Este documento presenta los fundamentos teóricos de la destilación a reflujo total y continua. Explica que la destilación es la operación unitaria más utilizada para separar mezclas líquidas y describe los principios de la destilación fraccionada. También describe el método de McCabe-Thiele para determinar el número mínimo de platos requeridos y explica conceptos como la eficiencia y los perfiles de temperatura en una torre de destilación. Finalmente, presenta algunas aplicaciones industriales de la destilación como en la industria petro
Este documento presenta los resultados de un experimento de laboratorio para medir los coeficientes de transferencia de calor en un intercambiador de calor. Se describen los objetivos, el marco teórico, los materiales y equipos utilizados, el procedimiento experimental, los resultados y el análisis. El objetivo principal era medir experimentalmente el coeficiente de transferencia de calor global del intercambiador y compararlo con el valor teórico.
Este documento presenta información sobre humidificación y deshumidificación adiabática. Explica conceptos como coeficientes de transferencia de masa, número de unidades de transferencia, altura de unidades de transferencia y ecuaciones para calcular las condiciones de entrada y salida en una torre. También incluye un ejemplo de cálculo para determinar las condiciones de una mezcla de aire y vapor de agua al pasar por una torre de deshumidificación.
El método Pinch se utiliza para rediseñar redes de intercambiadores de calor con el objetivo de ahorrar costos y energía. El método se enfoca en integrar el calor de las corrientes calientes en las frías para minimizar el uso de vapor y agua de enfriamiento. Incluye construir curvas compuestas de temperatura vs entalpía para identificar puntos Pinch y cuantificar el calor que puede integrarse entre las corrientes.
Este documento describe los principios fundamentales de la centrifugación para la bioseparación. Explica la ley de Stokes que rige la velocidad de sedimentación de partículas en un fluido, así como cómo esta velocidad depende de factores como el tamaño de partícula, densidad, viscosidad del fluido y fuerza centrífuga o gravitacional aplicada. También cubre conceptos clave como la velocidad de sedimentación, tiempo de sedimentación, factor G y diseño de centrífugas tubulares y de discos.
Este documento describe diferentes tipos de columnas utilizadas en procesos de destilación y separación de líquidos y gases. Explica que las columnas de relleno usan materiales porosos para aumentar la superficie de contacto entre fases, mientras que las columnas de platos separan los fluidos en etapas. También compara ventajas y desventajas de ambos tipos de columnas.
El documento presenta información sobre la humedad del aire y las propiedades que se pueden obtener de una carta de humedad. Explica cómo calcular el punto de rocío, la humedad relativa, la humedad absoluta y otras propiedades para un aire a 90°F de bulbo seco y 70°F de bulbo húmedo utilizando la carta de humedad. También incluye un ejemplo para ilustrar cómo calcular estas propiedades para diferentes condiciones de temperatura y humedad relativa.
El método McCabe-Thiele permite determinar el número de etapas teóricas necesarias para la separación de una mezcla binaria usando balances de materia y la curva de equilibrio. Se trazan las líneas de operación para calcular la relación de reflujo óptima y localizar el plato de alimentación. El método se basa en supuestos como caudales constantes y calor latente independiente de la composición.
Si todos los componentes del sistema se distribuyen entre las fases en el equilibrio, la operación se conoce como destilación fraccionada (o con frecuencia, simplemente como destilación).
Este documento presenta los resultados de un experimento de laboratorio para medir los coeficientes de transferencia de calor en un intercambiador de calor. Se describen los objetivos, el marco teórico, los materiales y equipos utilizados, el procedimiento experimental, los resultados y el análisis. El objetivo principal era medir experimentalmente el coeficiente de transferencia de calor global del intercambiador y compararlo con el valor teórico.
Este documento presenta información sobre humidificación y deshumidificación adiabática. Explica conceptos como coeficientes de transferencia de masa, número de unidades de transferencia, altura de unidades de transferencia y ecuaciones para calcular las condiciones de entrada y salida en una torre. También incluye un ejemplo de cálculo para determinar las condiciones de una mezcla de aire y vapor de agua al pasar por una torre de deshumidificación.
El método Pinch se utiliza para rediseñar redes de intercambiadores de calor con el objetivo de ahorrar costos y energía. El método se enfoca en integrar el calor de las corrientes calientes en las frías para minimizar el uso de vapor y agua de enfriamiento. Incluye construir curvas compuestas de temperatura vs entalpía para identificar puntos Pinch y cuantificar el calor que puede integrarse entre las corrientes.
Este documento describe los principios fundamentales de la centrifugación para la bioseparación. Explica la ley de Stokes que rige la velocidad de sedimentación de partículas en un fluido, así como cómo esta velocidad depende de factores como el tamaño de partícula, densidad, viscosidad del fluido y fuerza centrífuga o gravitacional aplicada. También cubre conceptos clave como la velocidad de sedimentación, tiempo de sedimentación, factor G y diseño de centrífugas tubulares y de discos.
Este documento describe diferentes tipos de columnas utilizadas en procesos de destilación y separación de líquidos y gases. Explica que las columnas de relleno usan materiales porosos para aumentar la superficie de contacto entre fases, mientras que las columnas de platos separan los fluidos en etapas. También compara ventajas y desventajas de ambos tipos de columnas.
El documento presenta información sobre la humedad del aire y las propiedades que se pueden obtener de una carta de humedad. Explica cómo calcular el punto de rocío, la humedad relativa, la humedad absoluta y otras propiedades para un aire a 90°F de bulbo seco y 70°F de bulbo húmedo utilizando la carta de humedad. También incluye un ejemplo para ilustrar cómo calcular estas propiedades para diferentes condiciones de temperatura y humedad relativa.
El método McCabe-Thiele permite determinar el número de etapas teóricas necesarias para la separación de una mezcla binaria usando balances de materia y la curva de equilibrio. Se trazan las líneas de operación para calcular la relación de reflujo óptima y localizar el plato de alimentación. El método se basa en supuestos como caudales constantes y calor latente independiente de la composición.
