En la industria, la separación de componentes volátiles se realiza por medio de destilación, con diferentes métodos que se lleva a cabo para la recuperación de subproductos de reacciones o purificación. La operación de destilación consiste en separar una mezcla por diferencia de composición entre un líquido y su vapor. Esta operación se realiza en forma continua en las denominadas columnas o torres de destilación donde por un lado asciende el vapor del líquido hasta salir por la cabeza de la columna y por el otro v concediendo el líquido hasta llegar a la base. Estos pasos tienen lugar una mezcla entre las dos fases, de tal modo que pueden efectuarse extracciones a distintos niveles de la columna para obtener productos menos o más pesados.

Introducion:

La destilación es, 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 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 interface 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. Definición: 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. Este mecanismo de transferencia se optimiza al maximizar la superficie de contacto entre ambas fases. En las columnas de destilación esto se realiza

Desarrollo:

Este mecanismo de transferencia se optimiza al maximizar la superficie de contacto entre ambas fases. En las columnas de destilación esto se realiza 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. En tanto que destilación binaria, corresponde a la separación de una mezcla considerada idealmente compuesta por dos sustancias. Aplicación en la industria petrolera El petróleo, por sí 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. 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 °C 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.

a) En el diagrama se encuentran seis lazos de control:

Lazo de control 1: El primer lazo con subíndice 10 son los componentes que controlan y regulan la extracción del material final que es más pesado y queda en la parte baja de la columna. Lazo de control 2: El quinto lazo con subíndice 12 son los componentes que controlan y regulan el caudal de alimentación de la columna de alimentación Lazo de control 3:

El tercer lazo con subíndice 13 son los componentes que controlan y regulan la presión de la columna del caudal de los gases, y la expulsión de los gases incondensables. Lazo de control 4: El cuarto lazo con subíndice 14 son los componentes que controlan y regulan los gases que salen de la columna de destilación. Lazo de control 5: El quinto lazo con subíndice 15 son los componentes que controlan y regulan el caudal de alimentación de la columna de alimentación Lazo de control 6: El sexto lazo con subíndice 16 son los componentes que controlan y regulan la temperatura de alimentación.

Los componentes de cada lazo son los siguientes:

Lazo de Control de nivel 1: LT/10 Transmisor de Nivel LRC/10 Controlador Registrador de Nivel Lazo de control de Caudal 2: FT/11 Transmisor de caudal FRC/11Controlador registrador de caudal Lazo de control Cascada Caudal & Presión 3: PT/13 Transmisor de presión PRC/13 Controlador registrador de presión FRC/13 Controlador registrador de caudal FT/13 Transmisor de Flujo Lazo de Control de Caudal 4: FT/14 Transmisor de caudal FRC/14 Controlador registrador de caudal Lazo de Control Caudal 5: FT/15 Transmisor de caudal FRC/15 Controlador registrador de caudal Lazo de control Cascada Caudal & Temperatura 6: FT/16 Transmisor de caudal FRC/16 Controlador registrador de caudal TRC/16 Controlador registrador de temperatura TT/16 Transmisor de temperatura