McCabe

MÉTODO McCABE – THIELE
Casos particulares

1,000

UNEFM

0,900

0,800
0 800

y, fracc
cion molar de pent
tano

0,700

0,600

0,500

0,400

0,300

0,200

0,100

0,000
0,000

0,100

0,200

0,300

0,400 0,500 0,600 0,700 0,800
x, fraccion molar de pentano

0,900

1,000

ING. ZORAIDA CARRASQUERO MSc.

CONTENIDO
Casos particulares del Método McCabe –Thiele
•
Calentamiento con vapor directo
•
Columna de agotamiento y enriquecimiento
g
q
•
Corrientes laterales o líneas de salida
•
Múltiples alimentaciones
•
Extensión del diagrama McCabe-Thiele a columnas complejas
•
Vaporizadores intermedios y condensadores intermedios

Contenido

Ing. Zoraida Carrasquero MSc.

Unidad II. Destilación – Método McCabe - Thiele

Casosparticulares de McCabe-Thiele
• Calentamiento con vapor ó Inyección directa de vapor
Balance de materia global (entorno verde):
F+S=D+W
(26)
Balance d materia en el componente mas
B l
de
t i
l
t
volátil:
(27)
F*xF + S*yS = D*xD + W*xW
Balance de materia en el componente más
volátil en la zona de agotamiento (entorno
rojo):
(28)
Como el vapor es agua pura yS = 0
pura,
Figura 12.Esquema de la torre
con inyección directa de vapor.
(Fuente: Geankoplis, 2000)
Inyección directa de vapor

Como el vapor es saturado, S = V’ y L’ = W

Ing. Zoraida Carrasquero MSc.

Unidad II. Destilación – Método McCabe - Thiele

• Calentamiento con vapor ó Inyección directa de vapor (Cont.)
La ecuación (28) se transforma en :
(29)
Si, y = 0 ,de la ecuación ( 29)
se obtiene x = xWSi,
Si y = x de la ecuación (29)
x,
se obtiene:
( )
(30)
Y las líneas de operación y de
equilibrio para este sistema de
inyección directa de vapor se
muestra en la figura 2

Inyección directa de vapor

Ing. Zoraida Carrasquero MSc.

Figura 13. Líneas de operación y de equilibrio en
sistemas con inyección directa de vapor.
Fuente: Geankoplis, 2000)
Unidad II. Destilación – MétodoMcCabe - Thiele

• Columnas de enriquecimiento y agotamiento
Con frecuencia se usan columnas con solo una sección de enriquecimiento,
o solo una sección de agotamiento, como se muestran en las Figuras 13A y
B.
B Las columnas de enriquecimiento y agotamiento se usan cuando no se
necesita un producto de fondo muy puro o un producto de tope muy puro,
respectivamente.
B

A
D
xDAlimentación: Vapor
sobrecalentado
o
vapor saturado
F, xF

F,
F xF

Alimentación: Liquido
subenfriado o liquido
saturado

B
xB

D
yD

B
xB

Figura 14 Columnas de enriquecimiento y agotamiento; A: Enriquecimiento B: Agotamiento
14.
Enriquecimiento,
Columnas de enriquecimiento y agotamiento

Ing. Zoraida Carrasquero MSc.

Unidad II. Destilación – Método McCabe - ThieleEl análisis de las columnas de enriquecimiento y agotamiento es similar. Se
realizara el análisis de la columna de agotamiento y se dejara como tarea el
análisis de la columna de enriquecimiento La columna de agotamiento es
enriquecimiento.
una columna de destilación completa, con un flujo de liquido igual a cero en
la sección de enriquecimiento. Así, la línea superior de alimentación es
y= yD. La línea de operación de la sección inferior es la ecuación normal
para operación inferior con un vaporizador parcial y es igual a:

Línea de operación de la zona de alimentación

Las líneas de operación superior e inferior se cruzan en la línea de
p
p
alimentación. Si se especifica la entrada del vapor al fondo, V’/B, entonces
no se especifica yD, pero se puede despejar. En lafigura 14 se muestra el
diagrama McCabe -Thiele para una columna de agotamiento.
Columnas de enriquecimiento

Ing. Zoraida Carrasquero MSc.

Unidad II. Destilación – Método McCabe - Thiele

Diagrama McCabe-Thiele para una columna de agotamiento
g
p
g
1

0,9

0,8

yD

y, Fracc
ción molar fase vapor de A

0,7

0,6

0,5
05

0,4

0,3

0,2

0,1

0
0

xB

0,1...