03-procesoII

Diagrama del Triángulo Rectángulo: Parte 2. Curva auxiliar de distribución con un diagrama tipo

McCabe-Thiele

Puebla, Pue., Junio 2012

Dra. Mercedes Gómez Mares


Problema

• Se tiene una solución de Piridina - Agua al 50% . Si la piridina se va a extraer a contracorriente de modo continuo a un flujo de 2.25kg/s con clorobenceno para reducir la concentración de Piridina al 2%.

a) Determine el flujo mínimo requerido de solvente

b) Si se utilizan 2.3 kg/s de clorobenceno ¿cuál es el número de etapas teóricas y los pesos saturados de Extracto y Refinado?

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M1

M2

M3

E0 E1 E2 B

F R1 R2 R3


Curva auxiliar de distribución con un diagrama tipo McCabe-Thiele

• Cuando se requieren muchas etapas de equilibro en un sistema de extracción es más práctico utilizar el Método McCabe-Thiele.

• Método McCabe-Thiele desarrollado por Varteressian y Fenske.

• Los diagramas x-y representan las líneas de reparto en términos de fracción masa (o mol):

•Soluto en el extracto (ya)

•Refinado en equilibrio (xa)

• La curva inicia en el origen y

termina en el punto Plano,

que es donde se cruza una línea

de 45º.

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Curva auxiliar de distribución con un diagrama tipo McCabe-Thiele

• Las líneas de reparto en el diagrama triangular ahora se representan con puntos

• Si se añaden las líneas

de operación se pueden

determinar las etapas

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Diagrama tipo McCabe-Thiele

A = Diluyente (libre de soluto)

B = Solvente (libre de soluto)

C = Soluto

• Extracto: tiene mayor cantidad de solvente

• Refinado:

• Mayor cantidad de diluyente

• Menor cantidad de solvente

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Extracto y=C/B

Refinado x= C/A



y1= soluto /solvente (a la salida)

y0= soluto/ solvente (a la entrada)

xF = soluto/diluyente (en la alimentación)

xN= soluto/diluyente (en el refinado)

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M1

M2

MN

E0 y1

E1 E2 B y0

F xF

R1 R2

RN xN



A = Diluyente (libre de soluto)

B = Solvente (libre de soluto)

C = Soluto

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A B C A B C

Refinado Extracto


Ejemplo

• Se dispone de 500 kg de una disolución acuosa de acetona de composición 45% en peso de acetona y ha de extraerse el 80% de la acetona en un proceso de extracción en corriente directa, empleando en cada etapa 100kg de 1,1,2-tricloroetano como agente extractor, a 25ºC. Calcúlese:

a) El número de etapas

b) Las composiciones de los extractos separados en cada etapa

c) La composición del producto extraído

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Ejemplo

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Refinado Extracto

B A C B A C

solvente soluto Refinado Extracto

C2H3Cl Agua Acetona C2H3Cl Agua Acetona x= C/A y=C/B

0.52 93.52 5.96 90.93 0.32 8.75 0.06 0.10

0.54 92.95 6.51 89.32 0.4 10.28 0.07 0.12

0.68 85.35 13.97 78.32 0.9 20.78 0.16 0.27

0.73 82.23 17.04 73.76 1.1 25.14 0.21 0.34

0.79 80.16 19.05 71.01 1.33 27.66 0.24 0.39

1 73 26 60.85 2.09 37.06 0.36 0.61

1.02 72.06 26.92 59.21 2.27 38.52 0.37 0.65

1.04 71.33 27.63 58.21 2.4 39.39 0.39 0.68

1.11 69.35 29.54 55.48 2.85 41.67 0.43 0.75

1.17 67.95 30.88 53.92 3.11 42.97 0.45 0.80

1.6 62.67 35.73 47.57 4.26 48.17 0.57 1.01

2.1 57 40.9 40 6.05 53.95 0.72 1.35

3.75 50.2 46.05 33.7 8.9 57.4 0.92 1.70

6.52 41.7 51.78 26.26 13.4 60.34 1.24 2.30

14.6 27.4 58 14.6 27.4 58 2.12 3.97



Curva de equilibrio: pendiente negativa

10

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50

y=C

/B

x=C/A

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