DESTILACION

 

EQUIPOS QUE BASAN SU FUNCIONAMIENTO EN LA TRANSFERENCIA DE MASA

“DESTILACION”

Introducción

La destilación es una técnica de laboratorio utilizada en la separación de sustancias miscibles.

El objetivo principal de la destilación consiste en separar una mezcla de varios componentes aprovechando sus diferentes volatilidades, o bien, separar materiales volátiles de otros no volátiles.

 

La destilación puede resultar en una separación esencialmente completa (componentes casi puros), o puede ser una separación parcial que aumenta la concentración de los componentes seleccionados en la mezcla. En cualquier caso, el proceso explota las diferencias en la volatilidad de los componentes de la mezcla. En química industrial, la destilación es una operación unitaria de importancia prácticamente universal, pero es un proceso de separación física; no una reacción química.

 

La destilación tiene muchas aplicaciones. Por ejemplo:

·         La destilación de productos fermentados produce bebidas destiladas con un alto contenido de alcohol o separa otros productos de fermentación de valor comercial.

·         La destilación es un método eficaz y tradicional de desalinización.

·         En la industria de los combustibles fósiles, la estabilización del petróleo es una forma de destilación parcial que reduce la presión de vapor del petróleo crudo, lo que lo hace seguro para el almacenamiento y el transporte, además de reducir las emisiones a la atmósfera de hidrocarburos volátiles. En las operaciones intermedias en las refinerías de petróleo, la destilación es una clase importante de operaciones para transformar petróleo crudo en combustibles y materias primas químicas.

·         La destilación criogénica conduce a la separación del aire en sus componentes, especialmente oxígeno, nitrógeno y argón, para uso industrial.

·         En el campo de la química industrial, se destilan grandes cantidades de productos líquidos crudos de síntesis química para separarlos, ya sea de otros productos, de impurezas o de materiales de partida sin reaccionar.

 

 

 

Definición

El proceso de la destilación consiste en calentar un líquido hasta que sus componentes más volátiles pasen a fase vapor y, posteriormente, enfriar el vapor hasta recuperar estos componentes en forma líquida mediante un proceso de condensación.

En general, en el proceso de la destilación intervienen los siguientes elementos:

1.      Fuente de calor.

2.      Matraz de fondo redondo.

3.      Cabezal fijo.

4.      Termómetro / Temperatura de punto de ebullición.

5.      Condensador.

6.      Agua de enfriamiento.

7.      Salida de agua de enfriamiento.

8.      Destilado / matraz de recepción.

9.      Vacío / entrada de gas.

10.  Receptor fijo.

11.  Control de calor.

12.  Control de velocidad del agitador.

13.  Agitador / placa de calentamiento.

14.  Baño de calentamiento (aceite / arena).

15.  Medios de agitación, por ejemplo (imagen), virutas de ebullición o agitador mecánico.

16.  Baño de enfriamiento.

Esquema

 

 

Clasificación

Tipos de destilación

Los diferentes tipos de destilación son:

·       Destilación simple: se utiliza cuando la mezcla de productos líquidos a destilar contiene únicamente una sustancia volátil, o bien, cuando esta contiene más de una sustancia volátil, pero el punto de ebullición del líquido más volátil difiere del punto de ebullición de los otros componentes en, al menos, 80 ºC.

·         Destilación a presión atmosférica: aquella que se realiza a presión ambiental. Se utiliza fundamentalmente cuando la temperatura del punto de ebullición se encuentra por debajo de la temperatura de descomposición química del producto.

 

 

·         Destilación a presión reducida: consiste en disminuir la presión en el montaje de destilación con la finalidad de provocar una disminución del punto de ebullición del componente que se pretende destilar. Se utiliza fundamentalmente cuando el punto de ebullición del compuesto a destilar es superior a la temperatura de descomposición química del producto.

 

 

·         Destilación fraccionada: se utiliza cuando la mezcla de productos líquidos que se pretende destilar contiene sustancias volátiles de diferentes puntos de ebullición con una diferencia entre ellos menor a 80 ºC. Igual que la destilación simple, también puede ser a presión atmosférica o a reducida.