Si todos los componentes del sistema se distribuyen entre las fases en el equilibrio, la operación se conoce como destilación fraccionada (o con frecuencia, simplemente como destilación).
Un intercambiador de calor permite transferir calor entre dos fluidos que fluyen sin mezclarse. Puede estar compuesto por tubos concéntricos o por una carcasa y tubos. Existen varios tipos básicos como de paso simple, corrientes paralelas en contracorriente o múltiples pasos. El coeficiente de transferencia térmica global depende de factores como la geometría, velocidad de los fluidos y ensuciamiento.
Este documento describe los diferentes tipos de intercambiadores de calor, incluyendo su definición, clasificación según su arreglo de flujo y construcción, y aplicaciones generales. Explica los tipos principales como flujo paralelo, contraflujo, flujo cruzado, concéntrico, tubo y coraza, y compactos. Además, detalla los pasos para diseñar un intercambiador de calor, que incluyen analizar la aplicación, identificar las propiedades de los fluidos, realizar el balance de energía, definir
El documento describe los conceptos fundamentales de la destilación, incluyendo diagramas de ebullición, presión de vapor, equilibrio y volatilidad relativa. Explica cómo la destilación permite separar componentes de una mezcla líquida al estado de sustancias puras mediante la vaporización parcial de la mezcla y aprovechando las diferencias en la composición del vapor y el líquido resultante. También cubre temas como desviaciones de la idealidad, mezclas azeotrópicas y los tipos básicos de destilación como la
Este documento presenta una introducción a los procesos de destilación. Explica que la destilación es el proceso dominante de separación en la industria química, consumiendo más del 95% de la energía utilizada para procesos de separación. Describe la destilación como un proceso que separa los componentes de una mezcla líquida basándose en las diferencias en sus puntos de ebullición. Además, señala que la destilación es el proceso básico para la industria química, con más de 40,000 columnas en
Este documento presenta una tesis de grado sobre la implementación de un equipo de secado para alimentos. El objetivo principal fue construir un secado de bandejas para mejorar la enseñanza en la carrera de Ingeniería de Alimentos en la ESPOL. El documento explica los fundamentos teóricos del secado y describe los componentes y operación del secador de bandejas construido. Además, incluye varias prácticas de laboratorio diseñadas para ser realizadas en el secador.
Ejercicios de aplicación de humidificación torres de enfriamientoSistemadeEstudiosMed
Este documento presenta dos ejemplos de cálculos relacionados con torres de enfriamiento. El primer ejemplo resuelve un caso de humidificación en una torre de contracorriente, determinando parámetros como el número de unidades de transferencia y la altura de la unidad de transferencia. El segundo ejemplo calcula la altura de relleno requerida para una torre que enfría agua proveniente de un economizador. Ambos ejemplos utilizan diagramas psicrométricos y ecuaciones de diseño de torres de enfriamiento.
Este documento presenta el diseño de una torre de enfriamiento de agua para una planta ensambladora de vehículos. En primer lugar, se justifica la necesidad de diseñar una nueva torre debido al crecimiento de la planta. Luego, se establecen los objetivos y alcance del proyecto, que incluyen dimensionar una torre capaz de enfriar el agua de 30°C a 20°C con un caudal de 1000 GPM. Finalmente, se detallan los cálculos y componentes requeridos para el diseño de la torre de en
Este documento describe el flujo de fluidos a través de lechos porosos formados por partículas sólidas. Explica la ley de Darcy, que establece que la velocidad de flujo es directamente proporcional a la caída de presión e inversamente proporcional a la altura del lecho. También presenta la ecuación de Kozeny-Carman, que relaciona las características del lecho como la porosidad y la superficie específica con la pérdida de carga. Finalmente, define parámetros como
El documento introduce el estudio de la psicrometría, que analiza las propiedades termodinámicas del aire húmedo y su uso para entender procesos que involucran aire húmedo. Explica que la psicrometría se aplica en el diseño de sistemas de almacenamiento de alimentos, equipos de refrigeración, procesos de secado y procesos industriales que requieren control del contenido de vapor de agua en el aire. Además, presenta conceptos como transformaciones del aire, balances de materia y energía
El documento describe diferentes tipos de extractores y procesos de extracción. Se mencionan extractores de inmersión, percolación, tornillo sin fin, platos horizontales y cilindros rotatorios. Los procesos incluyen la alimentación de la materia prima, inyección del solvente, extracción de la semimiscela y obtención del soluto y los sólidos agotados.
El documento trata sobre los procesos de transporte de masa. Explica las leyes de Fick, Fourier y Newton que rigen la difusión molecular, conducción de calor y viscosidad respectivamente. También describe ejemplos de operaciones de transporte como la difusión de gases a través de una placa y la transferencia de calor entre láminas. El documento provee una introducción completa a los fundamentos de la transferencia de masa.
El presente es un informe de laboratorio de Operaciones de Transferencia de Masa II; se realiza la destilación de Etanol con Agua, posteriormente se realiza un breve análisis del experimento.
Este documento describe diferentes modelos para representar el equilibrio líquido-vapor y el comportamiento de las fases en sistemas bifásicos. Explica los modelos de Margules, Van Laar, Wilson, NRTL y UNIQUAC, los cuales representan la desviación del comportamiento ideal mediante ecuaciones empíricas y parámetros de interacción. También describe los diferentes tipos de interacciones moleculares que afectan el comportamiento del equilibrio líquido-vapor.
El documento proporciona una definición de intercambiador de calor y describe su clasificación según varios criterios, incluido el tipo de servicio, proceso de transferencia, número de fluidos involucrados y tipo de construcción. Luego se centra en los intercambiadores de carcaza y tubo, describiendo sus elementos clave como los tubos, deflectores y tipos de carcaza, así como ecuaciones básicas para el cálculo del intercambio de calor.
