Destilación reactiva

Destilación reactiva

Introducción

Desde los inicios de la industria química se han venido innovado los procesos químicos, y las operaciones unitarias que los constituyen, con los que se lleva a cabo la transformación, obtención y refinación de las materias primas, con el fin de reducir los costos de operaciones, disminuir el tiempo de trabajo y aumentar la calidad de los productosobtenidos. Una de las operaciones unitarias más importantes en la industria química, y otras áreas industriales, es la destilación. Ésta es una operación mediante la cual es posible separar los distintos componentes de una mezcla líquida en base a la diferencia existente entre las temperaturas de ebullición de los mismos. Existe una gran cantidad de tipos de destilación, dependiendo del criterio bajo elcual se realice la clasificación correspondiente, siendo uno de los tipos de destilación que ha cobrado mayor auge desde el siglo pasado la conocida destilación reactiva.
La destilación reactiva, como su nombre permite inferir, es un tipo de destilación donde se puede llevar a cabo una transformación química simultáneamente con la separación de los componentes a contracorriente que resultan deésta y una zona superior e inferior de separación. La idea de combinar los procesos de reacción y destilación no es nueva en el mundo de la Ingeniería Química, la recuperación de amoníaco en el clásico proceso Solvey aproximadamente en 1860, fue quizá la primera aplicación de la destilación reactiva a nivel industrial.
A pesar de que la destilación reactiva tiene sus inicios cerca de un sigloatrás, el interés en el diseño y operación de los equipos que requiere se ha ido incrementando en los últimos años, debido a que cada vez son más palpables los beneficios que traen consigo, dentro de los que destacan el aumento de la calidad del producto, el ahorro de tiempo y energía y, sobre todo, la reducción de costos de inversión y operación al llevar a cabo dos operaciones en un mismo equipo.Pero, como todas las operaciones, este tipo de destilación también presenta ciertas dificultades, aunque no tan significativas como las ventajas que ofrece. A medida que la industria evoluciona se han venido realizando investigaciones encaminadas a diseñar y evaluar en forma más rápida y económica el proceso de destilación reactiva.
En el presente informe se reseñan las ventajas y desventajas másrelevantes de la destilación reactiva, además de una explicación más detallada de dicho proceso y otros temas de gran importancia para su comprensión y evaluación. Además de ello, se incluyen otros ejemplos de la aplicación industrial de esta operación, donde se refleja su gran utilidad en la industria química.

Destilación reactiva

La destilación reactiva es un proceso en el cual ocurresimultáneamente la reacción química y la separación de productos. Esta es, sin duda, una de las tecnologías que más ventajas potenciales ofrece para la síntesis química en relación con los procesos convencionales, donde la reacción y la separación se llevan a cabo secuencialmente. La separación del producto de la mezcla de reacción no necesita una etapa de destilación separada, lo que ahorra energíay materiales.

Esta técnica es especialmente útil para las reacciones de equilibrio-limitados, tales como esterificación y las reacciones de hidrólisis de éster. La conversión se puede aumentar mucho más allá de lo que se espera por el equilibrio debido a la eliminación continua de los productos de reacción de la zona reactiva.

Al tratarse de un proceso simultáneo reacción-separación, ladestilación-reactiva es una tecnología usada generalmente en reacciones que se ven limitadas por el equilibrio químico, tales como esterificación, alquilación, reacciones de hidrólisis de ésteres, entre otras. Debido a que la reconcentración de reactivos y el retiro constante de los productos permiten que se alcance una conversión superior a la del equilibrio químico, semejante a lo que ocurre...