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Método McCabe-Thiele Resumen La destilación se define como la operación básica mediante la cual se separa una mezcla de líquidos de distinta volatilidad, en sus componentes puros. Esta operación se lleva a cabo en la mayoría de los casos, en columnas cilíndricas verticales que proporcionan un alto número de etapas en las que tienen lugar los procesos de vaporización y condensación. Para el cálculo del número de etapas necesarias para alcanzar unos rendimientos, utilizaremos el método de McCabe-Thiele.

Nomenclatura

Representación de las corrientes que entran y abandonan el plato n en el diagrama de equilibrio T-X-Y

Balance global

Balance en sección de enriquecimiento

Balance en sección de agotamiento

Razón de reflujo

Procedimiento de cálculo (Método gráfico McCabe- Thiele) 1. Traza el diagrama de equilibrio del componente mas volátil (yi vs xi). 2. Se traza la diagonal (0,0 ; 1,1). 3. Se localizan los puntos XR, XF, XD los cuales fueron calculados previamente con los datos del problema y se proyectan sobre la diagonal. 4. Se traza la línea de operación de la alimentación (F) a partir del punto XF proyectada en la diagonal, esta línea de operación puede tener 5 posiciones de acuerdo a las características de dicha alimentación. a) Alimentación fría, q > 1 b) Alimentación en el punto de burbuja (líquido saturado), q = 1 c) Alimentación parcialmente como vapor, 0 < q < 1 d) Alimentación en el punto de rocío (vapor saturado), q = 0 e) Alimentación como vapor sobrecalentado, q < 0

Líneas de operación de la alimentación

5. Se traza la línea de operación superior a partir del punto (XD) proyectado sobre la diagonal con la inclinación ya sea con la formula (punto pendiente o con el reflujo). Aquí se encuentra un punto de intersección en la línea de operación de alimentación (F): 𝑦𝑛+1 =

𝑅 𝑋𝐷 𝑋𝑛 + 𝑅+1 𝑅+1

6. Se traza la línea de operación inferior uniendo los puntos XR proyectado sobre la diagonal y el punto que encontramos en el paso 5. 7. Se trazan escalones iniciando desde el punto XD proyectado en la diagonal, primero horizontalmente hacia la izquierda hasta la curva, luego verticalmente hasta la línea de operación superior sucesivamente hasta llegar a la línea de alimentación, en donde los siguientes escalones se siguen trazando de la misma forma entre la curva y la línea de operación inferior. Si el último escalón no es completo se calcula la parte proporcional de escalón que le corresponde.  Se localiza el plato de alimentación como aquel escalón que cruza con la L.A. (línea de alimentación).  Se cuentan los escalones, identificándolos con platos ideales. Uno de ellos será siempre la caldera.

Procedimiento de cálculo (Método gráfico de Mc Cabe)

 Se calcula el número de platos reales, conocida la eficacia de plato (que varía entre 0 y 1). El valor obtenido se redondea hacia arriba. Así:  Se calculan las necesidades energéticas de la columna, conocidos los calores latentes de cambio de estado, :

Bibliografia  Geankopolis, Christie J. (1998), Procesos de transporte y operaciones unitarias (3ra ed.), México: CECSA.  Foust L.S, Wenzel L.A, Clump C. W & Anderson L. B. (2006), Principios de operaciones unitarias, México: CECSA.