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    Informe de Destiacion Batch

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    Fkl Porroa Daavid
    Este documento presenta los detalles de un experimento de destilación por lotes realizado con una mezcla de etanol y agua. El objetivo fue construir la curva de equilibrio temperatura-composición para el sistema etanol/agua utilizando datos experimentales y un modelo de Margules. Se describen los materiales, procedimiento experimental y análisis de resultados. Los datos experimentales no coincidieron perfectamente con la curva teórica, posiblemente debido a imprecisiones en las mediciones. Sin embargo, el experimento permitió analizar la presencia de un zootro

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    Este documento presenta los detalles de un experimento de destilación por lotes realizado con una mezcla de etanol y agua. El objetivo fue construir la curva de equilibrio temperatura-composición para el sistema etanol/agua utilizando datos experimentales y un modelo de Margules. Se describen los materiales, procedimiento experimental y análisis de resultados. Los datos experimentales no coincidieron perfectamente con la curva teórica, posiblemente debido a imprecisiones en las mediciones. Sin embargo, el experimento permitió analizar la presencia de un zootro

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    destilacion batch

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    INFORME DE DESTIACION BATCH

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    AÑO DE LA LUCHA CONTRA LA CORRUPCIÓN E IMPUNIDAD

    UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

    FACULTAD DE INGENIERIA DE PROCESOS

    ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA

    OPERACIONES UNITARIAS III


    PRACTICA DE LABORATORIO Nº 1
    “DESTILACION BATCH”

    Alumnos:
    - PORROA CONTOY FRANKLIN DAVID 160584

    JEFE DE PRACTICA: Ing. Álvaro Michael Castillo Quispehuanca


    1. INTRODUCCION:
    Destilación batch conocido como la destilación por lotes refiere al uso de la destilación en
    lotes, lo que significa que una mezcla se destila para separarla en sus fracciones y
    componentes antes de que la destilación se vuelva a cagar con más mezcla y se repita el
    proceso. Esto contrasta con la destilación continua donde se agrega la materia prima y el
    destilado se extrae sin interrupción.
    La destilación por lotes siempre fue una parte importante de la producción de productos
    químicos estacionales, de baja capacidad y de alta pureza.

    Ilustración 1 Distillation por lotes

    1.
    2. OBJETIVO
     Construir la curva de equilibrio temperatura & composición para el sistema etanol/
    agua a las condiciones del cusco en base a los datos experimentales obtenidos en
    laboratorio.
     Construir la curva de equilibrio temperatura y composición para el sistema
    etanol/agua a las condiciones del Cusco usando el modelo de composición local
    Margules.

    3. FUNDAMENTO TEORICO.
    El equilibrio vapor liquido muestra cómo es que se distribuyen los componentes químicos
    de una mezcla en la fase vapor, así como en la fase liquida a una determinada presión y
    temperatura. En ingeniería química la compresión de las interacciones de los componentes
    en una mezcla es muy importante ya que aporta información valiosa para el diseño,
    operación y análisis de equipos de separación en especial de destilación. El coeficiente de
    actividad es una excelente herramienta que relaciona las interacciones moleculares con la
    composición de la mezcla. Encontrar los parámetros de la interacción molecular permite la
    futura predicción de los coeficientes de actividad para una mezcla utilizando un modelo.

     Constantes de Antoine para el sistema Etanol/agua, donde da resultados de P en


    mmHg y temperatura en K
    COMPONENENTES A B C
    ETHANOL 18.9119 3803.98 -41.68
    WATER 18.3036 3816.44 -46.13

     Valore de A12 y A21 para modelar la curva de equilibrio T-x,y para el sistema
    etanol/agua (margules).

    A12 1.6022
    A21 0.7947

     Ecuación para determinar el coeficiente de actividad (margules)

     Presión atmosférica en el cusco: 513 mmHg

    4. MATERIALES.

    EQUIPOS y REACTIVOS

    1. Termocuplas
    2. Probetas graduadas
    3. Picnómetros
    4. Matraz de tres bocas
    5. Mangueras
    6. Sonda
    7. Jeringa
    8. Soporte universal
    9. Tapones de jebe

