1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO” EXTENSIÓN MARACAIBO
ESCUELA DE ELECTRÓNICA
CONTROL DE PROCESOS
CONTROL DE INTERCAMBIADORES DE CALOR, COLUMNAS DE
DESTILACIÓN Y PH.
PROF.: ING. JAVIER LARA
REALIZADO POR:
Robert Rubio, 15.850.701
MARACAIBO, ENERO 2016
2. INTRODUCCIÓN
¿Qué es la energía? De ella sabemos, por ejemplo, que puede fluir en
diversas formas, como la energía calórica, la energía eléctrica y el trabajo
mecánico. También, que se puede almacenar en diversas formas tales como
energía de formación en un resorte comprimido, energía interna en un cuerpo
caliente y energía química en un combustible. Además, Eistein demostró a
principios del siglo XX que es interconvertible con la masa en si misma; es decir
que el mundo físico entero es una manifestación de energía. Por ejemplo,
podríamos decir que la energía calórica fluye debido a la diferencia de temperatura
o que expresa la energía interna de un material en términos de la actividad de un
átomo, pero sin embargo esto no contesta la pregunta inicial.
La verdad es que en realidad desconocemos la respuesta. La mayoría de
las materias científicas y tecnológicas comienzan con una aceptación del concepto
de energía y tratan las diversas formas de energía y masa como elemento
fundamental del universo. Los problemas que se refieren a la naturaleza
fundamental y la existencia de energía son más apropiados a los campos de la
filosofía y religión. La ciencia no puede dar razones de la existencia de energía o
la existencia del mundo físico.
Nosotros mismo somos parte de este universo físico, parte de la energía
que deseamos entender y debido a esto ser esencialmente imposible entender la
existencia de la energía. Sin embargo, esto no debe desalentarnos en el estudio
de las características de diversas energías. El progreso realizado por el hombre y
que lo a llevado a su estado presente de civilización, a sido gracias a que a
recabado información acerca de ella.
3. TRANSFERENCIA DE CALOR
Calor es la energía en tránsito desde un sistema con alta temperatura a otro
sistema con más baja temperatura. El calor se asocia con la energía interna
cinética y potencial de un sistema (movimiento molecular aparentemente
desorganizado). El calor siempre fluye desde una región con temperatura más alta
hacia otra región con temperatura más baja. La transferencia o dispersión del calor
puede ocurrir a través de tres mecanismos posibles, conducción, convección y
radiación. A nivel industrial se utiliza principalmente la conducción.
TRANSFERENCIA POR CONDUCCIÓN
La conducción de calor es un mecanismo de transferencia de energía
térmica entre dos sistemas basado en el contacto directo de sus partículas sin flujo
neto de materia y que tiende a igualar la temperatura dentro de un cuerpo y entre
diferentes cuerpos en contacto. El principal parámetro dependiente del material
que regula la conducción de calor en los materiales es la conductividad térmica,
una propiedad física que mide la capacidad de conducción de calor a otras
substancias con las que está en contacto. La inversa de la conductividad térmica
es la resistividad térmica, que es la capacidad de los materiales para oponerse al
paso del calor.
Este proceso es autorregulado, es decir, se parte de un estado en equilibrio
y al ocurrir un cambio en el sistema se alcanza otro estado en equilibrio después
de un tiempo finito. Esto significa que en términos generales, el modelo de un
proceso de intercambio de calor suele ser de primer orden (estable, pero
lento).Desde el punto de vista de control se tiene que la transferencia de calor
asumiendo pérdidas al exterior despreciables es proporcional a la masa los
fluidos, el calor especifico y el gradiente de temperatura.
Calor especifico es la cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad
de masa de una sustancia o sistema termodinámico para elevar su temperatura en
una unidad. Si se analiza el proceso desde el fluido frío arroja el mismo flujo de
calor que el del fluido caliente, lo que cambia es el signo, que indica la dirección
4. de intercambio y depende del que tenga más calor. A nivel industrial se conocen
los siguientes tipos de intercambiadores de calor:
INTERCAMBIADORES DE PLACAS
Son llamados también intercambiadores de calor compactos. Están
formados por un conjunto de placas de metal corrugadas (acero inoxidable, titanio,
etc.) contenidas en un bastidor, el sellado de las placas se realiza mediante juntas
o también pueden estar soldadas. Pueden ser de diferentes tipos: -
Intercambiadores de tipo placa y armazón (plate and frame) similares a un filtro
prensa. - Intercambiadores de aleta de placa con soldadura (plate fin).
