V. Hugo Ferman A, ITP

Destilacion Diseño de torres o columnas de

destilacion.En general los elementos basicos de los

que consta una columna son :• Columna con N platos o etapas

teoricas.• Condensador total que permita el

REFLUJO

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Destilacion

Diseño de torres o columnas de destilacion.

• También requiere que se ubique la etapa de alimentacion.

• La alimentacion contiene la mezcla A-B

• El liquido A es el mas volatil.

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Destilacion

Metodo de Mccabe-ThieleEs un metodo GRAFICO basado en el metodo de Lewis.Se determina el numero de datos o etapas teoricas necesarias para la separacion por DESTILACION de una MEZCLA BINARIA .

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Destilacion

Metodo de Mccabe-Thiele.Usa balances de materia con respecto a ciertas partes de la torre p obtener las lineas de operación en la CURVA DE EQUILIBRIO x-y p el sistema .

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Destilacion

Metodo de Mccabe-ThieleAplica para mezclas BINARIAS con un comportamiento muy cercano a la IDEALIDAD.

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Metodo de Mccabe-Thiele

Consideraciones caloricas.• Derrame MOLAR constante, una mol

de vapor sube, una mol de vapor baja.• Proceso adiabatico ( totalmente

aislado).• Los calores de DISOLUCION se

consideran despreciables o = 0.

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Metodo de Mccabe-Thiele

Consideraciones de diseño.• Se le llama plato de alimentacion al

plato F.• Geeneralmente los platos se

numeran de arriba hacia abajo.• El reboiler, calderin o calentador

( abajo) se considera un plato mas.

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Metodo de Mccabe-Thiele

Consideraciones de diseño.• La zona que esta por encima de la

alimentación es llamada ZONA DE RECTIFICACION.

• La zona que esta por debajo de la alimentación es llamada ZONA DE AGOTAMIENTO.

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Metodo de Mccabe-Thiele

ReflujoSus valores van de 0 ( reflujo nulo, L=0) a ∞ ( reflujo total, D=0)• El reflujo mínimo es un parametro

basico.• Rmin = (xD – y´) / ( y´- x´)

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Metodo de Mccabe-Thiele

Reflujo de operacion.• Las experiencias han demostrado

que la mejor operación se consigue cuando Rop = (1 a 1.5)(Rmin) .

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Metodo de Mccabe-Thiele

Pasos del metodo.• 1. A partir de la definicion de q, y de las

condiciones de la alimentacion F( los 5 casos especificos ), trace la linea de alimentacion, partiendo de (Zf,Zf).

• 2. Intersecte la linea de operación con la curva de equilibrio ( x vs y), las coordenadas de esta interseccion son

• (x´ , y´ ).

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Metodo de Mccabe-Thiele

3. Utilice (x´ , y´ ) p calcular Rmin.4. Calcule el reflujo de operación : Rop.5.Trace la linea de operación en la zona rectificante , LOZR, uniendo los puntos :

( yd, yd ) con ( 0, (yd / (Rop +1 ))

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Metodo de Mccabe-Thiele

6. Trace la linea de operación en la zona de agotamiento , LOZA, uniendo los puntos :( xb, xb )

con

( pt de cruce de LOZR con linea de alimentacion )

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Metodo de Mccabe-Thiele

7. Determine el numero de platos teóricos :i. Trace escalones con lineas

horizontales y verticales.ii. Estas lineas inician horizontales

partiendo desde (yd, yd) hacia la curva de equilibrio

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Metodo de Mccabe-Thiele

7. Platos teoricos :• iii. Las lineas verticales parten del

punto de contacto con la curva de equilibrio hasta la LOZR ).

• Iv.Las siguientes lineas verticales chocan abajo en la LOZA .

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Destilacion

7. Platos teoricos :V.El ultimo plato es cuando llega a( xb, xb )8. El plato de alimentacion es donde se cruzan las 3 lineas :linea de alimentacion, LOZR, LOZA .

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Destilacion

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Destilacion

Metodo de Mccabe-Thiele9. En cada plato se puede determinar las composiciones de vapor (y) y de liquido (x), leyendolas sobre las LOZR o LOZA según sea la zona.