MC Cabe Método de Diseño Parte I PDF
MC Cabe Método de Diseño Parte I PDF
MC Cabe Método de Diseño Parte I PDF
1,000
0,900
UNEFM
0,800
0,700
y, fraccion molar de pentano
0,600
0,500
0,400
0,300
0,200
0,100
0,000
0,000
0 000 0,100
0 100 0,200
0 200 0,300
0 300 0,400
0 400 0,500
0 500 0,600
0 600 0,700
0 700 0,800
0 800 0,900
0 900 1,000
1 000
x, fraccion molar de pentano
CONTENIDO
Método McCabe – Thiele (cont.)
• Relación de reflujo
9 Limite de operabilidad: reflujo total y mínimo
9 Reflujo óptimo
9 Reflujo subenfriado
9 Vapor sobrecalentado al plato inferior
• Número de etapas ideales
9 Numero mínimo y máximo de etapas ideales
9 Localización del plato de alimentación.
• Numero de etapas reales
9 Eficiencia Global
9 Eficiencia de Murphree
9 Eficiencia puntual
Contenido Ing. Zoraida Carrasquero MSc. Unidad II. Destilación – Método McCabe - Thiele
Condiciones limites de operación.
Relación de reflujo total.
1. Indica la máxima cantidad de condensado que regresa a la columna.
2. El numero de etapas teóricas es mínima y la altura de la columna es
pequeña
3. El diámetro de la columna es grande
4 El calor
4. l en ell rehervidor
h id es alto.
lt
Limites de operación Ing. Zoraida Carrasquero MSc. Unidad II. Destilación – Método McCabe - Thiele
Relación de reflujo
j mínima: (L/D)
( )min ó ((L/V))min
En el punto de
estricción no cambian las
concentraciones de
liquido y vapor de una
etapa a otra.
Limites de operación Ing. Zoraida Carrasquero MSc. Unidad II. Destilación – Método McCabe - Thiele
Relación de reflujo de operación
(1 + 2)
(1)
1 2 Rmin < Rop < 1
1,2 1,5R
5Rmin
(2)
Figura 7. Representación grafica del costo anual, costo fijo y costo total
frente a la relación de reflujo (L/D); para la determinación de la relación de
reflujo
j óptima
p ((L/D))optima
Limites de operación Ing. Zoraida Carrasquero MSc. Unidad II. Destilación – Método McCabe - Thiele
Reflujo subenfriado y vapor sobrecalentado al plato inferior
Como el reflujo y el vapor de fondo son entradas a la columna, se debe
esperar el mismo comportamiento si esas corrientes están subenfriadas o
sobrecalentadas.
El reflujo subenfriado se presenta con frecuencia si el condensador esta a
nivel del suelo. Entonces se requiere una bomba para regresarlo a la parte
superior
i ded la
l columna.
l U liquido
Un li id saturado
t d provocara cavitación
it ió y dañara
d ñ
la bomba; entonces se debe subenfriar el liquido para poder bombearlo.
Igualmente, la pendiente de la línea de operación de la zona de
enriquecimiento L/V,
enriquecimiento, L/V no puede calcularse en forma directa a partir de la
relación de reflujo externo, L/D, porque L y V cambian en el plato superior.
Cuando el reflujo esta sobreenfriado se debe agregar un plato adicional
para calentar el reflujo (Kister,
(Kister 1990)
1,000
1
Si el condensador
0,900
es total
2
0,800
0,700
3
e pentano
0,600
y,, fraccion molar de
0,500
0,400
R
0,300
xD/(R+1)
0,200
Numero de etapas teóricas Ing. Zoraida Carrasquero MSc. Unidad II. Destilación – Método McCabe - Thiele
Numero de p
platos teóricos
La columna consta de un condensador parcial y un rehervidor parcial
2
La columna consta de 2
etapas teóricos + un
condensador parcial + un
rehervidor
Numero de etapas teóricas Ing. Zoraida Carrasquero MSc. Unidad II. Destilación – Método McCabe - Thiele
L
Localización
li ió de
d la
l etapa
t de
d alimentación
li t ió
1
C
2 Si la columna consta de un
1
condensador total la etapa
3 optima de alimentación es la 3
2
Si la columna consta de un
condensador parcial la etapa
optima de alimentación es la 2
Etapa de alimentación Ing. Zoraida Carrasquero MSc. Unidad II. Destilación – Método McCabe - Thiele
L
Localización
li ió de
d la
l etapa
t de
d alimentación
li t ió (Cont.)
(C t )
(A) (B)
Número de etapas reales Ing. Zoraida Carrasquero MSc. Unidad II. Destilación – Método McCabe - Thiele
Efi i
Eficiencia
i de
d Murphree
M h
(24)
(25)
El trazado de la curva de
pseudoequilibrio permite
determinar el plato optimo
real de alimentación y el
numero de etapas reales.
Observe
Obse e que eel rehervidor
e e do
parcial se considera por
separado, porque tendrá
una eficiencia diferente a
la del resto de la columna
Figura
g 10. Diagrama
g McCabe-Thiele p
para εMV
Fuente: Wankat, P. 2008
Eficiencia de Murphree Ing. Zoraida Carrasquero MSc. Unidad II. Destilación – Método McCabe - Thiele
Para obtener eficiencias elevadas en cada etapa
Sin embargo,
Si b esto
t pueded ocasionar:
i
• Arrastre de liquido: reduce el cambio de concentración en la etapa y por
ende afecta la eficiencia del plato.
• Elevadas caídas de presión: Inundación
Inundación,
Número de etapas reales Ing. Zoraida Carrasquero MSc. Unidad II. Destilación – Método McCabe - Thiele
Métodos empíricos para el calculo de la eficiencia
Número de etapas reales Ing. Zoraida Carrasquero MSc. Unidad II. Destilación – Método McCabe - Thiele
Procedimiento de análisis de McCabe-Thiele (Cont.)
(Cont )
Número de etapas reales Ing. Zoraida Carrasquero MSc. Unidad II. Destilación – Método McCabe - Thiele
Ahora debes poder responder lo siguiente:
Ejercicios típicos Ing. Zoraida Carrasquero MSc. Unidad II. Destilación – Método McCabe - Thiele