CARACTERÍSTICAS
Altamente eficaz Amplia variedad de materiales y modelos, Versatilidad
(agua libre de oxígeno en calefacciones hasta líquidos corrosivos como
lejías, ácidos y agua de mar).
Gran superficie de intercambio de calor en un espacio muy pequeño.
(Barcos, edificios pequeños...)
VENTAJAS
Muy compacto poco espacio. Ocupa un área cinco veces menor que la
requerida por un intercambiador de carcasa y tubos.
5. Fácil de montar Fácil limpieza, permite una apertura y cierre fácil y rápido
para limpieza mecánica. Puede ampliarse fácilmente colocando más placas
en el bastidor. Coeficientes de transmisión de calor muy elevados: U =
3500-7000 W/m2oC Turbulencia y placas delgadas La mezcla entre fluidos
es imposible. Seguridad de operación.
No hay Fugas al exterior Mantenimiento fácil: sólo stock de juntas y placas
Bajos costes de servicio.
INTERCAMBIADORES DE CALOR ESPIRALES
Planchas arrolladas formando 2 canales espirales concéntricos. Bordes de
los canales cerrados alternativamente. Los medios van en contracorriente pura
Las mismas características de flujo para cada medio Se disminuye la tendencia al
ensuciamiento Permite gran aprox. Entre Tas y cruce entre ellas. Es compacto y
require menos espacio para la instalación Se fabrican en cualquier tipo de metal
que pueda ser conformado en frio y soldado como acero al carbono inox.,
aleaciones de níquel y titanio etc. Aplicaciones: tratamiento de lodos, líquidos con
sólidos en suspensión incluyendo papillas, y ampligama de fluidos viscosos
COLUMNAS DE DESTILACIÓN
La destilación, es su forma más simple, la separación por vaporización de
los componentes de una solución que resulta de una diferencia de volatilidad de
los componentes. La destilación de múltiples etapas, puede ser llevada a cabo en
una simple columna de pared mojada, la cual es un cilindro vertical sobre cuyas
6. superficies internas fluyen en contracorriente líquido y vapor. A causa de su
limitada superficie interfacial, la transferencia de masa es muy limitada. Una de
las formas de obtener una interfase grande consiste en llevar a cabo esta
operación en una torre llena de cuerpos geométricos pequeños (empaque) que
permite el contacto continuo e íntimo entre el líquido y su vapor, al desplazarse a
través de la misma contracorriente.
En la práctica se utilizan gran variedad de materiales para empacar torres,
dentro de estos se encuentran: pedacearía de vidrio, piedras porosas, carbón,
empaque estructurado, o empaque cerámico, entre los principales. Dentro de los
empaques más conocidos se tienen: anillos rashing, anillos lessing, anillos de
partición empaque tipo silla o silla intalox y el empaque estructurado.
Una columna de destilación es una estructura cerrada en la cual se realiza
la separación física de un fluido en dos o más fracciones. Esta separación se logra
sometiendo el fluido a condiciones de presión y temperatura apropiadas a lo largo
de la columna, de modo de lograr que las fracciones que se buscan separar se
encuentren en dos estados diferentes. La fracción más pesada (en estado líquido)
baja por gravedad, mientras que la más liviana (en estado gaseoso) sube y se
condensa en las partes superiores.
De esta manera se logra un buen intercambio entre ambas fases
permitiendo la efectiva transferencia de la parte gaseosa del líquido que baja a la
fase gaseosa que sube e, igualmente, de la parte líquida que pueda arrastrar la
fracción gaseosa que sube al líquido que baja como se aprecia en la figura.
7. Este mecanismo de transferencia se optimiza al maximizar la superficie de
contacto entre ambas fases. En las columnas de destilación esto se realiza
mediante dos tipos de estructuras mecánicas básicas: las estructuras de platos o
bandejas y las estructuras de empaques. Ambas estructuras pueden
encontrarse en una misma columna dependiendo de su diseño y utilización.
