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• Janet Sánchez

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Benemérita Universidad Autónoma de Puebla

Facultad de Ingeniería Química

Colegio de Alimentos

Materia: Laboratorio de ingeniería en alimentos

Reporte practica 5: Columna de destilación

Periodo: Primavera 2019

Objetivo Determinar la variación de las caídas de presión con diferentes velocidades de calentamiento sobre la columna de destilación Armfield UOP3CC. El equipo opera a reflujo total; al mismo tiempo se obtienen muestras para determinación de concentración por medio del índice de refracción. Marco teórico La destilación es la separación de los constituyentes de una mezcla líquida por medio de la vaporización parcial de la mezcla y la recuperación por separado del vapor y del residuo. Los equipos comúnmente utilizados para llevar a cabo una destilación fraccionada, son las torres de platos. Una columna de destilación simple o torre de platos es una unidad compuesta de un conjunto de etapas de equilibrio con un solo alimento y dos productos, denominados destilado y fondo. Incluye, por lo tanto, una etapa de equilibrio con alimentación que separa dos secciones de etapas de equilibrio, denominadas rectificación y agotamiento. En esta ocurre que el líquido desciende por efecto de la gravedad y el vapor asciende por acción de la diferencia de presiones de plato en plato. Se requiere de un dispositivo, como un rehervidor, donde se transfiera calor al líquido que emerge de la etapa de equilibrio correspondiente al fondo de la columna para vaporizarlo parcialmente, de tal manera que la fracción vaporizada se recircula al fondo de la columna y se mantenga en un flujo ascendente a través de la columna. El vapor que emerge de la etapa superior de la sección de rectificación es condensado, y el líquido resultante se divide en dos fracciones. Una fracción se remueve como el producto de tope o destilado. La otra fracción líquida, denominada reflujo, se recircula al tope de la columna y se mantiene en un flujo descendente a través de ella, estableciendo el contacto requerido con la fase vapor ascendente para la transferencia de masa deseada en cada una de las etapas de equilibrio líquido – vapor. En la escala industrial y real de esta práctica las destilaciones son continuas; es decir trabajan en estado estacionario para evaluar las variables intervinientes dentro de la separación para luego modificarlas obteniendo un mayor rendimiento con respecto a los productos que se deseen obtener. Este tipo de destilación tiene la característica de que la alimentación se realiza de forma continua, el líquido desciende por efecto de la gravedad y el vapor asciende por acción de la diferencia de presiones de plato en plato; la presión más elevada se produce por la ebullición en el rehervidor inferior. El número de etapas de equilibrio es un factor importante en el diseño de columnas de fraccionamiento, ya que está relacionado con la operación y el tamaño más

económico. La destilación realizada en la práctica es para una mezcla binaria de Etanol-Agua. Metodología

Diagrama del destilador:

Resultados

T (min)

Destilado L / h

0

0.394

5

0.096

10

0.159

15

0.098

20

0.118

25

0.096

30

0.100

35

0.035

Índice de refracción 1.36501 1.36501 1.36501 1.36486 1.36485 1.36485 1.36522

Caída de presión (cm de H2O)

Grado de espuma Violento

Inundado/ violento

1.36521

Inundado/ violento

1.36521 1.36520 1.36519 1.36519 1.36457 1.36459 1.36459 1.36451 1.36451 1.36450 1.36442 1.36441 1.36441 1.36419 1.36416 1.36415 1.36393 1.36393 1.36392

Σ=

Sol´n

Concentración (% v/v)

Agua Etanol Etanol Etanol Etanol

0% 20% 40% 60% 80%

Violento/ inundado

Espuma Suave

Inundado/ violento

Inundado/ violento

Sin espuma

Índice de refracción 1.3334 1.34756 1.34937 1.359461 1.36270

1.3334 1.34755 1.34936 1.359441 1.36269

1.3334 1.34754 1.34935 1.359431 1.36268

Etanol

Potencia en Kw

1.5

100%

1.36405

Índice de refracción del destilado a diferentes potencias. 1.36458 1.36446 1.36403 1.36462 1.36463

1.36406

1.35401

Concentración en % 92.9514 92.6013 91.3040 93.0749 92.5498

Discusión de resultados

Conclusión

Cuestionario

1) Explique cómo es el comportamiento de la eficiencia de la torre a diferentes velocidades de calentamiento de la mezcla. 2) ¿Por qué son necesarias dos destilaciones en la elaboración de tequila?

3) Menciona al menos 2 alimentos en los que es necesaria la destilación y por qué

4) ¿Cómo se compara la eficiencia de la columna Armfield UOP3CC a una columna industrial?

5) ¿Cómo se lleva a cabo el proceso de trasferencia de masa en la destilación? Referencias Bibliográficas