DESTILACIÓN

INTERMITENTE

OBJETIVO.

Separación de una mezcla binaria de agua y metanol de composición desconocida en sus componentes por medio de una destilación intermitente. Los datos de composición que obtengamos empíricamente los compararemos con los valores teóricos pronosticados por los balances de materia y la ecuación de Lord Rayleigh.

INTRODUCCIÓN TEÓRICA.

Destilación: operación unitaria consistente en la separación de los componentes de una mezcla basándose en la diferencia entre la presión de vapor de éstos. El vapor producido tiene una composición más rica en componentes volátiles que el alimento.

Destilación intermitente o diferencial: operación intermitente en la que la mezcla se calienta hasta su temperatura de burbuja, comenzando la ebullición, que se mantiene. El vapor se condensa y se recoge en forma de líquido. A medida que se va evaporando el componente más volátil la temperatura de ebullición de la mezcla va aumentando. Este proceso se mantiene hasta que se recoge una cantidad prefijada de destilado o la composición de residuo es la que buscábamos.

Supondremos que el alimento y el vapor generado están en equilibrio dinámico y por tanto su composición variará continuamente. En una mezcla binaria tenemos el componente A (más volátil) y el B. La ebullición comienza a la temperatura T1 obteniéndose un vapor de composición yA1 originado a partir de la mezcla de composición en el componente más volátil xA1. Al separarse esta vapor la composición del líquido se desplaza a la izquierda siguiendo la curva de equilibrio, y por tanto aumenta la temperatura de ebullición. Cuando la composición del líquido residual es xA2 el vapor originado tiene una composición yA2, siendo la temperatura T2. El destilado recogido tiene una composición comprendida entre yA1 e yA2. Ver gráfica de la página siguiente.

T1: temperatura al inicio de la ebullición.

T2: temperatura al final de la destilación.

xA1: composición inicial en componente más volátil en el líquido.

yA1: composición inicial en componente más volátil del vapor.

xA2: composición final en componente más volátil en el líquido.

yA2: composición final en componente más volátil del vapor.