ESTRUCTURA DE PLATOS
En la figura se muestra un corte longitudinal de un sector de una torre con
estructuras de platos de un solo bajante. Tal como se aprecia, los bajantes de los
platos van alternándose a un lado y al otro de la torre sucesivamente obligando al
líquido a recorrer un largo camino zigzagueante hacia la parte inferior de la torre.
El gas se desplaza en la dirección contraria, es decir hacia arriba, tal como lo
indican las flechas y pasa de un plato a la región del plato inmediato superior a
través de unos ductos ubicados en la parte activa de los mismos donde se realiza
el contacto entre el líquido que baja y el gas que sube.
Los ductos pueden ser simples orificios o estructuras compuestas por
partes rígidas o movibles cuya función es ayudar a impedir el desplazamiento
del líquido hacia abajo a través de los ductos, facilitando el transporte del gas
hacia arriba de modo de forzar el contacto gas-líquido sobre la parte activa del
plato. Existen platos con dos y tres bajantes cada uno, platos de chimeneas y
otros para funciones especiales.
8. ESTRUCTURA DE EMPAQUES
Una zona de empaque, está compuesta por un agregado de pequeños
elementos de empaque que pueden ser metálicos, cerámicos o plásticos y que se
acumulan en una región de la torre donde cumplen la función de maximizar el
contacto entre el líquido que baja y el gas que sube. Las zonas empacadas se
usan preferentemente en procesos de destilación al vacío donde se requieren
bajas diferencias de presión. Esta acumulación de las pequeñas estructuras en la
zona de empaque puede ser ordenada o desordenada dependiendo de la función
que deba cumplir.
Desde mediados del siglo pasado los equipos más utilizados
industrialmente estaban hechos de acero o de otro tipo de metal y recibieron el
nombre de columnas de rectificación o columnas de destilación. Se trata de un
equipo que consta de un calderín o rehervidor (en el cual se genera vapor), una
columna con platos o con empaques (en la cual se lleva a cabo la rectificación, al
ponerse los vapores en contracorriente con el líquido) y un condensador (en el
cual se condensan los vapores salientes del domo, se regresa parte de ese líquido
como ‘‘reflujo’’ y se extrae parte del mismo como un destilado o producto
del domo).
9. El aparato utilizado en la actualidad en la destilación continua está
constituido por tres equipos integrados: un generador de vapor, rehervidor o
calderín, un elemento que pone en contacto vapor y líquido, columna de
platos o empacada, y un condensador, que es un cambiador de calor enfriado por
agua o por un refrigerante.
La rectificación o destilación continua con etapas y con reflujo puede
considerarse, de forma simplificada, como un proceso en el cual se lleva a cabo
una serie de evaporaciones y condensaciones. Estos fenómenos se llevan a
cabo en los platos o charolas de la columna de destilación. Para ello, el líquido de
cada etapa fluye por gravedad a la etapa inferior y el vapor de cada etapa lo hace
hacia arriba, a la etapa superior. Por consiguiente, en cada etapa entra una
corriente de vapor G y una corriente líquida L, las que se mezclan para transferir
masa y tratar de alcanzar el equilibrio. La forma de lograrlo es la creación de una
interfase líquido-vapor lo más extensa posible.
La principal resistencia a la transferencia de masa está en la fase vapor, por
lo que se han diseñado aparatos y dispositivos en los que el vapor burbujee
dentro del líquido, para obtener así una mayor superficie de transferencia. Sin
embargo, no es posible lograr que las corrientes que salen de una etapa
estén en equilibrio, de allí que se hable de eficiencia, que es una medida
del acercamiento al equilibrio. Los platos reales de una columna tienen eficiencias
menores que 100 por ciento. Como ya se mencionó, el principio de funcionamiento
de la columna es poner en contacto un vapor con un líquido más rico en el
componente más volátil que el correspondiente al equilibrio.
