ecuaci"n @)5? ermite graficar la cur'a de oeraci"n de la zona de agotamiento)
Entonces T corresonde seg(n la ecuaci"n )5> a la cantidad de fluo saliente) L x −G 1 y +
+1
ΔW
=
E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
651
19
/aítulo ) 8escrici"n del m$todo
F,3!( 659 M$todo de %onc&on # Sa'arit en la secci"n de agotamiento
L En la figura )= la ecuaci"n )5? es una línea recta de endiente
G +1 que +sa a tra'es
y
(¿ ¿ + 1 , x ) e y = x = x ! ¿ *a ecuaci"n )5? se alica en la secci"n de agotamiento figura )< a todos los latos, la línea en de la gr+fica H4# de la figura )5? une el 'aor que a-andona el re &er'idor # entra en el lato inferior
L " #
" #
de la torre &asta
Δ W
intersecta la cur'a de entalia de liquido de saturaci"n en
)
%ara la secci"n de agotamiento, en el re&er'idor se suone que el 'aor que sale en equili-rio con el residuo roorciona entonces una etaa ideal de enriquecimiento) 8e esta forma los latos de la secci"n de agotamiento se ueden determinar comletamente en el diagrama H4# alternando las líneas de construcci"n &asta
Δ W
#
las líneas de uni"n el
diagrama, # cada una de las líneas de uni"n reresenta una etaa ideal Al igual que en la zona de enriquecimiento se ueden trazar líneas al azar a artir de graficando las intersecciones o-tenidas
H Gy
#
H Lx
Δ!
# luego calculando el n(mero de latos
al igual que en el metodo de Mc /a-e3 0&iele
E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
1
/aítulo ) 8escrici"n del m$todo
659 L( '"!!$ $ $%',(+,/ #!(++,"/(( +">.$'(
F,3!( 655 0orre de destilaci"n fraccionada A artir de la figura )? se uede realizar el conocido -alance de materia total ara la torre de destilaci"n comleta en la ecuaci"n @)5D $ = D +W
6520
$ z $ = D z D + W x !
6521
E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
1
/aítulo ) 8escrici"n del m$todo
*uego se realiza el -alance de energía total en la ecuaci"n )5D! donde
Q L
es la suma de todas
las erdidas)
QB = D H D + W H ! + Q C + Q L− $ H $
6522
/onsiderando nulas las $rdidas de calor de la zona de enriquecimiento # agotamiento
Qln y Q L
sustitu#endo las definiciones de 12 # 122) Se o-tiene:
$ H $ = DQ % + W Q
6526
''
Si se elimina 9 en las ecuaciones de las ecuaciones )5D # )75 resulta
D z $ − x W H $ −Q ’’ = = W z D− z $ Q ’− H $
6524
Esta es la ecuaci"n de una línea recta en el diagrama H4#) 1ue asa a tra'$s de las coordenadas
Δ D
a 9 #
Δ !
