destilación al vacío
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INTRODUCCIÓN
Destilación es la operación de separar, comúnmente mediante calor, los diferentes componentes líquidos de una mezcla, aprovechando las diferencias de volatilidades de los compuestos a separar
La destilación al vacío se utiliza cuando la temperatura del punto de ebullición del
compuesto a destilar es superior a la temperatura de descomposición química del
producto.
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
DESTILACIÓN A VACÍO EN EL LABORATORIO
• La presión externa se reduce para disminuir el punto de ebullición de la mezcla.
• Se aplica vacío al aparato de destilación conectándole una bomba que succiona el aire contenido en el interior del aparato.
En la destilación al vacío
• En la separación y purificación de compuestos inestables y sensibles al calor, que no se pueden destilar a presión atmosférica.
Se utiliza • Parecido a los otros procesos de destilación, con una bomba de vacío o trompa de agua.
El equipo es un montaje
Secuencia del montaje de un equipo de destilación a vacío a nivel de laboratorio.
En primer lugar se fija la pinza con la nuez a las barras de la mesa o
vitrina
Se coloca el matraz de fondo redondo sobre la placa
calefactora y ajustado en su embocadura por la pinza
se sitúa el termómetro con su adaptador en la parte superior
de la cabeza de destilación.
Se monta la cabeza de destilación sobre el
matraz de fondo redondo.
Se fija el refrigerante recto a la pinza con un "clip" a la cabeza de destilación.
Se conecta las gomas del refrigerante recto a las tomas de agua, impulsión y retorno.
Se monta la cola de destilaciónSe conecta a la toma de vacío.
Se abre el manómetro de la bomba de vacío
Equipo de Destilación al Vacío armado completamente
GRÁFICOS
PLANTAS DE DESTILACIÓN AL VACÍO
DESTILACIÓN AL VACÍO.
APLICACIONES INDUSTRIALES Y AMBIENTALES
APLICACIONES INDUSTRIALES
Este proceso se usa normalmente en la
industria para purificar vitaminas y otros productos
inestables.
La aplicación más importante en la industria
es la obtención de.
• Gas• Nafta• Kerosene• gas oil• diesel oil• aceites lubricantes
Aquí la destilación en vacío es la operación complementaria de destilación del crudo
procesado en la unidad de destilación atmosférica, que no se vaporiza y sale por
la parte inferior de la columna de destilación atmosférica.
El vaporizado de todo el crudo a la presión atmosférica necesitaría elevar la
temperatura por encima del umbral de descomposición química y eso, en esta fase
del refino de petróleo, es indeseable.
El residuo atmosférico o crudo reducido procedente del fondo de la columna de destilación atmosférica, se bombea a la
unidad de destilación a vacío, se calienta a una T inferior a los 400 °C, similar a la
temperatura que se alcanza en la fase de destilación atmosférica, y se introduce en
la columna de destilación.
Esta columna trabaja a vacío, con una presión absoluta de unos 20 mm de Hg, se
vuelve a producir una vaporización de productos por efecto de la disminución de
la presión, pudiendo extraerle más productos ligeros sin descomponer su
estructura molecular.
Industria Petrolera
• Gas Oil Ligero de vacío (GOL).
• Gas Oil Pesado de vacío (GOP).
• Residuo de vacío
En la unidad de vacío se
obtienen tres tipos de
productos
Los dos primeros, GOL y GOP, se utilizan como alimentación a la unidad de craqueo catalítico después de desulfurarse en una unidad de hidrodesulfuración (HDS).
El residuo de vacío, se utiliza para alimentar a unidades de
craqueo térmico.
Se vuelven a producir más
productos ligeros y el fondo se
dedica a producir fuel oil.
Dependiendo de la naturaleza del crudo el residuo de vacmelisa y
melipino
Torre de destilación al vacío
Los diseños internos de algunas torres de vacío se diferencian de los de las torres atmosféricas en que en lugar de platos se utiliza
relleno al azar y pastillas separadoras de partículas aéreas.
Una torre de vacío ordinaria de primera fase produce gasóleos.
Una torre de segunda fase, que trabaja con un nivel menor de
vacío.
Los residuos de las torres de vacío pueden enviarse a un
coquificador.
Utilizarse como material para lubricantes o asfalto, o
desulfurarse y mezclarse para obtener fuel bajo en azufre.
Se usan para separar productos
de craqueo catalítico del
residuo sobrante.
Purificación de aceites esenciales
La extracción del aceite esencial de la piel de
Naranja Cajera se realizó con un equipo de extracción con CO2
supercrítico.
A una temperatura constante de 35º a
presiones de 100, 200 y 300 atmósferas y
velocidades de flujo de 115 y litros/minutos en
modo estático y estático ± dinámico.
Los extractos obtenidos fueron analizados con un
cromatógrafo de gases
Entre los compuestos obtenidos se encuentran:
benzaldehído, terpineno, limoneno, linalool, canfor, acetato de benzilo, nerol, acetato de linalilo, acetato de
geranilo, entre otros.
Aspecto general de la refinería de ECOPETROL, Barrancabermeja, Colombia
APLICACIÓN AMBIENTAL.
• La utilización de equipos de destilación al vacío es utilizada actualmente en la industria primordialmente del petróleo por sus mejoras ambientales.
• La destilación al vacío se utiliza cuando el líquido tiene un punto de ebullición excesivamente alto o descompone a alta temperatura, para reducir el consumo energético.
• Disminución del uso de disolventes, por tanto ahorro en materia prima.
• Disminución de emisiones; COVs (Compuestos orgánicos volátiles) de los disolventes
• Disminución de residuo peligroso
• En los combustibles de hoy día se reducen los compuestos de azufre, para evitar daños ambientales por lluvia ácida
Las principales ventajas en cuanto a lo ambiental de la destilación al vacío son:
EJEMPLO
DESTILACIÓN SOLAR AL
VACÍO
•Para la obtención de agua destilada es altamente deseable, sin embargo los altos costos de instalación y las limitadas producciones diarias no han logrado potenciar este procedimiento en forma adecuada.
Para los flujos de energía
las ecuaciones de conservación de
energía en la base y en el agua, son:
Para este análisis se ha considerado:
•Un sistema de colector solar plano, un estanque acumulador, una torre de bandejas de destilación en vacío y bombas de circulación con los controles adecuados
La bomba de circulación entre el colector solar y el
estanque de acumulación
•Es regulada automáticamente en base a la Temperatura
El enfriamiento de la superficie
superior de la torre
Se considera la siguiente función de
radiación solar:
•Con IMax de 1000, 800 y 600 W/m2, para sadilas del sol, tsal, a las 5.5, 6.0 y 6.5 hrs respectivamente. Estos corresponden a duraciones del día de 13, 12 y 11 horas.
El comportamiento del sistema, con una torre de
destilación de tres bandejas, se resume en siguientes curvas
A lo largo del día muestra la producción de destilado. Allí m1, m2
y m3 son las produciones de destilado en las bandejas 1,2 y 3 respectivamente y mtotal es la suma de las tres bandejas.
• Las curvas de los flujos de calor en el colector y en la base de la torre se muestran junto a la radicación solar y al rendimiento instantáneo del colector
La tendencia de las curvas indican que pueden lograrse producciones diarias sobre los 100kg/día para la curva
de radicación de q000 W/m2, lo que significa un aumento
significativo de la producción respecto al destilador de
batea simple.
El problema de la producción y mantención del vacío,
mediante columnas barométricas, requiere de
una investigación adicional, así como la solubilidad y
liberación de aire en el agua.