Al mezclarse íntimamente, el vapor tenderá a ponerse en equilibrio con el
líquido, condensándose parte del componente menos volátil y evaporándose el
más volátil. Mediante la repetición de esos contactos a contracorriente, el vapor se
irá enriqueciendo y el líquido empobreciendo (en el componente más volátil) hasta
alcanzar las composiciones del destilado y del residuo respectivamente. Como el
proceso consiste en poner en contacto vapor con líquido y a la columna no le entra
más que la alimentación, el vapor se genera evaporando parte del residuo o
10. fondos, y el líquido retornando a la columna parte del destilado, que son las
mezclas más pobres y más ricas, respectivamente, en el componente más volátil.
La energía para que la torre funcione así es proporcionada por el calor que
se introduce en el rehervidor, el cual causa la evaporación de parte del líquido que
llega a éste. La corriente de vapor, conforme asciende por la torre, se enriquece
en el componente más volátil. Esta corriente se condensa en el condensador y
una parte de ese líquido se regresa - refluja - hacia la columna y otra parte se
extrae del domo como destilado o producto. La corriente del líquido que se refluja
desciende por gravedad y se va enriqueciendo con el componente más pesado.
Este proceso de enriquecimiento y empobrecimiento en determinados
componentes se lleva a cabo en etapas sucesivas de la torre. Para entender más
fácilmente este mecanismo en el cual que se representa un plato y las
concentraciones del líquido volátil en las corrientes líquidas y de vapor.
COLUMNA DE DESTIL ACIÓN BATCH MULTICOMPONENTE
Descripción del Proceso
La columna tiene 162 mm de diámetro, y está rellena con un material Sulzer
Mellapack 250 Y. La altura de la columna es de 8 m, y consta de 20 platos
incluyendo rebolier y condensador. La entrada al sistema es la denominada
relación de reflujo, en tanto que las variables de salida son las concentraciones, a
la salida de la columna, de las tres componentes de la mezcla. Una dificultad que
se presenta para la identificación de una columna de destilación es que
usualmente la medición de las variables de interés (e.g., composiciones) es
costosa y en general no puede realizarse online.
Esto hace que la cantidad de datos disponibles para realizar la identificación
sea en general escasa, lo que dificulta el uso de los métodos tradicionales de
identificación. Se recurre entonces al empleo de algún paquete software
(específico para Control de Procesos) que permita implementar un modelo
11. riguroso de la columna, basado en principios físicos, y luego utilizar este
modelo para generar (via simulación) suficientes datos para la identificación.
Como resultado del proceso de identificación se obtiene entonces un modelo de
orden reducido del proceso, que es apropiado para su uso en el diseño de
controladores (en contraposición al modelo riguroso que es en general de un
orden elevado).
RECTIFICACION EN COLUMNA EMPACADA
Entre las características del empaque que son necesarias para el diseño de
la torre están:
El porcentaje de huecos %
El área especifica.
El número de piezas por metro cúbico. La densidad aparente.
La columna consta de tres partes principalmente, la columna propiamente
dicha, el condensador en la parte superior y el calderón o hervidor en la parte
inferior. El vapor sale por la parte superior de la columna hacia el condensador de
donde una parte se retira como destilado y la otra regresa a la columna como
reflujo. El líquido desciende por la columna hacia el hervidor en el que se evapora
parcialmente. Los vapores regresan a la columna y el líquido residual se queda en
el fondo para ser retirado posteriormente.
En este caso se trabaja con una destilación por lote, esto es, que la carga
de alimentación se hará al inicio de la corrida y se irán retirando el producto
deseado por el corte de domo, manteniendo el reflujo constante. En esta
destilación el vapor que sale en cualquier momento, está en equilibrio con e1
líquido, de manera que tanto la composición como el punto de ebullición de éste
último varían continuamente durante la operación.
Para el caso de una mezcla binaria, la relación entre la cantidad de liquido
inicial Lo y el líquido al final de la destilación t, viene dada por la ecuación de Lord
Rayleigh, la cual resulta de efectuar un balance de materia en el proceso: sea una
12. mezcla de dos componentes solubles, designemos por L al número total de moles,
de la misma, por x a la fracción mal del componente más volátil del liquido y por y
a la fracción molar del mismo componente en el vapor de equilibrio con el liquido
original. Sean dL las moles que hay que vaporizar el liquido perderá una cantidad
diferencial del componente más volátil y el vapor lo ganara.