    5. METODOLOGIA Y PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL


     Se arma el equipo de destilación según la indicación del docente a cargo de la
    experiencia.
     Se carga con 500ml de etanol al matraz de tres bocas.
     Por una de las bocas laterales del matraz se introduce la termocupla de manera
    que el punto frio quede sumergido en el líquido.
     Por la boca central del matraz se adapta otra termocupla para medir la
    temperatura del vapor.
     Por la otra boca lateral se introduce la sonda para la extracción de muestra
    liquida.
     Se enciende el equipo de calentamiento y se espera a que el líquido hierva.
     Cuando el líquido comience a hervir se procede a anotar la temperatura y se
    recoge un volumen de 50 ml del destilado y a su vez con la ayuda de la jeringa se
    extrae 50 ml de muestra liquida del matraz en los diales respectivos.
     Se agrega al matraz un volumen de 100 ml de agua destilada y se repite el proceso
    hasta obtener al menos 10 muestras de líquido y 10 de destilado.
     Los diales obtenidos se dejan en el baño isotérmico a 20 ºC y posterior a ello se
    precede a pesar cada uno de ellos con ayuda de un picnómetro de peso conocido
    para obtener la densidad de cada muestra.
     A partir de las densidades obtenidas se calcula la fracción molar de etanol para
    cada muestra y se construye la curva de equilibrio.

    6. RECOLECCION DE DATOS.

    muestra T liq (ºC) T vap (ºC) m liq (g) m vap (g) volum n (mL) ρ liq (g/ml) ρ vap (g/ml)
    1 68.5 68.3 34.3367 34.4538 10 3.43367 3.44538
    2 71.1 68.2 35.935 34.5546 10 3.5935 3.45546
    3 71.3 69.7 35.0938 34.9537 10 3.50938 3.49537
    4 73.1 71 35.5539 34.7737 10 3.55539 3.47737
    5 74.7 72 35.6666 34.8031 10 3.56666 3.48031
    6 76.2 72.4 35.8694 34.647 10 3.58694 3.4647
    7 78.6 74.5 36.0073 34.6774 10 3.60073 3.46774

    Tabla de fracción de etanol a diferentes densidades (perry’s book table 2.113 pag. 147)

    T(.C) Xetanol Yetanol


    89.3471929 0.12 0.13
    76.6303883 0.08 0.38522892
    73.1815926 0.25 0.59044958
    71.8054175 0.33 0.60650616
    71.0155615 0.3 0.57097127
    70.3917414 0.55 0.68156243
    69.8419723 0.66 0.73593212

    7. CALCULOS E INTERPRETACION DE RESULTADOS.


    Tabla de datos para obtener el grafico Txy modelado por la composición local de margules

    Xetanol Xagua T(K) Psat1mmHg Psat2mmHg gmma1 gmma2 K1 K2 Yetanol Yagua


    0 1 362.4972 1158.3391 513 4.96394 1 11.208 1 0 1
    0.1 0.9 349.7804 710.05311 309.53363 3.21224 1.02274 4.4461 0.6171 0.44461 0.555
    0.2 0.8 346.3316 617.4333 267.9167 2.26752 1.08705 2.7291 0.56772 0.54583 0.454
    0.3 0.7 344.9554 583.42257 252.68143 1.72922 1.18918 1.9666 0.58574 0.58998 0.41
    0.4 0.6 344.1656 564.62357 244.27203 1.41091 1.32603 1.5529 0.63141 0.62115 0.379
    0.5 0.5 343.5417 550.13876 237.79843 1.21979 1.49265 1.3081 0.69191 0.65405 0.346
    0.6 0.4 342.992 537.63378 232.21392 1.10662 1.67976 1.1598 0.76036 0.69586 0.304
    0.7 0.3 342.5335 527.38865 227.64163 1.04337 1.87163 1.0726 0.83053 0.75084 0.249
    0.8 0.2 342.2007 520.05547 224.37063 1.01249 2.04486 1.0264 0.89436 0.82113 0.179
    0.9 0.1 341.997 515.60965 222.38824 1.00149 2.16955 1.0066 0.94051 0.90592 0.094
    1 0 341.8767 513 221.22485 1 2.21378 1 0.95466 1 0

    T-X,Y
    365

    360

    355
    T (K)

    350

    345

    340
    0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
    XY

    Figure 1temperatura versus fracción liquido vapor

    Para los datos tomados en laboratorio.

    T-X,Y
    365

    360

    355
    T (K)

    350

    345

    340
    0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
    XY
    8. CONCLUSION
     Los datos experimentales no se ajustan a la curva ya que las tomas de datos no
    eran muy exactas y no había un refrigerante continuo.
     Mediante la gráfica Txy podemos analizar que existe un zootropo por lo tanto no
    se van a poder extraer por comploto ya que en ese punto la volatilidad es casi nula

    9. BIBLIOGRAFIA.
     Don w. Green, Robert H. Perry. Perry’s chemical engineers (8th edition). by The
    McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. Manufactured in the United
    States of America.

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