Separación de mezclas azeotrópicas vía destilación mejorada.

Abstract

La separación de mezclas en sus componentes es considerada una de las etapas más importantes en la industria de procesos químicos e ingeniería ambiental, siendo la destilación el método más común utilizado en el proceso de separación de mezclas homogéneas. Sin embargo, esta operación no es efectiva para separar mezclas que formen azeótropo o que posean valores de volatilidad relativa cercana a uno. En este tipo de situaciones es necesario adoptar tecnologías especiales, como la destilación por cambios de presión; azeotrópica o extractiva para lograr el objetivo de separación y obtener corrientes cuyas concentraciones tengan valores que superen a los de la composición azeotrópica. Un análisis termodinámico cuidadoso y detallado es de vital importancia para describir o interpretar de manera exitosa los fenómenos involucrados dentro de las destilaciones mejoradas. La intensificación de un proceso se define como la estrategia para reducir de manera significativa el tamaño de una planta química manteniendo como objetivo un nivel de producción dado. Con el desarrollo de la industria química, la intensificación de procesos enfatiza principalmente los problemas de desarrollo sostenible en la industria de procesos, con especial atención en la química verde. El objetivo principal de la intensificación de procesos es reducir los costos de energía, materiales y equipos aumentando la flexibilidad y seguridad del proceso, mejorando la calidad de producción con el menor impacto ambiental posible.

Mixture separation into their components is considered one of the most important stages in the chemical processes industry and environmental engineering, where distillation is the most common method used in the separation process of homogeneous mixtures. However, this operation is not effective to separate mixtures that form azeotropes or that have relative volatility values close to one. In this situation it is necessary to adopt special technologies, such as distillation with swing pressure; azeotropic or extractive to achieve the separation objective and obtain products whose concentrations have values that exceed those of the azeotropic composition. A careful and detailed thermodynamic analysis is vital to successfully describe or interpret the phenomena involved within the enhanced distillations. Process intensification is defined as the strategy to significantly reduce the size of a chemical plant while maintaining a target level of production. With the development of the chemical industry, process intensification mainly emphasizes the problems of sustainable development in the process industry, with a special focus on green chemistry. The main objective of process intensification is to reduce energy, materials and equipment costs, increasing the flexibility and safety of the process, improving production quality with the least possible environmental impact.