Este documento presenta los fundamentos teóricos y cálculos para determinar el número de platos teóricos en una torre de destilación fraccionada usando los métodos de Cabe-Thiele y Poncho Savarit. Se describe brevemente el proceso de destilación y diferentes tipos. Luego, se muestran los cálculos para una mezcla de etanol-agua, determinando que el método de Cabe-Thiele predice 10 platos más 1 calderín, mientras que el método de Poncho Savarit predice una concentración de destilado de 0
ESTA ES UNA PRESENTACIÓN DE LOS CICLOS DE POTENCIA DE VAPOR. SE COMIENZA CON UNA INFORMACIÓN REFERENTE A LOS DIAGRAMAS TERMODINÁMICOS MAS EMPLEADOS. LUEGO SE EXPLICAN LOS CICLOS DESDE EL CICLO DE CARNOT HASTA EL CICLO DE RANKINE EN SUS DISTINTAS CARACTERÍSTICAS
Un intercambiador de calor permite transferir calor entre dos fluidos que fluyen sin mezclarse. Puede estar compuesto por tubos concéntricos o por una carcasa y tubos. Existen varios tipos básicos como de paso simple, corrientes paralelas en contracorriente o múltiples pasos. El coeficiente de transferencia térmica global depende de factores como la geometría, velocidad de los fluidos y ensuciamiento.
Este documento describe los diferentes tipos de intercambiadores de calor, incluyendo su definición, clasificación según su arreglo de flujo y construcción, y aplicaciones generales. Explica los tipos principales como flujo paralelo, contraflujo, flujo cruzado, concéntrico, tubo y coraza, y compactos. Además, detalla los pasos para diseñar un intercambiador de calor, que incluyen analizar la aplicación, identificar las propiedades de los fluidos, realizar el balance de energía, definir
El documento describe los conceptos fundamentales de la destilación, incluyendo diagramas de ebullición, presión de vapor, equilibrio y volatilidad relativa. Explica cómo la destilación permite separar componentes de una mezcla líquida al estado de sustancias puras mediante la vaporización parcial de la mezcla y aprovechando las diferencias en la composición del vapor y el líquido resultante. También cubre temas como desviaciones de la idealidad, mezclas azeotrópicas y los tipos básicos de destilación como la
Este documento presenta una introducción a los procesos de destilación. Explica que la destilación es el proceso dominante de separación en la industria química, consumiendo más del 95% de la energía utilizada para procesos de separación. Describe la destilación como un proceso que separa los componentes de una mezcla líquida basándose en las diferencias en sus puntos de ebullición. Además, señala que la destilación es el proceso básico para la industria química, con más de 40,000 columnas en
Este documento presenta una tesis de grado sobre la implementación de un equipo de secado para alimentos. El objetivo principal fue construir un secado de bandejas para mejorar la enseñanza en la carrera de Ingeniería de Alimentos en la ESPOL. El documento explica los fundamentos teóricos del secado y describe los componentes y operación del secador de bandejas construido. Además, incluye varias prácticas de laboratorio diseñadas para ser realizadas en el secador.
Ejercicios de aplicación de humidificación torres de enfriamientoSistemadeEstudiosMed
Este documento presenta dos ejemplos de cálculos relacionados con torres de enfriamiento. El primer ejemplo resuelve un caso de humidificación en una torre de contracorriente, determinando parámetros como el número de unidades de transferencia y la altura de la unidad de transferencia. El segundo ejemplo calcula la altura de relleno requerida para una torre que enfría agua proveniente de un economizador. Ambos ejemplos utilizan diagramas psicrométricos y ecuaciones de diseño de torres de enfriamiento.
Este documento presenta el diseño de una torre de enfriamiento de agua para una planta ensambladora de vehículos. En primer lugar, se justifica la necesidad de diseñar una nueva torre debido al crecimiento de la planta. Luego, se establecen los objetivos y alcance del proyecto, que incluyen dimensionar una torre capaz de enfriar el agua de 30°C a 20°C con un caudal de 1000 GPM. Finalmente, se detallan los cálculos y componentes requeridos para el diseño de la torre de en
Este documento describe el flujo de fluidos a través de lechos porosos formados por partículas sólidas. Explica la ley de Darcy, que establece que la velocidad de flujo es directamente proporcional a la caída de presión e inversamente proporcional a la altura del lecho. También presenta la ecuación de Kozeny-Carman, que relaciona las características del lecho como la porosidad y la superficie específica con la pérdida de carga. Finalmente, define parámetros como
El documento introduce el estudio de la psicrometría, que analiza las propiedades termodinámicas del aire húmedo y su uso para entender procesos que involucran aire húmedo. Explica que la psicrometría se aplica en el diseño de sistemas de almacenamiento de alimentos, equipos de refrigeración, procesos de secado y procesos industriales que requieren control del contenido de vapor de agua en el aire. Además, presenta conceptos como transformaciones del aire, balances de materia y energía
El documento describe diferentes tipos de extractores y procesos de extracción. Se mencionan extractores de inmersión, percolación, tornillo sin fin, platos horizontales y cilindros rotatorios. Los procesos incluyen la alimentación de la materia prima, inyección del solvente, extracción de la semimiscela y obtención del soluto y los sólidos agotados.
El documento trata sobre los procesos de transporte de masa. Explica las leyes de Fick, Fourier y Newton que rigen la difusión molecular, conducción de calor y viscosidad respectivamente. También describe ejemplos de operaciones de transporte como la difusión de gases a través de una placa y la transferencia de calor entre láminas. El documento provee una introducción completa a los fundamentos de la transferencia de masa.
El presente es un informe de laboratorio de Operaciones de Transferencia de Masa II; se realiza la destilación de Etanol con Agua, posteriormente se realiza un breve análisis del experimento.
Este documento describe diferentes modelos para representar el equilibrio líquido-vapor y el comportamiento de las fases en sistemas bifásicos. Explica los modelos de Margules, Van Laar, Wilson, NRTL y UNIQUAC, los cuales representan la desviación del comportamiento ideal mediante ecuaciones empíricas y parámetros de interacción. También describe los diferentes tipos de interacciones moleculares que afectan el comportamiento del equilibrio líquido-vapor.
