Destilacion

DESTILACIÓN EXTRACTIVA

Este es un método de rectificaci6n de multicomponentes, cuyo propósito es similar
al de la destilación azeotr6pica. A una mezcla binaria que es difícil o imposible.

de separar por los métodos ordinarios, se le agrega un tercer componente, conocido como “disolvente”, el cual altera la volatilidad relativa de los componentes originales y permite, de esa forma, laseparación. Sin embargo, el disolvente agregado es de baja volatilidad; ni siquiera se evapora de modo apreciable en el fraccionador
Como ejemplo de esta operación, considérese el proceso de la figura 9.54. La separación de tolueno (pe = 110.8 “C) de hidrocarburos paraflnicos del mismo peso molecular aproximadamente, es o bien muy difícil o bien imposible debido a la volatilidad relativamente baja oazeotropismo; sin embargo, esta separación es necesaria para recuperar tolueno a partir de ciertas mezclas de hidrocarburos del petróleo. Utilizando isooctano (pe = 93 “C) como ejemplo de un hidrocarburo paraflnico, en la figura 9.54a se muestra que el isooctano es el más volátil en esta mezcla, pero la separación es obviamente difícil. Sin embargo, en presencia de fenol (pe = 181.4 “C), lavolatilidad relativa del isooctano aumenta, de forma que
la separación del tolueno es relativamente sencilla con aproximadamente 83 Vo en mol de fenol en el liquido. En la figura 9.54b se muestra un diagrama de flujo para lograr la separación. En ese diagrama, la mezcla binaria se introduce mas o menos en el centro de la torre de destilación extractiva (1); el fenol, como disolvente, se introduce cercade la parte superior, a fin de que posea concentraciones elevadas en la mayorla de los platos en la torre. En estas condiciones, el isooctano se destila fácilmente como producto principal, mientras que el tolueno y el fenol se separan como residuo. Aunque el fenol tiene un punto de ebullición relativamente elevado, su presión de vapor es suficiente para que pueda evitarse su presencia
en elproducto principal. La sección de recuperación del disolvente en la torre, que puede ser relativamente corta, sirve para separar el fenol del isoctano . EI residuo de la torre debe rectificarse en una torre auxiliar (2), para separar el tolueno
del fenol que se recircula; esta es una separaci6n relativamente sencilla. En la práctica, el hidrocarburo paraflnico es una mezcla y no isooctano puro, peroel principio de la separación es el mismo. Un proceso de este tipo depende de la diferencia del alejamiento del ideal entre el disolvente y los componentes de la mezcla binaria que se va a separar. En el ejemplo dado, tanto el tolueno como el isooctano por separado forman soluciones liquidas no ideales con el fenol, pero la no idealidad es mayor con el isoctano que con el tolueno. Por 10 tanto,con las tres sustancias presentes, el tolueno y el isooctano se comportan como una mezcla no ideal y su volatilidad relativa se vuelve más alta. Las consideraciones de este tipo forman las bases para la elecci6n de un disolvente para la destilación extractiva. Por ejemplo, si una mezcla de acetona (pe = 56.4 “C) y metano1 (pe = 64.7 OC), los cuales forman un azeotropo binario, se van a separar pordestilación extractiva, probablemente se puede escoger un disolvente adecuado entre el grupo de alcoholes ahfaticos. El butano1 (pe = 117.8 OC), puesto que es un miembro de la misma serie hom6loga, pero no muy alejado, forma soluciones básicamente ideales con el metanol, las cuales se separan fácilmente. Sin embargo, formará soluciones que se desvían positivamente del ideal con la acetona; por lotanto, los equilibrios vapor-liquido acetona-metano1 se alteraran sustancialmente en mezclas ternarias. Si el butano1 no forma un azeotropo con la acetona y si altera el equilibrio vapor-líquido de la mezcla acetona-metano1 lo suficiente para destruir el azeotropo en este sistema, servirá como un disolvente para la destilación extractiva. Cuando las dos sustancias de la mezcla binaria que se va a...