como en el diagrama de la figura )>
E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
20
/aítulo ) 8escrici"n del m$todo
F,3!( 655 El fraccionador comleto) Alimentaci"n de-ao del unto de -ur-ua co n un condensador total
$ = Δ D + ΔW
6527
En la figura )> 9 reresenta la u-icaci"n de la mezcla de alimentaci"n en el caso de la figura la alimentaci"n corresonde a una mezcla de-ao del unto de -ur-ua) *a ecuaci"n reresenta la uni"n de los
Δ D , Δ W
# 9 so-re una línea recta )*a u-icaci"n de se encuentra al u-icar
E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
21
/aítulo ) 8escrici"n del m$todo
$ , z $ , x ! Δ D
corrsondientes a lo requerido ara el ro-lema de destilaci"n entonces se u-ica
y = x = z D
a tra'es de la u-icaci"n de
' Q , $ &asta x ! se o-tiene Δ W , de donde es osi-le calcular
dada R) mediante la uni"n de el calor del re&er'idor
QB
, calculando 12 o utlizando la relaci"n de refluo
) *uego se ueden trazar líneas al azar desde los untos
graficando las intersecciones
H Gy
#
H Lx
Δ D , Δ W
) /omo se muestra en la figura las cur'as de
oeraciones de enriqueciemiento # agotamiento se intersectan con la cur'a de equili-rio en las coordenadas corresondientes a líneas de uni"n en equili-rio) *uego se rocede a el c+lculo de los latos de alimentaci"n de igual forma que en le Metodo de Mc/a-e30&iele, comenzando en
y = x = z D
o si es referi-le en
y = x = x W
, realizando el
cam-io de cu-a de oeraci"n en el lato donde se introduce la mezcla de alimentaci"n
E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
22
CAPÍTULO 4 COMPARACION DE LOS METODOS PONCHON@SAVARIT Y MCCABE@THIELE
/aítulo <) /omaraci"n de los m$todos %onc&on3Sa'arit # Mc/a-e30&iele
/aítulo < ) /omaraci"n de los M$todos %onc&on Sa'arit # Mc/a-e3 0&iele
451 D,#$!$/+,(% $/ "% %.$%'"% = !$%'("% $ >$'"" M+C()$@ T<,$$ = P"/+<"/ S(:(!,' El metodo de %onc&on Sa'arit es muc&o m+s riguroso que el analizado en clases Mc/a-e3 0&iele) Es or ello que Henle# afirma que Kes la soluci"n e4acta ara latos te"ricos si los datos de entalia son utilizados correctamenteJ) @Henle# Seader, 7GGG
45151 S.$%'"% $ M?'"" $ M+C()$@T<,$$ Seg(n las &i"tesis asociadas al m$todo de Mc/a-e # 0&iele son las siguientes 5) 7) ) <) =)
*os dos comonentes tienen entalias molares de 'aoraci"n iguales # constantes) *os cam-ios de entalia de-ido a calor sensi-le # mezclado son desrecia-les) No &a# $rdidas de energía @transferencia de calor en la columna) *a resi"n es uniforme a tra'$s de la columna Equili-rio termodin+mico en las etaas
Henle#,
detalla el suuesto Klos fluos molares tanto de líquido descendente como 'aor
ascendente ermanecen constantes en cualquier secci"n de la columnaJ @Henle# Seader, 7GGG) Este suuesto ara ara mezclas con fuertes la &i"tesis de fluos molares constantes #a no es '+lida # *a incororaci"n del -alance de energía en el Metodo de %onc&on Sa'arit ermite tomar en cuenta la e'oluci"n de estos fluos molares a lo largo de toda la columna) 0re#-al afirma que Kel metodo no es adecuado cuando las $rdidas de calores ocalores de solución son e4traordinariamente grandes K @0re#-al, 5D5
451525 L( C!:( $ ".$!(+,/ $ >$'"" $ M+C()$ = T<,$$ Se utiliza como aro4imaci"n que las cur'as de oeraci"n ara la zona de enriquecimiento # agotamiento, so-re el diagrama de comosici"n se ueden considerar como rectas ara cada secci"n de un fraccionador entre untos de adici"n o eliminaci"n de corrientes) En la figura <)5 en el diagrama del lado derec&o se 'e la cur'a de oeraci"n seg(n el metodo de Mc/a-e # 0&iele, donde la recta que comienza en
y D
o
corresonde a la zona de enriquecimiento # la línea inferior que une E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
22
z D
# termina en
x R o X W
z A
# llega &asta
/aítulo <) /omaraci"n de los m$todos %onc&on3Sa'arit # Mc/a-e30&iele
z A