El documento proporciona una definición de intercambiador de calor y describe su clasificación según varios criterios, incluido el tipo de servicio, proceso de transferencia, número de fluidos involucrados y tipo de construcción. Luego se centra en los intercambiadores de carcaza y tubo, describiendo sus elementos clave como los tubos, deflectores y tipos de carcaza, así como ecuaciones básicas para el cálculo del intercambio de calor.
Este documento presenta los fundamentos teóricos y cálculos para determinar el número de platos teóricos en una torre de destilación fraccionada usando los métodos de Cabe-Thiele y Poncho Savarit. Se describe brevemente el proceso de destilación y diferentes tipos. Luego, se muestran los cálculos para una mezcla de etanol-agua, determinando que el método de Cabe-Thiele predice 10 platos más 1 calderín, mientras que el método de Poncho Savarit predice una concentración de destilado de 0
ESTA ES UNA PRESENTACIÓN DE LOS CICLOS DE POTENCIA DE VAPOR. SE COMIENZA CON UNA INFORMACIÓN REFERENTE A LOS DIAGRAMAS TERMODINÁMICOS MAS EMPLEADOS. LUEGO SE EXPLICAN LOS CICLOS DESDE EL CICLO DE CARNOT HASTA EL CICLO DE RANKINE EN SUS DISTINTAS CARACTERÍSTICAS
Este documento describe los ciclos termodinámicos de potencia de vapor, incluyendo el ciclo de Carnot, el ciclo Rankine y sus modificaciones. Explica que el ciclo Rankine es una modificación práctica del ciclo de Carnot que puede usarse en plantas de energía reales. También analiza parámetros como la presión, temperatura y eficiencia en los ciclos de vapor, y describe procesos como la regeneración y el recalentamiento para mejorar el rendimiento. El objetivo es definir los parámetros que permitan
Este documento describe los ciclos termodinámicos de potencia de vapor, incluyendo el ciclo de Carnot, el ciclo Rankine y sus modificaciones. Explica que el ciclo Rankine es una modificación práctica del ciclo de Carnot que permite la generación de energía eléctrica a gran escala. También analiza parámetros como la presión, temperatura y eficiencia térmica de los ciclos, y describe procesos como la sobrecalentación y regeneración para mejorar el rendimiento. El objetivo es definir los
El documento describe el ciclo termodinámico de Rankine, el cual se utiliza comúnmente en centrales eléctricas de vapor. El ciclo consiste en cuatro procesos principales: 1) compresión isoentrópica del vapor, 2) calentamiento a presión constante, 3) expansión isoentrópica, y 4) enfriamiento a presión constante. El ciclo puede mejorarse mediante la adición de un paso de recalentamiento o mediante el uso de calentadores de agua para mejorar la eficiencia térmica.
Este documento describe los ciclos de potencia y refrigeración, incluyendo el ciclo de Rankine. El ciclo de Rankine es uno de los ciclos más simples y utilizados para producir trabajo a partir de un sistema cerrado, propuesto por William Rankine en la década de 1850. Consiste de cuatro etapas: una caldera, una turbina, una bomba y un condensador, que operan de forma isobárica o isentrópica. El ciclo de Rankine es menos eficiente que un ciclo de Carnot ideal debido a las limitaciones
El documento presenta información sobre el proceso de destilación para la separación de compuestos de los líquidos de gas natural. Describe que la destilación es un proceso mediante el cual se logra fraccionar una mezcla multicomponente en sus compuestos individuales a través del uso de torres de fraccionamiento. Explica los pasos básicos para realizar cálculos de diseño de torres fraccionadoras como determinar la presión de operación, calcular el número mínimo de etapas y la relación de reflujo mínima.
marco teórico , para la experiencia de MC Thiele de una destilación sin reflujo , donde tendremos una comparación parte teórica , experimental y experimental dado en un laboratorio
Este documento presenta cuatro problemas relacionados con el diseño de columnas de destilación continua utilizando el método de McCabe-Thiele. El primer problema involucra el diseño de una columna para separar una mezcla de dos componentes A y B con una volatilidad relativa de 4. El segundo problema involucra el diseño de una columna para separar una mezcla de pentano y hexano a diferentes presiones. El tercer problema involucra el diseño de una columna para separar dos corrientes de entrada de pentano y hexano. El cuarto problema involuc
Este documento presenta los objetivos y consideraciones básicas para el análisis de ciclos de potencia de gas. Los objetivos incluyen evaluar el rendimiento de varios ciclos de potencia de gas, incluidos los ciclos Otto, Diesel, Stirling, Ericsson y Brayton. También incluyen analizar supuestos simplificados y realizar análisis de segunda ley para estos ciclos. El documento introduce conceptos clave como ciclos ideales, supuestos de aire estándar, y consideraciones como la irreversibilidad y
Este informe describe las pruebas realizadas en un laboratorio universitario sobre una bomba de calor mecánica. Se midieron parámetros como caudales, temperaturas, presiones y potencia del compresor bajo diferentes condiciones. Los resultados muestran que el coeficiente de rendimiento varía en función del efecto refrigerante, grado de sobrecalentamiento y subenfriamiento.
Este documento compara y contrasta los ciclos Rankine y Carnot. Explica los cuatro procesos del ciclo Rankine ideal y cómo funciona cada parte del sistema. También analiza formas de mejorar la eficiencia del ciclo Rankine, como reducir la presión del condensador, sobrecalentar el vapor y usar recalentamiento. Finalmente, brinda una breve descripción del ciclo Carnot de refrigeración.
Este documento describe los principales ciclos termodinámicos de potencia de vapor, incluyendo el ciclo de Carnot, el ciclo Rankine y variaciones del ciclo Rankine. Explica que el ciclo Rankine es el ciclo ideal para plantas de potencia de vapor debido a que elimina los procesos imprácticos asociados con el ciclo de Carnot. También analiza cómo el sobrecalentamiento y el recalentamiento mejoran el rendimiento térmico del ciclo Rankine al permitir temperaturas medias más altas de absor
Este documento describe los ciclos de trabajo con vapor de agua, incluyendo el ciclo de Carnot y los ciclos de Rankine ideal y real. Explica los componentes clave como la turbina, el condensador y la bomba, y cómo estos ciclos transforman el calor en trabajo mecánico de una manera eficiente. Además, destaca las contribuciones de Carnot, Rankine y otros a la comprensión teórica y aplicada de estos ciclos termodinámicos.
