Conceptos Generales – Diagramas Termodinámicos de Equilibrio. DESTILACION Conceptos Generales – Diagramas Termodinámicos de Equilibrio.

DESTILACION Definición: Método de separación de los componentes de una solución, los cuales son apreciablemente volátiles. Características: Depende de la distribución de los componentes entre una fase gaseosa y una fase líquida. Los componentes se hallan presentes en las dos fases (diferencia con Evaporación). La nueva fase se genera por evaporación o condensación, a partir de la solución original y difiere en su contenido calórico. Difiere de Absorción o Desorción en que en estas últimas, la nueva fase NO se genera a partir de la solución original (fase original).

Destilación: Clasificación Sin retorno (sin reflujo) Generación de vapor a partir de la mezcla líquida y condensado de los vapores. Sin retorno del condensado a la columna de destilación. Operación: Destilación por arrastre con vapor. Destilación diferencial. Destilación Flash (Destilación de Equilibrio / Instantánea / Repentina / Evaporación Instantánea). Con retorno (reflujo) Generación de vapor a partir de la mezcla líquida, condensado de los vapores y retorno de una fracción del condensado a la columna de destilación. Operación: Rectificación (Destilación fraccionada ; Destilación con retorno).

Destilación de Mezclas Binarias Consideraciones: Es el tipo de mezcla (A + B) objeto de nuestro estudio. A: componente mas volátil. Los componentes líquidos se disuelven en cualquier proporción y forman soluciones homogéneas (no necesariamente ideales). No hay presencia de puntos de ebullición máximos (azeótropos de máxima) o mínimos (azeótropos de mínima). Concentración usada: fracción molar.

Equilibrio Líquido – Vapor (Mezcla Binaria – Presión Constante)

Equilibrio Líquido – Vapor (Diferentes Presiones)

Equilibrio Líquido – Vapor (Mezcla Binaria – Temperatura Constante)

Equilibrio Líquido – Vapor (Mezcla Binaria) Presión Constante Temperatura Constante

Volatilidad Relativa Definición: Medida numérica de la posibilidad de separación, por destilación, de los componentes de la mezcla binaria. A mayor volatilidad, mayor separación de los componentes.

Soluciones Binarias Ideales Fase Líquida y Fase Vapor obedecen la ley de RAOULT. Relacionando ley de RAOULT y Volatilidad Relativa (α), se obtiene: PA ; PB: Presiones de Vapor de A y B, al estado puro. Si α>1; la separación de A y B es posible. Cuando α = 1; la separación de A y B, no es posible. Esta situación puede ocurrir si yA = xA, excepto cuando: a) xA = 0 ; b) xA = 1 Ecuación de la Línea de Equilibrio, en función de la Volatilidad Relativa:

Diagrama Entalpía – Concentración (Mezcla Binaria) Consideraciones: Es otra forma de representar el Equilibrio Líquido – Vapor. También se conoce como: Diagrama (h-x ; H-y) o Diagrama (Hxy). Se admite comportamiento ideal de la mezcla. El diagrama se obtiene a P = cte. Característica: Refleja la adición o quita de calor de la mezcla, así como los cambios en su composición.

Diagrama Entalpía – Concentración (Mezcla Binaria) Sistema (n-octano ; n- hexano) ; P= cte.

Diagrama Entalpía – Concentración (Mezcla Binaria Ideal ; P = cte.)