Cálculo de una columna de destilación multicomponente por el método de Thiele y Geddes

Cálculo de una columna de destilación multicomponente por el método de Thiele y Geddes

Enrique Eduardo Peraza-González¹, Carlos Francisco Reyes-Sosa¹, Enrique Eduardo Peraza-López¹, Pedro José Montañez-y-Jure¹, Carlos Enrique Pacheco-Medina¹, Tania Félix-Hernández², Verónica Acosta-Pech² y Esthefany Canché-Ojeda²

 

Tecnológico Nacional de México. Instituto Tecnológico de Mérida. Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica. Avenida Tecnológico km 4.5 s/n. C.P. 97118. Mérida, Yucatán, México ¹Profesor. ²Alumno.

Autor de correspondencia: carlos.rs@merida.tecnm.mx (Carlos Francisco Reyes Sosa)

 

RESUMEN

 

Se presenta el desarrollo de un ambiente virtual o software interactivo para el diseño básico de una columna de destilación multicomponente, sencillo, didáctico, el cual nos permitirá complementar el aprendizaje de la destilación en Ingeniería Química. El proceso de enseñanza-aprendizaje del diseño de columnas de destilación continua por etapas, se limita a sistemas de dos componentes, o binarios, mediante métodos gráficos, especialmente el Método de McCabe-Thiele y el Método de Entalpía-Concentración, también llamado de Ponchon-Savarit. Estos métodos gráficos son una solución matemática, en el plano, de los balances de materia (M), las relaciones de equilibrio entre fases (E), las sumatorias de composiciones de cada corriente (S) y los balances de energía (S). La solución de un sistema de ecuaciones no lineales que podemos llamar en su conjunto M.E.S.H. Pero cuando destilamos mezclas de 3 o más componentes la solución gráfica se vuelve imposible.  El diseño final de un equipo de rectificación de etapas múltiples requiere una determinación rigurosa de temperaturas, presiones, flujos de las corrientes, composiciones y velocidades de transferencia de calor para cada etapa, y por consiguiente se obtiene un conjunto de ecuaciones no lineales, que interaccionan fuertemente entre sí, y cuya solución analítica  sería demasiado compleja, por lo que se requiere de una solución numérica, es decir una metodología de cálculo, un algoritmo de convergencia y el desarrollo de un programa de cómputo.  En este trabajo se aplicó la Metodología de Thiele y Geddes, complementado con el algoritmo de convergencia denominado: Método Theta y se desarrolló el software correspondiente.

 

Palabras clave: destilación multicomponentes, método Thiele-Geddes, columna destilación

 

Para citar:

 

Peraza-González, E.E., Reyes-Sosa, C.F., Peraza-López, E.E., Montañez-y-Jure, P.J., Pacheco-Medina, C.E., Félix-Hernández, T., Acosta-Pech, V. y Canché-Ojeda, E. (2022). Cálculo de una columna de destilación multicomponente por el método de Thiele y Geddes. Revista el Centro de Graduados e Investigación. Instituto Tecnológico de Mérida, 37(96),257-263