POU · IQYA-2031 · Destilación continua

Explorador McCabe-Thiele

Etapas teóricas
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Reflujo
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Platos reales
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Diámetro
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Altura
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Hervidor
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La columna y su diagrama

Diagrama de McCabe-Thiele
Etapa por etapa
Balances y flujosflujo molar constante
Diagnóstico

El equilibrio líquido-vapor

Todo el método descansa en la curva y-x a la presión de la columna. Si la curva está mal, las etapas están mal: el explorador anterior usaba un Van Laar que pone el azeótropo del etanol-agua en 0,915 en vez de 0,894, y con él la columna del Taller 9 parecía necesitar 8,8 etapas en lugar de 10,96.

Curva y-x
Diagrama T-x-y
Puntos clave
Composiciones del caso

La construcción, paso a paso

Lectura 13 · los nueve pasos

Los mismos nueve pasos de la lectura, con los números del caso que está en los controles. Avance con las flechas o con los botones; en el paso 8 los escalones aparecen uno por uno.

1

Reflujo: mínimo, total y el de diseño

Lectura 13 · Taller 9 casos 1 y 2

Entre el reflujo mínimo (etapas infinitas) y el reflujo total (etapas mínimas) está la columna real. En una curva con hombro, como la del etanol-agua, el pinch no aparece en la línea q sino tangente a la curva en plena rectificación, y la fórmula del libro subestima el mínimo.

Etapas y energía contra el reflujo
El reflujo mínimo
Rmín contra la pureza del destilado

Reflujo total: las etapas mínimas

La alimentación: q y dónde entra

Lectura 13 paso 5 · McCabe 21.27 y 21.28

q es la fracción de la alimentación que baja como líquido: 1 para líquido saturado, 0 para vapor saturado, más de 1 si llega subenfriada. Fija la pendiente de la línea q, y con ella el punto donde se cruzan las dos rectas y la etapa donde conviene alimentar.

q contra la temperatura de la alimentación

La línea q
Etapas contra la etapa de alimentación
La alimentación en números

De etapas teóricas a una torre que se compra

Eficiencias · Diseño de platos · Taller 9

Un plato real no alcanza el equilibrio. Murphree corrige el diagrama; la eficiencia global corrige el número de platos. Con los platos y los caudales de vapor sale el diámetro por la velocidad de inundación, y con el espaciamiento, la altura.

Murphree sobre el diagrama
Eficiencia global y platos reales

Diámetro y ventana de operación

Altura y energía

El plato perforado por dentro

Cargando el modelo en 3D…
Arrastre para girar · rueda o pellizco para acercar · toque una pieza
El plato y su carga
Carga de vapor
Del caudal de diseño. Los perforados operan bien hasta un 50 a 60 % (Diseño de platos).
Carga de líquido
Geometría del plato · valores típicos de Sinnott (externos al curso)
Altura del vertedero hw
De 40 a 90 mm; 50 mm es lo común a presión atmosférica.
Diámetro de perforación dh
El curso da de 3 a 12 mm (Destilación continua); 5 mm es lo usual.
Área perforada Ah/Aa
Franjas sin perforar
Zona de calma junto a cada vertedero y borde contra la carcasa.
Holgura del bajante hap
Coeficiente de orificio C0
De la figura de Sinnott: 0,84 con espesor igual al diámetro y 10 % perforado. Con más área perforada sube un poco, así que 0,84 deja la caída de presión del lado seguro.
Verificaciones del plato

Corte del plato, con sus alturas
Diagrama de desempeño del plato

Geometría

Ecuaciones

con los valores del caso actual

Las de la Lectura 13, las diapositivas de McCabe-Thiele, Diseño de platos y Eficiencias, el Taller 9 y el capítulo 21 de McCabe, evaluadas con la configuración de los controles. Lo que no está en el material del curso se marca como externo.

Configuraciones

cargue una y siga cambiándola

Para probar en la columna que tiene en pantallaun cambio a la vez