Este documento presenta el reporte de un experimento de destilación fraccionada realizado en una torre de platos. El experimento involucró la destilación de una mezcla etanol-agua. Se midió el índice de refracción en cada plato y se determinó la fracción molar de etanol en las fases líquida y vapor. Los resultados experimentales se compararon con datos teóricos para calcular la eficiencia de cada plato usando el método de Murphee y el método A.I.Ch.E. para platos con borboteadores.
Este documento resume un estudio sobre el análisis de la primera ley de la termodinámica en un ciclo de refrigeración por compresión de vapor. Los estudiantes realizaron pruebas experimentales variando la potencia de refrigeración y midieron parámetros como presiones, temperaturas y flujos de masa. Luego usaron la primera ley de la termodinámica y balances de energía para analizar cada componente del ciclo y el ciclo completo. Los resultados mostraron que el ciclo cumple la primera ley pero que debido a
Este documento presenta las respuestas a un cuestionario sobre conceptos de máquinas térmicas. Explica términos como eficiencia térmica, máquina térmica de Carnot, enunciado de Clausius, refrigerador, bomba de calor, procesos reversibles e irreversibles, ciclo de Carnot y entropía. También describe los componentes de una turbina de gas y señala que la segunda ley de la termodinámica introduce los conceptos de eficiencia y rendimiento térmico.
Similar a practica 2 destilacion a reflujo total 2.pptx (20)
Yahoo! es una compañía tecnológica fundada en 1994 que comenzó como un directorio de sitios web y se convirtió en uno de los primeros motores de búsqueda y portales en Internet. Ofrecía servicios variados como correo electrónico, noticias, finanzas y entretenimiento, siendo una parte fundamental del crecimiento inicial de la web. A lo largo de su historia, Yahoo! ha evolucionado y enfrentado desafíos significativos, pero su legado incluye su contribución pionera a la accesibilidad y organización de la información en línea.
El Observatorio ciudadano Irapuato ¿Cómo vamos?, presenta el
Reporte hemerográfico al mes de mayo de 2024
Este reporte contiene información registrada por Irapuato ¿cómo vamos? analizando los medios de comunicación tanto impresos como digitales y algunas fuentes de información como la Secretaría de Seguridad ciudadana.
1. ANDREA PIÑA CI.V-22.251.491
VANESSA JIMÉNEZ CI. V-23.735.621
KARL DAGAND CI. V-26.240.797
DESTILACIÓN
A REFLUJO TOTAL
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA. UNIVERSIDAD DEL ZULIA FACULTAD
DE INGENIERÍA. ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA
LABORATORIO DE INGENIERÍA QUÍMICA “PROF. YDELFONSO ARRIETA”
CÁTEDRA: LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS II.
PRÁCTICA
NRO.
2
2. La destilación es la operación de separación más antigua y la operación
unitaria más ampliamente utilizada en la industria.
La destilación utiliza un principio de separación muy simple: un contacto
íntimo se da entre la mezcla inicial y una segunda fase para mejorar
una transferencia de masa efectiva entre esas dos fases.
Las condiciones termodinámicas son escogidas de tal manera que, el
constituyente a ser separado de la mezcla inicial pasa a la segunda
fase.
PRÁCTICA
NRO.
2
Y
3
PRÁCTICA NRO. 2 Y 3 . DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL Y CONTINUA
DESTILACIÓN
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
3. PRÁCTICA
NRO.
2
Y
3
PRÁCTICA NRO. 2. DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL
DESTILACIÓN
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
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
4. PRACTICA NRO. 2. Y 3 DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL Y CONTINUA
La destilación fraccionada es un proceso físico utilizado en
química para separar mezclas (generalmente homogéneas) de
líquidos mediante el calor, y con un amplio intercambio calórico
y másico entre vapores y líquidos (mencionado anteriormente).
Se emplea principalmente cuando es necesario separar
compuestos de sustancias con puntos de ebullición distintos
pero cercanos.
Algunos de los ejemplos más comunes son el petróleo, y la
producción de etanol.
DESTILACIÓN
FRACCIONADA
PRÁCTICA
NRO.
2
Y
3
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
8. FUNDAMENTOS TEÓRICOS
MÉTODOS DE
DESTILACIÓN BINARIA
MÉTODO DE MCCABE Y THIELE
El método de cálculo consiste en encontrar la relación entre la
composición del vapor que se desprende de un plato y la del
líquido del plato, y la relación entre la composición del vapor y
la del líquido del plato siguiente.
El número de veces que sea necesario aplicar
alternativamente las dos relaciones para pasar de la
composición del residuo a la del destilado, será el número de
platos requeridos para lograr la separación deseada
PRÁCTICA
NRO.
2
Y
3
El trabajo " Graphical Design of Fractionating Columns " fue presentado por sus autores
W.L.Mc.Cabe y E.W. Thiele ante la American Chemical Society en Abril de 1925 y publicado en la
revista Industrial Engineering Chemistry en Junio del mismo año.
9. El método McCabe-Thiele se aplica en su forma clásica
simplificada a una columna ideal.
El método de Mccabe-Thiele asume las siguientes
condiciones:
a) La columna debe operar a presión constante
b) No debe haber perdida de calor en la columna
c) El calor latente de vaporización de la mezcla debe ser
constante
El método de Mccabe es un método sencillo, rápido e
ilustrativo para calcular el numero de platos teóricos
necesarios para la separación de los componentes de una
mezcla binaria en una columna de rectificación.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
PRÁCTICA
NRO.
2
Y
3
MÉTODOS DE
DESTILACIÓN BINARIA
MÉTODO DE MCCABE Y THIELE
10. MÉTODOS DE DESTILACIÓN BINARIA
Este método se basa en la
representación de las ecuaciones de
balance de materia como las líneas
de operación en un diagrama x-y.
