INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS(E.S.I.Q.I.E.)

LABORATORIO DE OPERACIONES DE SEPARACIONDESTILACION

PRACTICA No. 3:DESTILACION INTERMITENTE POR ARRASTRE CON VAPOR

EQUIPO:5

SECCION:2

ALUMNOS:GIL PACHECO LUIS DANIEL 2010321175LARIOS PEREZ MARIBEL2007320337MARTINEZ OROZCO OMAR2009320391VELAZQUEZ SANCHEZ JUANA KAREN2009320687

PROFESOR: ING. EDGAR OMAR HERNNDEZ VILLA

MXICO D.F. 29 DE ABRIL DE 2014

OBJETIVOS:Desarrollar los conocimientos para la operacin de un sistema intermitente para llevar a cabo una destilacin por arrastre con vapor de agua, as como determinar las variables que intervienen en ella y comparar de los resultados obtenidos mediante la practica realizada y los clculos tericos realizados con las ecuaciones correspondientes, adems de determinar la eficiencia de vaporizacin en la destilacin.

MARCO TEORICO:La destilacin por arrastre con vapor es una tcnica para separar sustancias orgnicas ligeramente voltiles insolubles en agua, de otras no voltiles que se encuentran en la mezcla, como resinas o sales orgnicas, u otros compuestos orgnicos no arrastrables.

Fundamento fsico: Ley de DaltonLos vapores saturados de los lquidos inmiscibles siguen la ley de Dalton sobre las presiones parciales, que dice: cuando dos o mas gases o vapores, que no reaccionan entre si, se mezclan a temperatura constante, cada gas ejerce la misma presin que si estuviera solo y la suma de las presiones de cada uno, es igual a la presin total del sistema. Su expresin matemtica es la siguiente:

Al destilar una mezcla de dos lquidos inmiscibles, su punto de ebullicin ser la temperatura a la cual la suma de las presiones de vapor es igual a la atmosfrica. Esta temperatura ser inferior al punto de ebullicin del componente mas voltil.Si uno de los lquidos es agua (Destilacin por arrastre con vapor de agua) y si se trabaja a la presin atmosfrica, se podr separar un componente de mayor punto de ebullicin que el agua a una temperatura inferior a 100 C. Esto es muy importante cuando el compuesto se descompone a su temperatura de ebullicin o cerca de ella.En general, esta tcnica se utiliza cuando los compuestos cumplen con las condiciones de ser voltiles, inmiscibles en agua, tener presin de vapor baja y punto de ebullicin alto.

Mtodos de Destilacin por arrastre de vaporEs llamada tambin Destilacin por arrastre de vapor, extraccin por arrastre, hidrodifusin o hidroextraccin, steam distillation o hydrodistillation. Sin embargo, no existe un nombre claro y conciso para definirla, debido a que se desconoce exactamente lo que sucede en el interior del equipo principal y porque se usan diferentes condiciones del vapor de agua para la obtencin. Es as que, cuando se usa vapor saturado o sobrecalentado, fuera del equipo principal, es llamado Destilacin por arrastre de vapor. Cuando se usa vapor saturado, pero la materia esta en contacto intimo con el agua que genera el vapor, se le llama hidrodestilacin. Cuando se usa vapor saturado, pero la materia no esta en contacto con el agua generadora, sino con un reflujo del condensado formado en el interior del destilador y se asuma que el agua era un agente extractor, se le denomino hidroextraccin.

Matraz 1

Figura 1. Destilacin por arrastre con vapor

Figura 2. Hidrodestilacin con trampa de Clevenger.

DATOS EXPERIMENTALES

VAPOR INDIRECTOVAPOR DIRECTO

Tiempo510152025

T158

T2

T3

T4

T5

T6

T7

T8

Tiempo51015202530

T1

T2

T392

T4

T5

T6

T7

T8

Temperatura Inicial26

Dimetro Tanque0.3650mts.

Z Aceite0.17mts.

Volumen inicial Aceite17.79Lt. Aceite

Volumen inicial Hexano1Lt.

Volumen Hexano Indirecto0.018Lt.

Volumen Hexano Arrastre0.91Lt.

Vapor Condensado indirecto1.4Lt.

Vapor Condensado directo1.1Lt.

Tiempo Indirecto25Min.

Tiempo Arrastre25Min.

Presin Vapor Indirecto0.5

Presin Vapor Arrastre0.3

Presin Atmosfrica585mmHg

PM

Cp

Aceite282112.80.912

Hexano8646.610.675

CALCULOS

1.- Calculo de la fraccin de Hexano (componente voltil) presente en la mezcla inicial LA0

2.- Calculo de la fraccin mol de Aceite inicial LB0

3.- Moles totales de alimentacin Lo

4.- Fraccin mol del Hexano xA y fraccin mol del aceite xB

5.- Calculo del calor especfico promedio de la mezcla de aceite Cpm

6.- Calor latente del vapor indirecto Pabs= Pman + PatmPabs= (0.5+0.79)kg/cm2=1.29 kg/cm2De tablas de vapor:v i= 9628 kcal/kgmol

7.- Calor latente de vapor del hexano Pabs= Pman + PatmPabs= (0.5+0.79)kg/cm2=1.29 kg/cm2De tablas de vapor:v a= 6895 kcal/kgmol

8.- Volumen del hexano destilado por calentamiento indirecto LA IND

9.- Moles de vapor tericos en calentamiento indirecto (MVi)Teorico

10.- Moles de vapor prcticos en el calentamiento indirecto (Mvi)Prac.Volumen de condensado indirecto= 1.4L

11.- Perdida de calor por calentamiento indirecto

12.- Moles de hexano presentes en la mezcla antes de iniciarse el arrastre LA1

13.- Masa de Hexano destilado por arrastre

14.- Moles de Hexano residuales

15.- Masa de vapor de arrastre

16.- Presin parcial del HexanoComponenteABC

Hexano4.001391170.875224.317

Donde T=C ; P= barPara una T= 92C

17.- Calculo de la eficiencia evaporativa

TABLA DE RESULTADOS

LA00.007849 kgmol

LB00.057534 kgmol

L00.065383 kgmol

XA0.120046

XB0.879954

Cpm104.854 kcal/kgmolC

Vi9628 kcal/kgmol

VA6895 kcal/kgmol

LAi

(Mvi)Terico

(Mvi)Practico

Qp

LA1

LA@

LAR

Mva

Pa

Ev

Bibliografa:

1.- http://iqtma.uva.es/separacion/archivos/arrastrevapor.pdf2.- http://organica1.org/1311/1311_10.pdf3.- Poling, Bruce; Prausnitz, John & OConnell, John The Proporties of Gases and Liquids, 5 th Edition, McGraw Hill, New York, 2001