La columna de destilación binaria que se considera es la denominada
Columna A, La columna tiene 40 platos y produce la separación de una mezcla
binaria con una volatividad relativa de 1.5, en productos con un 99 % de pureza. El
modelo se realizó basándose en balance de masa y balance de energía en estado
estacionario, y consiste de un conjunto de ecuaciones diferenciales algebraicas no
lineales.
Las siguientes hipótesis fueron usadas para la construcción del modelo:
mezcla binaria; presión constante; volatividad relativa constante; equilibrio en
todas las etapas; flujo molar constante; no existencia de vapor holdup; dinámica
de líquido linealizada, pero que afecta al flujo de vapor (el denominado efecto
"K2") ha sido incluido. La columna tiene 40 platos, un recalentador en la base y un
condensador del flujo de salida en el tope de la columna. Un diagrama
esquemático de la columna se representa en la Figura.
13. PERFILAJE GAMMA
El perfilaje gamma es una técnica de diagnóstico que se aplica,
principalmente, al estudio de columnas de destilación. Se basa en el diferente
grado de atenuación que sufre la radiación gamma cuando atraviesa
materiales de distinta densidad. Por medio del análisis de un perfil vertical de
densidad es posible identificar problemas sin detener el proceso en estudio y sin
contacto físico, mejorando así la eficiencia operativa del mismo y reduciendo
los tiempos de parada para mantenimiento.
Principio de funcionamiento
Cuando se interpone un material entre una fuente emisora de radiación
gamma y un detector, la intensidad de radiación original resulta reducida en razón
de las diversas interacciones que tienen lugar entre los fotones gamma y los
átomos del material. A igualdad de otros factores, el grado de atenuación sufrida
por la radiación incidente resulta ser función de la densidad del material
interpuesto.
El perfilaje gamma consiste en desplazar, en forma simultánea, una fuente
radiactiva y un detector a lo largo de la columna bajo estudio. Ambos suelen estar
ubicados (aunque no es la única posibilidad) en forma diametralmente opuesta, de
manera de que la columna se interponga entre ambos.
Líquido, gas, espuma, platos, empaques y cualquier otro componente que
se encuentre en el interior de la columna atenuará el haz de radiaciones en
diferente grado. En consecuencia, si se grafica la respuesta del detector en
14. función de la altura se obtendrá un perfil vertical de densidad en el que, con cierta
práctica, puede reconocerse cada componente.
La figura ilustrada arriba representa esquemáticamente algunos de los
componentes que pueden encontrarse en una columna y la respuesta ideal que se
obtendría al efectuar un perfil gamma. Pero en una columna de destilación real
existen muchas otras regiones en su interior formadas por materiales diversos,
unos de tipo estructural fijo como bandejas, tuberías y chimeneas, y otros
compuestos por los fluidos bajo tratamiento, los cuales pueden estar en fase
líquida o gaseosa y que pueden desplazarse continuamente a lo largo de la
estructura interna de la columna o torre. De este modo la representación de un
perfilaje gamma de un sistema real dinámico, así como su interpretación, resulta
mucho más compleja que el diagrama.
APL ICACIÓN EN L A INDUSTRIA PETROLERA
El petróleo, por si mismo es un conjunto de hidrocarburos. Sin embargo, los
derivados del petróleo se pueden obtener luego de algunos procesos químicos. Un
modo para destilar el petróleo crudo es la destilación fraccionada. Mediante este
modo se obtienen fracciones y no productos puros.
15. Para destilar el petróleo se utilizan las conocidas refinerías. Estas son
enormes complejos donde se somete al petróleo crudo a procesos de separación
en los cuales se extrae gran variedad de sus derivados.
Las torres de destilación industrial para petróleo poseen alrededor de 100
bandejas. Dentro del petróleo existen varios compuestos de los cuales se
obtienen alrededor de 2.000 productos.
