La destilación continua es una separación en curso en la cual una mezcla se alimenta continuamente (sin interrupción) al proceso y las fracciones separadas se eliminan continuamente como flujos de salida. La destilación es la separación o separación parcial de una mezcla de alimentación lÃquida en componentes o fracciones por ebullición selectiva (o evaporación ) y condensación. El proceso produce al menos dos fracciones de salida. Estas fracciones incluyen al menos una fracción de destilado volátil, que ha hervido y se ha capturado por separado como un vapor condensado en un lÃquido, y prácticamente siempre una fracción de fondos (o residuos), que es el residuo menos volátil que no se ha capturado por separado como vapor condensado.
Cada fracción puede contener uno o más componentes (tipos de compuestos quÃmicos). Cuando se destila petróleo crudo o una materia prima similar, cada fracción contiene muchos componentes de volatilidad similar y otras propiedades. Aunque es posible realizar una destilación continua a pequeña escala o en un laboratorio, la mayorÃa de las veces la destilación continua se utiliza en un proceso industrial a gran escala.
La destilación industrial se realiza tÃpicamente en grandes columnas cilÃndricas verticales (como se muestra en las imágenes 1 y 2) conocidas como "torres de destilación" o "columnas de destilación" con diámetros que oscilan entre aproximadamente 65 centÃmetros y 11 metros y alturas que van desde aproximadamente 6 metros hasta 60 metros o más.
El principio para la destilación continua es el mismo que para la destilación normal: cuando se calienta una mezcla lÃquida para que hierva, la composición del vapor sobre el lÃquido difiere de la composición lÃquida. Si este vapor se separa y se condensa en un lÃquido, se vuelve más rico en el (los) componente(s) de punto de ebullición más bajo de la mezcla original.
Esto es lo que sucede en una columna de destilación continua. Una mezcla se calienta y se enruta en la columna de destilación. Al ingresar a la columna, la alimentación comienza a fluir hacia abajo, pero parte de ella, los componentes con un punto o puntos de ebullición más bajos, se vaporizan y aumentan. Sin embargo, a medida que aumenta, se enfrÃa y mientras parte de ella continúa como vapor, parte de ella (enriquecida en el componente menos volátil) comienza a descender nuevamente.
La imagen 3 muestra una torre de destilación fraccionada continua simple para separar una corriente de alimentación en dos fracciones, un producto de destilado de cabeza y un producto de fondo. Los productos "más ligeros" (aquellos con el punto de ebullición más bajo o la mayor volatilidad) salen de la parte superior de las columnas y los productos "más pesados" (los fondos, los que tienen el punto de ebullición más alto) salen de la parte inferior de la columna. La corriente de cabeza puede ser enfriada y condensada utilizando un refrigerado por agua o refrigerado por aire del condensador. El hervidor de fondos puede ser un intercambiador de calor calentado por vapor o por aceite caliente, o incluso un horno de gas o de aceite.
Como una unidad de destilación continua se alimenta constantemente con una mezcla de alimentación y no se llena de una sola vez como una destilación por lotes, una unidad de destilación continua no necesita un recipiente de destilación, recipiente o depósito de tamaño considerable para un llenado por lotes. En su lugar, la mezcla se puede introducir directamente en la columna, donde se produce la separación real. La altura del punto de alimentación a lo largo de la columna puede variar según la situación y está diseñada para proporcionar resultados óptimos.
Cuando una columna de destilación continua está en funcionamiento, debe ser monitoreada de cerca para detectar cambios en la composición de la alimentación, la temperatura de operación y la composición del producto. Muchas de estas tareas se realizan utilizando equipos avanzados de control informático.
Las torres de fraccionamiento industrial a gran escala utilizan el reflujo para lograr una separación más eficiente de los productos.[3][5] El reflujo se refiere a la porción del producto lÃquido condensado de la parte superior de una torre de destilación que se devuelve a la parte superior de la torre como se muestra en las imágenes 3 y 4. Dentro de la torre, el lÃquido de reflujo descendente proporciona enfriamiento y condensación parcial de los vapores ascendentes, lo que aumenta la eficacia de la torre de destilación. Cuanto más reflujo se proporciona, mejor es la separación de la torre de la ebullición inferior de los componentes de mayor ebullición de la alimentación. Un balance de calentamiento con un hervidor en la parte inferior de una columna y enfriamiento por reflujo condensado en la parte superior de la columna mantiene un gradiente de temperatura (o diferencia de temperatura gradual) a lo largo de la altura de la columna para proporcionar buenas condiciones para el fraccionamiento de la mezcla de alimentación. Los flujos de reflujo en el centro de la torre se llaman pumparounds.
Si cada bandeja o placa fÃsica fuera 100% eficiente, entonces el número de bandejas fÃsicas necesarias para una separación dada serÃa igual al número de etapas de equilibrio o placas teóricas. Sin embargo, ese es muy raramente el caso. Por lo tanto, una columna de destilación necesita más placas que el número requerido de etapas teóricas de equilibrio vapor-lÃquido.
↑Editors: Jacqueline I. Kroschwitz and Arza Seidel (2004). Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology (5th edición). Hoboken, New Jersey: Wiley-Interscience. ISBN0-471-48810-0.
Empaquetado aleatorio, distribución de vapor y lÃquido: distribución de lÃquidos y gases en torres empacadas comerciales , Moore, F., Rukovena, F., Plantas quÃmicas y procesamiento, Edición Europa, agosto de 1987, pág. 11-15