El funcionamiento de una columna de destilación requiere dominar el equilibrio de materia, el equilibrio de vapor-líquido y el equilibrio de calor.
El balance de materia se refiere al principio de que la cantidad de material que ingresa a la columna por unidad de tiempo debe ser igual a la suma de las cantidades de material que sale de la columna. El balance de materiales refleja la capacidad de producción de la columna y está regulado principalmente por la tasa de alimentación y las tasas de descarga superior e inferior. Durante la operación, los cambios en el balance de materia se reflejan específicamente en el nivel del líquido en el fondo de la columna. Cuando el funcionamiento de la columna se desvía del equilibrio general de materiales, esto puede reflejarse en cambios en el diferencial de presión de la columna. Por ejemplo, si entra más material del que sale, el diferencial de presión de la columna aumentará.
Para una columna de destilación fija, el diferencial de presión de la columna debe estar dentro de un rango determinado. Si el diferencial de presión es demasiado grande, la velocidad ascendente del vapor dentro de la columna es demasiado alta, lo que provoca un grave arrastre de niebla e incluso inundaciones, lo que altera el funcionamiento normal. Si el diferencial de presión es demasiado pequeño, la velocidad ascendente del vapor dentro de la columna es demasiado baja, lo que reduce el efecto de transferencia de masa gas-líquido en los platos e incluso provoca fugas, lo que reduce significativamente la eficiencia de los platos. Un control deficiente del equilibrio de materiales puede provocar un funcionamiento caótico de toda la columna; Dominar el equilibrio de materiales es un aspecto crucial del funcionamiento de la columna. Si se altera el equilibrio material normal, afectará a los otros dos equilibrios: el equilibrio gas-líquido no logrará el efecto esperado, y el equilibrio térmico también se verá alterado y será necesario reajustarlo.