La destilación fraccionada se realiza principalmente basándose en
temperatura ebullición. Cada sustancia dentro del petróleo destila a distinta
temperatura. Entonces, a partir de una temperatura fija se obtiene una sustancia
predeterminada. Por ejemplo: se calienta el crudo hasta los 100 ªC de donde se
obtiene nafta, luego se sigue calentando el petróleo restante para obtener otras
sustancias buscadas en temperaturas hasta llegar a los 350-400 C, temperatura
en la cual el petróleo empieza a descomponerse. Es por esto que dentro de las
refinerías se somete al petróleo crudo a determinadas temperaturas en distintas
instancias. De este modo, los componentes se van desprendiendo de una manera
ordenada. En el siguiente cuadro se pueden ver distintos derivados (los más
importantes) del petróleo. El porcentaje de extracción respecto a la cantidad total
del crudo, la temperatura de ebullición los productos obtenidos a partir de la
cantidad de homos de carbono de cada componente, se pueden ver en la
siguiente tabla:
% Salida
Temp. de
Ebullición( C)
homos de C Productos
Obtenidos
2
< 30 1 a 5 Hidrocarburos
ligeros
15 a 20 30 200 5 a12 Gasolinas, naftas
5 a 20 2 300 12 a 15 Queroseno
10 a 40 300 400 15 a 25 Gas-oil
Residuo
+ de 400 + de 25 Lubricantes,
alquitrán
Las refinerías están compuestas por altas torres que contienen varios platos
en los cuales se lleva a cabo el contacto entre la fase líquida y vapor. El vapor es
16. generado por medio de calentamiento del líquido de fondos que se compone
básicamente de la sustancia menos volátil del sistema y por tanto está a la mayor
temperatura de la torre, mientras que el líquido que va descendiendo a través de
la torre desde el primer plato, el cual es más rico en el componente más volátil y
está con la menor temperatura de la torre, es obtenido del condensado del vapor
más ligero. La alimentación de la torre puede consistir desde líquido subenfriado
hasta vapor sobrecalentado, lo cual modifica el número de platos necesarios para
la separación deseada.
APL ICACIÓN EN L A INDUSTRIA CERVECERA
El proceso de Elaboración de Cerveza consta de tres etapas claramente
definidas, que son Cocimiento, Fermentación y Reposo las cuales dependen
exclusivamente del tipo de cerveza que se piensa elaborar, debido a que según la
clase de cerveza varia la cantidad y tipo de Materia Prima. Esta es una de las
causas principales por las cuales existen tantas variedades de cerveza. Siendo las
otras él.
Tipo y naturaleza de Agua
Tiempos y Temperaturas en Fermentación
Luego pasa por el proceso de destilación y deshidratación, el mosto se destila
en dos etapas. En ambas se utiliza además de vapor el calor residual de otras
zonas. El número recomendado de platos para la separación agua etanol es de 60
platos separados distancias que van desde los 600 mm a los 500 mm.
La primera etapa es en una columna de destilación y una columna
destrozadora que produce vapores de alcohol con un contenido del 45% de
alcohol y el bagazo más los vinazos que serán objeto de proceso de obtención del
pienso.
17. La columna de destilación tiene 22 platos separados a una distancia de 600
mm. A esta columna es a la que entra el flujo de cerveza proveniente de la
fermentación. Los flujos de salida que vamos a tener van a ser:
Cerveza con un grado alcohólico entorna al 25%, parte de este flujo se
recirculará y se condensará para provocar una lluvia en la torre de
destilación.
Vinazos que irán al proceso de secado y evaporación.
Parte del condensado que tenemos en la parte baja de la torre pasará a través
de un hervidor que lo convertirá en gas por medio de un aporte de vapor de agua.
La columna destrozadora cuenta con 16 platos separados a 500 mm. A esta
columna llega el flujo de cerveza proveniente de la columna de destilación.
Cerveza con un grado alcohólico entorno al 45%, parte de este flujo se
recirculará y se condensará para provocar una lluvia en la columna
destrozadora.
Vinazas que irán al proceso de secado y evaporación.
Parte del condensado que tenemos en la parte baja de la torre pasará a través
de un hervidor que lo convertirá en gas por medio de un aporte de vapor de agua.
Los vapores producidos van a pasar a través de una ducha de vahos con
compacto, el condensado se va a recircular.
