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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MÉXICO
FACULTAD DE QUÍMICA
LABORATORIO DE INGENIERÍA QUÍMICA
MANUAL DE OPERACIÓNCOLUMNA DE DESTILACIÓN
ELABORADO POR:
I.Q. JOSÉ FRANCISCO BARRERA PICHARDOM. en I SANDRA LUZ MARTINEZ VARGAS
M. en C. VICTOR VARELA GUERRERO
OCTUBRE, 2004.
UNIVERSIDAD ATÓNOMA DEL ESTADO DE MÉXICOFACULTAD DE QUÍMICA
Especificaciones del Equipo
Columna de Destilación
Esta columna está constituida por 12 platos perforados unidos entre sí por varillas de ensamble. Cada plato consta de 93 perforaciones en arreglo triangular con una espacio de separación de 6 pulgadas. La columna cuenta con 4 válvulas de alimentación en los platos 4,6 y 8.
El diámetro interno de la columna es de 202 mm. Y tiene una altura total de 2,688 mm. , en los platos 3,4, 8 y 9 se encuentran localizadas las principales tomas de muestra.
La columna cuenta con dos pares de mirillas de vidrio localizadas en los platos 1 y 11, orientadas a 45º entre si. Y tienen un diámetro de 76 mm cada una. El fondo de la torre se utiliza como alimentación del rehervidor de fondos, el cual tiene una capacidad aproximada de 16 Litros.
La carga térmica se proporciona a la torre por medio del rehervidor de fondos, el cual es un intercambiador de calor de tubos y coraza que funcionan con vapor de agua.
El tanque de alimentación tiene una capacidad de 44 Litros al igual que el tanque de reflujo los cuales están constituidos de acero al carbón y son cilindros horizontales con diámetros de 303 mm.
Se utilizan 3 bombas para las líneas de alimentación, reflujo y fondos. Además se realiza la medición de flujos por medio de 5 placas de orificio, una de 1.4 mm y las demás de 4 mm de diámetro. Una placa se encuentra en la línea de alimentación, dos en la línea de reflujo y una en cada línea de producto (Destilado y fondos).
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Columna de absorción
La torre es de acero al carbón de 6 pulgadas cedula 40, su área transversal es de 0.01863 m2. y una altura de 344.3 cm.
La torre cuenta con 3 bridas que facilita la inclusión del empaque, así como 2 pares de mirillas de vidrio localizadas en cada sección empacada, cada par de mirillas están orientadas a 180º una de otra y tienen un diámetro de 76 mm cada una.
A lo largo de la columna se encuentran localizados tres medidores de presión tipo Bordón y 3 termómetros bimetálicos , cuenta con tres boquillas conectadas a un medidor diferencial de presión de agua tipo U.
La torre de absorción tiene un tubo de nivel en la parte inferior con el fin de conocer el nivel del líquido en ese punto y observar si existe inundación de la torre.
Tanque de alimentación
El tanque de alimentación es un cuerpo cilíndrico horizontal de 44 litros de capacidad, tiene 610 mm de longitud y 303 mm de diámetro, las cabezas son elípticas, y el material del tanque es de acero al carbón Ced. 40, con recubrimiento anticorrosivo como base. Cuenta con un manómetro de 3“de diámetro de carátula con un rango de 0-14 kg/cm2, un termómetro bimetálico de 0-200ºC, un tubo de nivel, conexión de venteo y drene.
Tanque de preparación
El tanque de preparación es de un tambor de lámina de acero al carbón galvanizado colocado verticalmente con una capacidad de 222 litros con diámetro de 570 mm y una altura de 870 mm.
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DIAGRAMA
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SERVICIOS
AGUA DE ENFRIAMIENTO
CONDENSADOR
-Abrir D23 entrada de agua de enfriamiento-Abrir D22 salida de agua de enfriamiento del condensador-Abrir D41 alimentación de agua de enfriamiento de la línea de servicio al condensador
ENFRIADOR
-Abrir D42 entrada de agua de enfriamiento de la línea de servicio al enfriador-Abrir D43 entrada de agua al enfriador-Abrir D44 salida de agua del enfriadorAbrir D45 retorno de agua a la torre de enfriamiento por la red de servicio
TORRE DE ENFRIAMIENTO
-Abrir D46 alimentación de agua de enfriamiento-Abrir D47 válvula de la bomba de pozo frío- Abrir D48 para arrancar- Arrancar la Bomba B-1 de pozo frió
-Abrir D48 para verificar que salga agua, si no es así, purgar la bomba y cerrar D48-Encender el motor de la torre de enfriamiento-Encender la bomba B-2 del pozo caliento-Verificar que el sistema de agua esté trabajando y el agua esté retornando al pozo caliente
VAPOR
REHERVIDOR
-Abrir V4salida de condensados del vapor-Abrir V5 válvula de purga-Abrir V1 gradualmente (1/4 de vuelta) hasta permitir que salgan todos los condensados-Abrir V2 en la línea de vapor-Abrir V6 y V7 válvulas de purga de condensados
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-Abrir la válvula V3-Cuando salga vapor por V6 y V7 cerrar ambas válvulas-Ya que salga vapor cerrar la válvula V5--Ya que termine de purgar cerrar V3
ALIMENTACION
-Todas las válvulas deben estar cerradas al inicio de la operación-Preparar la mezcla metanol-agua en el tanque TA-1 hasta la primera marca. Se recomienda utilizar una mezcla 50% de metanol y 50 % de agua.-Cerrar la válvula L1-Abrir las válvulas L2,L3,L5,L7 para alimentar la mezcla al tanque de alimentación
OPERACIÓN DE LA TORRE
-Abrir la válvula D12-Seleccionar el o los platos por los que se alimentará la mezcla a la columna y abrir las siguientes válvulas:D13 en el plato 2D14 en el plato 4D15 en el plato 6 D16 en el plato 8-Abrir las válvulas D17, D18 D19 y D20-Arrancar la bomba B-1 y regular el flujo de alimentación a 2 in Hg-Alimentar la mezcla a la torre hasta el nivel marcado en el tubo nivel 50%-Abrir V3 para alimentar al rehervidor-Cuando del domo de la torre llegue al condensador de 2 pasos abrir la válvula D12y el líquido llegará al tanque acumulador de condensados-Cuando de tenga la concentración deseada del destilado en el tanque de destilados y en cantidad suficiente, abrir D26 para obtener una muestra del producto destilado.-Abrir las válvulas D24, D25 y D27 que son válvulas de reflujo-Abrir D28 y D29 -Abrir D32 alimentación de reflujo-Registrar las caídas de presión que se originan en la placa de orificio y calcular el flujo que pasa a través de ella-Controlar niveles de la torre en la parte central del tubo nivel ubicado en el fondo de la torre.-Si baja el nivel, entonces abrir la alimentación-Si sube el nivel entonces cerrar la alimentación.-Seguir obteniendo muestras de destilados abriendo D26, hasta que se tenga cantidad suficiente y concentración deseada de metanol-Abrir D33 y D34 para obtener producto destilado (rico en metanol)-Abrir D35 para obtener producto de fondos (rico en agua)-Abrir D36 para separar el producto destilado si se desea hacer
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-En la línea se unes fondos y destilados nuevamente y entran juntos al enfriador en U-Abrir D37 para que los fondos y el destilado se unen en la línea se vayan a la bomba de productos-Abrir D11 para retornar la mezcla nuevamente al tanque de alimentaciónAbrir D10 y el líquido llega al tanque TA-2Abrir L12 y la mezcla llega al tanque de alimentación
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