Las líneas se hacen rectas y se evita
la necesidad del balance de energía
mediante la suposición de que hay un
derrame molar constante.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
PRÁCTICA
NRO.
2
Y
3
11. PRÁCTICA NRO. 2 Y 3 . DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL Y CONTÍNUA
Aplicación del método McCabe-Thiele para la construcción de
las etapas teóricas y etapas reales del proceso de destilación
de la mezcla Metanol-Aqua
Para la construcción de las etapas teóricas y etapas reales del proceso de destilación de la columna de de platos
perforados del sistema binario (Metanol-Aqua) a reflujo total, se debe construir a partir de los datos obtenidos en la
práctica ( suministrada por la profesora), una línea de operación mediante el método grafico de Método de McCabe-
Thiele, como se explicó anteriormente, se aplicaran balances de materia a la zona de operación de enriquecimiento
(ZOE) y agotamiento (ZOA), tomando en consideración, las condiciones limites de operación como lo es el caso a
reflujo total .
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
PRÁCTICA
NRO.
2
Y
3
12. PRÁCTICA NRO. 2 Y 3 . DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL Y CONTÍNUA
CONDICIONES LIMITES DE OPERACIÓN
NÚMERO MÍNIMO DE PLATOS O REFLUJO TOTAL:
Es el número mínimo de etapas necesarias para llevar a cabo la
separación que se especifique
La pendiente de ésta y la de todas las demás rectas operativas
se hacen la unidad, y la construcción para el cálculo del número
de platos se realizará entre la diagonal y la curva de equilibrio,
dando lugar al mínimo número de pisos necesarios para llevar a
cabo una separación dada, tal como se muestra en la figura.
RELACIÓN DE REFLUJO TOTAL.
1. Indica la máxima cantidad de condensado que regresa a la
columna.
2. El numero de etapas teóricas es mínima y la altura de la
columna es pequeña.
3. El diámetro de la columna es grande.
4. El calor en el rehervidor es alto.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
PRÁCTICA
NRO.
2
Y
3
MÉTODOS DE DESTILACIÓN BINARIA
13. PRÁCTICA NRO. 2 Y 3 . DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL Y CONTÍNUA
CONDICIONES LIMITES DE OPERACIÓN
NÚMERO MÍNIMO DE PLATOS O REFLUJO TOTAL:
En la parte superior de la A columna como todo el vapor se va a
reflujo, L=V, D = 0, L/V = 1,0 y L/D igualmente en la parte
inferior de la columna, L’=V', B=0 y , L’/V’=1,0.
Las dos líneas de operación se convierten en la linea y=x
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
PRÁCTICA
NRO.
2
Y
3
MÉTODOS DE DESTILACIÓN BINARIA
14. FUNDAMENTOS TEÓRICOS
PRÁCTICA NRO. 2 Y 3 DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL Y CONTINUA
Es un patrón de cambio del comportamiento de los
elementos de un entorno particular durante un
periodo de tiempo y el cual no tiene en cuenta las
fluctuaciones a corto plazo.
TENDENCIA
PRÁCTICA
NRO.
2
Y
3
Los perfiles de temperatura son representaciones
gráficas de una variable (temperatura) a lo largo de una
torre, la creación de perfiles de temperatura nos
proporciona múltiples beneficios:
Calidad de producto mejorada
Incremento en la productividad
Minimización de costos de energía
Obtener un proceso mas eficiente y rápido
Rápido diagnóstico de fallas
PERFIL DE
TEMPERATURA
15. NUMERO DE ETAPAS REALES:
EFICIENCIA
01
02
03
PRÁCTICA
NRO.
2
y
3
PRÁCTICA NRO. 2. Y 3 DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL Y CONTINUA
La eficiencia indica la desviación de la idealidad,
permite comparar funcionamiento de una etapa real y
una de equilibrio.
Existen tres tipos eficiencia de platos
Eficiencia global (𝜀𝑜), se refiere a
toda la columna
Eficiencia de Murphree (𝜀𝑚), se
aplica a un solo plato
Eficiencia local o puntual (𝜀𝑝), se
refiere a una localización especifica
un plato determinado
La eficiencia global se define como la cantidad de etapas
de equilibrio necesarias para la separación, dividida entre
la cantidad real de etapa requeridas
LA EFICIENCIA GLOBAL
En la cantidad de etapas reales o de equilibrio no se incluyen
condensadores parciales ni rehervidores parciales
𝐸0 =
𝑁° 𝐸𝑡𝑎𝑝𝑎𝑠 𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑎𝑠
𝑁° 𝐸𝑡𝑎𝑝𝑎𝑠 𝑅𝑒𝑎𝑙𝑒𝑠
𝑥 100
16. PRÁCTICA
NRO.
2
y
3
PRÁCTICA NRO. 2. Y 3 DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL Y CONTINUA
LA EFICIENCIA DE MURPHREE
Donde
𝑌𝑛= Concentración real del vapor que sale del plato n
𝑌𝑛+1 Concentración real del vapor que entra en el plato n
𝑌𝑛+1 = Concentración del vapor en equilibrio con el liquido del conducto de
plato n
La eficiencia de Murphree del vapor es la variación de la composición
del vapor al pasar de un plato al siguiente, dividida entre la variación
que tendría lugar si el vapor que sale estuviese en equilibrio con el
liquido que sale del plato.
ε𝑀𝑉 =
𝑦𝑛 − 𝑦𝑛+1
𝑦′𝑛 − 𝑦𝑛+1
NUMERO DE ETAPAS REALES:
EFICIENCIA
17. Diagrama McCabe-Thiele para Εmv
PRÁCTICA
NRO.
2
y
3
PRÁCTICA NRO. 2. Y 3 DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL Y CONTINUA
LA EFICIENCIA DE MURPHREE
Una vez conocida la eficiencia de Murphree para cada etapa, será fácil
usarla en un diagrama McCabe-Thiele, y, esta dado por
El trazado de la curva de pseudoequilibrio permite determinar el plato
optimo real de alimentación y el numero de etapas reales. observe que
el rehervidor parcial se considera por separado, porque tendrá una
eficiencia diferente a la del resto de la columna.