La segunda etapa eleva el grado de la solución alcohólica a 95% mediante su
paso por una columna rectificadora. El número de platos es de 22 y la separación
entre ellos es de 500 mm. En la columna rectificadora vamos a tener también el
rehervidor en la base de la columna y la recirculación de parte del alcohol húmedo
que tenemos en la parte superior de la columna.
Estos vapores con contenido alcohólico de 95-96% se recalientan de nuevo y
se introducen en el tamiz molecular. Estas, tienen en su interior un lecho de
zeolitas específicamente, muy absorbente capaz de absorber a la temperatura y
18. presión del proceso, el agua de los vapores alcohólicos elevando la concentración
a más del 99,75%.
Una columna trabaja en modo deshidratación mientras la otra regenera. La
regeneración del lecho se efectúa por inmersión en alcohol deshidratado,
obteniéndose una solución alcohólica de 60ºC de concentración que se envía a la
columna rectificadora. El alcohol así obtenido, se enfría y se manda a los tanques
del almacén de alcohol para su expedición.
19. CONCLUSIÓN
Para una descripción cuantitativa de los fenómenos térmicos, es necesaria
una definición cuidadosa de conceptos como: temperatura, calor y energía interna.
Para entender el concepto de temperatura es útil definir dos frases usadas con
frecuencia, contacto térmico y equilibrio térmico. Para comprender el significado
de contacto térmico, basta imaginar dos objetos situados en un recipiente aislado
de manera que interactúen entre sí pero no con el resto de mundo. Si los objetos
están a diferentes temperaturas, entre ellos se intercambia energía, aun cuando
no estén en contacto físico.
El calor es la transferencia de energía de un objeto a otro como resultado
de una diferencia de temperatura entre los dos. El equilibrio térmico es una
situación en la que dos objetos en contacto térmico dejan de intercambiar energía
por el proceso de calor ya que los dos alcanzaron la misma temperatura. Los
termómetros son instrumentos que se usan para medir temperaturas, todos están
basados en el principio de que alguna propiedad física de un sistema cambia
conforme cambia la temperatura del sistema; algunas de esas propiedades son: el
volumen de un líquido, la longitud de un sólido, la presión de un gas, la resistencia
eléctrica de un conductor, entre otras.
Los termómetros más comunes constan de una masa de líquido (mercurio o
alcohol) que se expande dentro de un tubo de vidrio capilar cuando se calienta. La
energía interna es toda aquella energía de un sistema que está asociada con sus
componentes microscópicos (átomos y moléculas) y que se relaciona con la
temperatura de un objeto. Cuando se calienta una sustancia, se le está
transfiriendo energía al ponerla en contacto con un ambiente de mayor
temperatura, el término calor se usa así para representar la cantidad de energía
transferida.
Es importante comprender la relación a la cual la energía se transfiere y los
mecanismos responsables de la transferencia. Se conocen tres mecanismos de
transferencia de energía; el proceso de transferencia de energía que está más
20. claramente asociado con una diferencia de temperatura es la conducción térmica.
Otro mecanismo es por convección, se ve cuando la transferencia es por el
movimiento del medio que puede ser aire o agua y el movimiento es por cambios
en la densidad. La tercera forma de transferir energía es radiación. Todos los
objetos radian energía continuamente, un cuerpo que está más caliente que sus
alrededores radia más energía de la que absorbe, en tanto que un cuerpo que
está más frío que su alrededor absorbe más energía de la que radia. Las
conclusiones que podemos al estudiar el calor y la energía son:
1.- El calor se transfiere en forma de energía
2.- El calor se transfiere de un cuerpo de mayor temperatura a uno de menor
temperatura
3.- La energía se transfiere por tres mecanismos: conducción, convección y
radiación
4.- La temperatura es la medida de la energía interna de un sistema.
5.- La temperatura se puede medir con los termómetros y no con sensaciones
térmicas.
21. REFERENCIAS
http:/ /www.fq ui m.u na m. mx/si ti o/ed qui m/72 /72 - pol - 2.pdf
http:/ /www.n ol do r .co m.ar /nol do r web /de tall es/pe r fil aje.h tm
http:/ /www.ve ga .co m/e sn/5 37 6.h tm