corresonde a la línea d agotamiento, donde cada escal"n reresenta un lato)
En el
diagrama izquierdo de la misma figura se o-ser'a las cur'as de oeraciones ara el M$todo de %onc&on3Sa'arit con las cuales es osi-le determinar el n(mero de latos te"ricos
F,3!( 451) /ur'as de oeraci"n ara el c+lculo de latos te"ricos seg(n el m$todo de Mc/a-e #30&iele # %onc&on Sa'arit resecti'amente)
45156 S.$%'"% $ >?'"" $ P"/+<"/ S(:(!,'
El metodo de %onc&on Sa'arit es muc&o m+s riguroso que el analizado en clases Mc/a-e3 0&iele) Es or ello que Henle# afirma que Kes la soluci"n e4acta ara latos te"ricos si los datos de entalia son utilizados correctamenteJ) @Henle# Seader, 7GGG Henle# se refiere al diagrama de %onc&on Sa'arit incorora las relaciones de los -alances de materia # entalía así como las condiciones de equili-rio entre fases) No es necesario suoner un fluo molar constante, los c+lculos se ueden realizar so-re una -ase molar o de masa) @Henle# Seader, 7GGG) Se considera una columna de rectificaci"n adia-+tica de mezclas -inarias %ara el diagrama de entalía concentraci"n a resi"n constante son necesarios los siguientes datos:
E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
26
/aítulo <) /omaraci"n de los m$todos %onc&on3Sa'arit # Mc/a-e30&iele •
• • •
/aacidad calorífica del líquido en funci"n de la temeratura, la comosici"n # la resi"n) /alor de la funci"n en funci"n de la temeratura # la comosici"n) /alores latentes de 'aorizaci"n en funci"n de la comosici"n # la resi"n o temeratura) %unto de e-ullici"n en funci"n de la comosici"n, la resi"n # la temeratura)
Estas diferencias en la resoluci"n de los m$todos 'istos marca la diferencia en su desarrollo, siendo el Metodo de %onc&on Sa'arit riguroso en los datos a utilizar, requiriendo informaci"n detallada so-re las entalías #a que en ausencia de datos esecíficos de entalia esta se ierde la e4actitud)
E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
24
CAPITULO 7 CONCLUSIONES
/aítulo =) /onclusiones
/aítulo = /onclusiones
A tra'$s de la recoilaci"n -i-liogr+fica # el estudio del M$todo de %onc&on Sa'arit se determinaron las siguientes conclusiones *a determinaci"n del n(mero de etaas ideales o te"ricas ara una columna de destilaci"n deender+ de las condiciones a las que se encuentre la mezcla -inaria, # ara su eecuci"n es necesaria la construcci"n del diagrama entalía V comosici"n, # su 'ez es requerido datos corresondientes a ta-las como los calores latentes de los comuestos, caacidades caloríficas, # entalías En cuanto a las diferencias con el m$todo de Mc/a-e este no considera las $rdidas de calor efectuadas or el condensador # re3&er'idor) En el m$todo de %onc&on Sa'arit que considera estos datos como entalías, caacidades caloríficas # calores latentes se roducen diferencias en la grafica de las cur'as de oeraci"n ara las zonas de enriquecimiento # agotamiento o-teniendo así una cur'a de oeraci"n cur'ilínea, a diferencia de la recta de oeraci"n construida con el m$todo de Mc/a-e30&iele) /omo consecuencia de diferencias de calor que son tomadas en cuenta la formaci"n de las cur'as de oeraci"n es deri'ada de las comaraciones de entalias a distintas concentraciones a tra'$s de la gr+fica entalía3concentraci"n) Estas diferencias nos ermiten esta-lecer los corresondientes
-alances, suuestos #
consideraciones como el tio de condensador ara cada m$todo, con el o-eti'o de calcular el n(mero de etaas o latos ideales, que ermiten la construcci"n de la torre de destilaci"n) Esta-leci$ndose claramente el M$todo %onc&on # Sa'arit como el m$todo m+s riguroso # aroiado cuando los calores de solución son e4traordinariamente grandes # considerando las diferencias de entalías ara la soluci"n a distintos ni'eles de concentraci"n)
E* ME0.8. 8E %.N/H.N SAARI0 EN 8ES0I*A/I.N 9RA//I.NA8A
27