NUMERO DE ETAPAS REALES:
EFICIENCIA
𝑛 =
𝐿𝑜𝑔
𝑥𝐷 (1 − 𝑥𝑤)
𝑥𝑤(1 − 𝑥𝐷)
𝑙𝑜𝑔 𝛼𝑝𝑟𝑜𝑚
− 1 𝛼𝑖 = 𝑁
𝛼𝑖 =
𝑁 𝑃𝑚𝑒𝑡𝑎𝑛𝑜𝑙
0
𝑃𝑎𝑔𝑢𝑎
0
18. PRÁCTICA
NRO.
2
Y
3
PRÁCTICA NRO. 2. Y 3 DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL Y CONTINUA
¿Por qué la destilación continua es el
método más empleado actualmente para
separar los componentes de una mezcla
líquida?
Debido a que este tipo de destilación incluye el
retorno de una parte del vapor condensado al
equipo, de tal manera que el líquido que se regresa
entra en contacto íntimo a contracorriente con los
vapores que se dirigen al condensador.
Este tipo de destilación es continua y permite
manipular grandes cantidades de materiales y el
reflujo hace posible alcanzar purezas elevadas en
los productos destilados.
Se aplican mayormente a las industrias de
procesos químicos tales como:
Procesamiento del gas natural
Producción petroquímica
Procesamiento de Alquitrán de hulla
Producción de licor
Separación de aire licuado
Producción de disolventes de hidrocarburos
Separación de Cannabinoides
Refinerías de Petróleo
APLICACIÓN E
IMPORTANCIA
19. APLICACIONES DE LA INDUSTRIA
VENEZOLANA
PRÁCTICA
NRO.
2
Y
3
Complejo Petroquímico Ana María Campos (El
Tablazo)
Olefinas I y II: Proceso de obtención de etileno y
propileno
Desmetanizadora: Etileno en el tope y de Metano
en el fondo
Desetanizadora: Propileno en el tope y de Etano en
el fondo
Fraccionadora etano / etileno: Etano en el tope y
Etileno en el fondo
Fraccionadora propano / propileno: Propano en el
tope y propileno en el fondo.
EDC-MVC II: Obtención de Monocloruro de Vinilo:
Proceso de purificación de EDC.
Proceso de purificación de MVC.
20. Evaluar el comportamiento dinámico de una torre
destilación a reflujo total de una mezcla binaria en una
columna de platos perforados.
POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD
OBJETIVO GENERAL
PRÁCTICA
NRO.
2
21. PRÁCTICA NRO. 2. DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Represente el proceso de destilación a
reflujo total mediante un grafico x,y.
(McCabe-Thiele) y grafique la curva de
pseudo equilibrio.
Represente gráficamente los perfiles de
temperatura y composición de la
columna a reflujo total en estado
estacionario.
Representar gráficamente las tendencias
de las temperaturas del equipo y la
composición del producto de tope y de
fondo durante la realización de la práctica
Determinar el porcentaje de calor perdido con
respecto al calor entregado por la resistencia a
través de un balance de energía.
Determinar la eficiencia de los platos mediante
los métodos de McCabe-Thiele y Murphree y
compararlos con eficiencias teóricas calculadas
a través de correlaciones empíricas y modelos
teóricos.
01
02
03
04
05
PRÁCTICA
NRO.
2
22. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL PARA
DESTILACIÓN A REFLUJO A TOTAL
Propósito:
Guiar a los alumnos del laboratorio de Operaciones Unitarias II, a poner a la torre de destilación
marca Scott a escala piloto existente en el Laboratorio de Ingeniería Química a reflujo total, con
una mezcla binaria de metanol- agua.
PRÁCTICA
NRO.
2
PRÁCTICA NRO. 2. DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL
24. PREPARACIÓN EN
SEGURIDAD,
HIGIENE Y
AMBIENTE:
PRÁCTICA
NRO.
2
PRÁCTICA NRO. 2. DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL
PRECAUCIONES
Se presentan al momento de la recolección de la toma de muestras en los
platos (desde SC-201 hasta SC206) y en los drenajes del tope y fondo.
Riesgos químicos:
Se presenta al momento de la toma de muestras, en el caso de que exista
una chispa cerca por la presencia de los vapores generados por la mezcla.
Riesgos de incendio:
Se presenta en la bomba de reflujo P-201.
Riesgos de trabajo con equipos rotatorios
Se encuentran desde la columna hasta el condensador.
Riesgos con equipos a altas temperaturas
Se encuentra en la resistencia del rehervidor (9.5 Amp) y en los botones del
panel de control.
Riesgos eléctricos:
25. PREPARACIÓN EN
SEGURIDAD,
HIGIENE Y
AMBIENTE:
PRÁCTICA
NRO.
2
PRÁCTICA NRO. 2. DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL
PRECAUCIONES AMBIENTALES
La sustancia presenta una baja toxicidad para
los organismos acuáticos y terrestres.
Se recomienda no verter la sustancia en ningún
sistema de cloacas o desagüe, sobre el piso o
extensión de agua dentro del laboratorio.
Los restos de productos químicos deberían
eliminarse por incineración o mediante cualquier
otro medio. El envase con la mezcla, debe
tratarse como el propio residuo químico.
01
02
03
26. PREPARACIÓN EN
SEGURIDAD,
HIGIENE Y
AMBIENTE:
PRÁCTICA
NRO.
2
PRÁCTICA NRO. 2. DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL
MANEJO DE DESECHOS Y
ORGANIZACIÓN DEL
LABORATORIO.
Recuerde no verter por desagües
ninguna sustancia utilizada en el
laboratorio sin previa consulta con el
profesor a cargo.
Se deben dejar todos los equipos e
implementos usados en el laboratorio
totalmente limpios y en su debido
lugar
01
02
27. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL PARA
DESTILACIÓN A REFLUJO A TOTAL
PRÁCTICA
NRO.