 

 

·         Destilación por arrastre de vapor: permite la separación de sustancias insolubles en agua y ligeramente volátiles de otros productos no volátiles. Posibilita la purificación o el aislamiento de compuestos de punto de ebullición elevado mediante una destilación a baja temperatura (siempre inferior a 100 ºC). Es una técnica de destilación muy útil para sustancias de punto de ebullición muy superior a 100 ºC y que descomponen antes o al alcanzar la temperatura de su punto de ebullición.

·         Destilación en horno de bolas: Consiste en un destilador de vacío sin volúmenes muertos que se utiliza para la separación entre líquidos o sólidos de bajo punto de fusión y sustancias poliméricas o aceites de elevado punto de ebullición. 

 

PARA QUE SIRVE LA DESTILACION

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

 

Tipos de columnas de destilación:

Columnas batch: en una operación batch, la alimentación a la columna es introducida 

por lotes. Esto es, la columna se carga con un lote y es entonces cuando se lleva a 

cabo el proceso de destilación. Cuando el objetivo deseado es alcanzado, 

se introduce el siguiente lote de alimentación.

 

Columnas continuas: recibe un flujo de alimentación continuo. No ocurren interrupciones a menos que se presenten problemas con la columna o en los alrededores de las unidades de proceso. Son capaces de manejar grandes cantidades de material prima y son las más comunes de los dos tipos. 

 

 

APLICACION EN LA INDUSTRIA

Se emplean en numerosas industrias desde la industria petroquímica a la farmacéutica. Se puede afirmar que prácticamente en cualquier proceso químico va a aparecer una destilación debido a la necesidad de separación de ciertos componentes de otros menos valiosos.

Algunos ejemplos de aplicación son:

-Refinamiento de petróleo.

Cuando se extrae el petróleo crudo, dependiendo de donde provenga, este contiene muchos componentes que requieren destilación para que el combustible pueda ser utilizado por tu auto. Afortunadamente, los muchos tipos de hidrocarburos en ebullición del petróleo crudo tienen diferentes temperaturas de ebullición y se pueden separar uno a uno.

 

Desalinizar agua. Algunas de las áreas geográficas del planeta no pueden proporcionar suficiente agua potable como para sostener la vida. El agua potable puede ser suministrada por las plantas de destilación que convierten el agua de mar en agua potable. El proceso de destilación es el mismo, aunque el método de calentamiento usado para alcanzar temperaturas de ebullición puede variar.

 

 

Licores destilados. Los licores, cerveza y vino, en algún momento de su fabricación, se sometieron a un proceso de destilación para separar el producto líquido final de los granos o frutos de los que se producen.

 

Otros usos.

Las industrias de la cosmética, farmacéutica y química dependerán del proceso de destilación. Por ejemplo, empleando la tecnología para separación del aire se puede producir argón. Esta sustancia química se utiliza en las bombillas para proteger el filamento y proporciona el brillo en los tubos fluorescentes.

              CONCLUSIÓN

Podemos concluir que la destilación es la separación de una mezcla líquida por vaporización parcial de la misma; la fracción vaporizada se condensa y se recupera como líquido. La forma de destilación más antigua es la que se realiza para obtener bebidas alcohólicas. Así, al calentar una mezcla que contiene agua y alcohol, los componentes más livianos, en este caso el alcohol, se concentran en el destilado. Las columnas de destilación, elementos utilizados para llevar Bibliografía 1.       Berthelot, M. P. E. M. 29 de noviembre de 2017.recuperado de:«The Discovery of Alcohol and Distillation».  2.      Laura F. Zarza (2018) recuperado de: https://www.iagua.es/respuestas/que-es-destilacion-y-que-sirve. 3.      Recuperado de: http://www.diquima.upm.es/old_diquima/Investigacion/proyectos/chevic/catalogo/COLUMNAS/Aplic1.htm.   VIDEO DE EXPOSICION: