طريقة ماكابي وتيل

+/−

طريقة ماكابي وتيل في الكيمياء (بالإنجليزية:McCabe-Thiele method ) هي طريقة للرسم البياني ابتكرها ماكابي و تيل عام 1925 لتحليل تقطير سائل ثنائي (مخلوط سائلين) .

وتستخدم تلك الطريقة حقيقة حتى جميع طبق نظري أوجميع فترة توازن سائل-بخار يعتمد على الجزء المولي لأحد السائلين .

وتعتمد الطريقة على افتراض ثبات الأجزاء المولية:

أن حرارة الغليان المولية للسائلين متساوية

أن جميع مول من سائل يتبخر ، يعادله مول من البخار يتكثف
أن تكون حرارة الذوبان وفقد الحرارة في عامود التقطير مهملة .

انشاء الرسم البياني لماكابي وتيل

تبدأ بالحصول على بيانات التوازن سائل-بخار للمخلوط المكون من سائلين.

Figure 1: رسم ماكابل وتيل البياني لفصل سائلين.

ثم تبدأ برسم المحور السيني x معطيا الجزء المولي للسائل ذودرجة غليان منخفضة في السائل . ونرسم المحور الصادي y معطيا الجزء المولي ذودرجة غليان منخفضة في البخار .

ثم نقوم برسم مستقيم يبدأ من نقطة الصفر للرسم البياني إلى النقطة التي يتساوى فيها x = y في الرسم . يساعدنا هذا الخط المائل بزاوية 45 درجة على تكملة الرسم البياني.

ثم نرسم خط التوازن بوضع البيانات التوازن سائل-بخار vapour-liquid equilibrium الخاصة بالسائل ذوالغليان المنخفض ، والتي تمثل نسبة تكوين البخار في حالة التوازن لكل قيمة لهجريب الحالة السائلة . ونرسم خطوطا (حمراء ) رأسية من المحور السيني لتقابل الخط x = y ، خط لمخلوط التموين feed (في الوسط) ، وخط يعطي هجريبة السائل المقطر المطلوبة (الخط الأحمر إلى اليمين في الرسم ) distillate composition ، وكذلك خط ثالث ( إلى اليسار) يعطي هجريب السائل الباقي في القاع .

وفي المستوى التالية نرسم الخط المساعد للجزء النقي نسبيا (أعلى من خط التموين) لعامود التقطير (وهوممثل باللون الأخضر) . وعند تقاطع خط السائل المقطر distillate composition مع الخط x = y نرسم خط عمل الفصل بميل إلى أسفل قيمته = (Δy/Δx) = L / (D + L)

حيث :

L: معدل السريان المولي لإعادة السريان ،

D : معدل السريان المولي للسائل المقطر.

مثال

بفرض حتى معدل سريان إعادة السريان L = 1000 مول/ ساعة ومعدل سريان السائل المقطر D = 590 مول/ساعة ،قد يكون ميل خط العمل الفصل 1000 / (590 + 1000) = 0.6 ، مما يعني حتى احداثيات جميع نقطة y على الخط تقل بنسبة 0.63 وحدة لكل انخفاض بقيمة وحدة كاملة على المحور السيني.

Examples of q-line slopes

ثم نبدأ برسم الخط الأزرق (أنظر الشكل) من الخط x = y بحيث يتقاطع مع خط عمل الفصل .

المراجع

^ McCabe, W. L. and Smith, J. C. (1976). Unit Operations of Chemical Engineering (3rd ed.). McGraw-Hill. ISBN .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
^ Perry, Robert H. and Green, Don W. (1984). Perry's Chemical Engineers' Handbook (6th ed.). McGraw-Hill. ISBN .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
^ Beychok, Milton (May 1951). "Algebraic Solution of McCabe-Thiele Diagram". Chemical Engineering Progress.