2
PRE-REQUISITOS
Usar obligatoriamente lentes
de seguridad, bata de
laboratorio, Protección
respiratoria y guantes de
látex. o Disponibilidad de
agua proveniente de
hidrolago
Disponibilidad de servicio eléctrico (220V y
110 V).
Disponibilidad de 2.5 I de metanol para el
ensayo.
Disponibilidad de 2.5 l de agua destilada.
Disponibilidad de 30 viales para las tomas
de muestra.
Equipo de destilación SCOTT en óptimo
funcionamiento. o Refractómetro ABBE
marca:
American Optical en óptimo funcionamiento.
PRÁCTICA NRO. 2. DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL
28. PRÁCTICAS DE TRABAJO SEGURO
:
NO ARRANCAR LA BOMBA DE REFLUJO
CON LA SUCCIÓN CERRADA
PRÁCTICA
NRO.
2
PRÁCTICA NRO. 2. DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL
Antes de arrancar el rehervidor deben verificarse
que haya nivel de operación y poner en servicio el
condensador.
Antes de poner en servicio la bomba de reflujo se
debe verificar que haya nivel de operación en el
tambor de reflujo.
29. Puesta en servicio del
condensador E-201.
Puesta en servicio del
rehervidor C-201.
Puesta en marcha de la
bomba P-201.
Puesta del proceso a reflujo
total.
Parada del equipo.
- Análisis de la muestra por
refractometría.
RESUMEN DE LAS ETAPAS DEL
PROCEDIMIENTO
PRÁCTICA
NRO.
2
PRÁCTICA NRO. 2. DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL
PROCEDIMIENTO
EXPERIMENTAL
30. Verifique que los drenajes del tambor de condensado, del
condensador y el del rehervidor estén cerrados.
Verifique que las válvulas HV-201, HV-202 y HV-203 esté
abiertas y el botón HS-206 del panel de control esté en posición
auto.
Verifique que el nivel (LG-201) del rehervidor de la C-201 esté en
nivel de operación normal (655 mm desde el nivel del suelo).
IMPORTANTE:
PRÁCTICA
NRO.
2
PRÁCTICA NRO. 2. DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL
31. .
.
Puesta en servicio del
condensador E-201.
1.1. Alinee el agua
al condensador
abriendo las válvulas
HV-204 y HV-205.
Nota: Si observa fugas corregirlas inmediatamente.
1.2. Ajuste el flujo
de agua con el
rotámetro FI-201 al
valor asignado por el
profesor
PRÁCTICA
NRO.
2
PROCEDIMIENTO
EXPERIMENTAL
01
PRÁCTICA NRO. 2. DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL
32. Puesta en servicio del
rehervidor C-201.
02
PRÁCTICA
NRO.
2
PROCEDIMIENTO
EXPERIMENTAL
2.1. Ponga en servicio la
resistencia E-203 pasando
a posición ON los botones
HS-201 y HS-202 en el
panel de control.
2.2. Ajuste el porcentaje de
calor total aportado por el
rehervidor a través del regulador
ubicado en el panel de control
(HR-202) en 100%.
PRÁCTICA NRO. 2. DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL
33. Puesta en servicio del
rehervidor C-201.
02
PRÁCTICA
NRO.
2
PROCEDIMIENTO
EXPERIMENTAL
2.3. Anotar los datos
generales antes de
comenzar la práctica y
a su vez los datos de
la Tabla N°1 indicados
en la hoja de toma de
datos. (valores de
Amperaje y voltaje
leídos)
2.4. Tome todas las
temperaturas cada 2
minutos variando el
selector TS-201 a
través del indicador
TI-201 y anótelas en
la Tabla N°2 de la
hoja de toma de
datos.
PRÁCTICA NRO. 2. DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL
34. PRÁCTICAS DE TRABAJO SEGURO
PRÁCTICA
NRO.
2
PRÁCTICA NRO. 2. DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL
Las resistencia está diseñada para funcionar siempre sumergidas bajo
una temperatura de 500ºC.
Si no es así se disparará un dispositivo de seguridad para evitar fallas
térmicas y solo podrá ser habilitado nuevamente a través del reset local
HS-208.
Igualmente si el nivel es demasiado alto se activará un solenoide SV-201
y se drenará fluido del rehervidor al tanque de alimentación
Cuando la mezcla hierva, se podrá observar el empañamiento
de las paredes de la columna en la medida en que los vapores
asciendan, luego de lo cual se comenzará a recibir condensado
en el tambor V-201.
35. Puesta en marcha de la
bomba P201.
03
PRÁCTICA
NRO.
2
PROCEDIMIENTO
EXPERIMENTAL
3.1. Tome una muestra
con un vial en el drenaje
de dicho tambor cuando
vea caer la primera gota
en el tambor de
condensado V201, y a su
vez tome una muestra del
producto de fondo a
través del drenaje del
rehervidor (C-201).
3.2. Cuando el nivel del
tambor de condensado llegue a
la mitad del nivel de operación
(121,5 cm desde el nivel del
suelo), tome una muestra de
condensado en el drenaje del
tambor con un vial y a su vez
tome una muestra del producto
de fondo a través del drenaje
del rehervidor (C-201).
PRÁCTICA NRO. 2. DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL
36. Puesta en marcha de la
bomba P201.
03
PRÁCTICA
NRO.
2
PROCEDIMIENTO
EXPERIMENTAL
3.3. Cuando el nivel del tambor de
condensado llegue al nivel de operación
(127 cm desde el nivel del suelo), tome
una muestra de condensado en el drenaje
del tambor con un vial y a su vez tome una
muestra del producto de fondo a través del
drenaje del rehervidor (C201)
3.3.1. Inmediatamente ponga en
funcionamiento la bomba de reflujo (P201)
a través del botón ubicado en el panel de
control (HS-204) e inmediatamente abra la
válvula del Rotámetro de reflujo (FI-202).
PRÁCTICA NRO. 2. DESTILACIÓN A REFLUJO TOTAL