Columna De Platos

PUESTA EN
MARCHA DE UNA
COLUMNA DE
PLATOS DESDE EL
PUNTO DE VISTA
FLUIDODINÁMICO
Juan Ayala Jiménez
Luis Miguel Carretero García
Pilar Galindo López
Recaredo Majua Doyega
Luis Andrés Velázquez Delgado

3er Curso Grado en Ingeniería Química
Experimentación en Ingeniería Química

ÍNDICE

Resumen………………………………………………..3
Introducción……………………………………………..4
Experimental……………………………………………5
Resultados ydiscusión………………………………...14
Conclusión………………………………………………15
Bibliografía…………………………………………….16

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RESUMEN
Esta práctica tiene como objetivo realizar una dispersión gaseosa
interfacial de dos componentes, así como llegar a un régimen fluidodinámico
estacionario en la torre de platos (ver Figura 1).
Para realizar dicha dispersión, se pone en marcha una columna de
destilación (columna de platos). En éstahay una mezcla líquida de etanol
(C2H6O) y agua (H2O) y por otro lado, se le hace llegar una corriente de vapor
de agua mediante una caldera. La corriente líquida y gaseosa se ponen en
flujo contracorriente cruzado para sacar el máximo rendimiento de la columna.
En la realización de la práctica no se llegó a calcular la concentración de
etanol en los platos. Por lo que no se obtuvo un dato exacto,pero sí se puso en
marcha la torre de platos, se llegó a destilar una parta de la mezcla y se
consiguió el régimen fluido estático.

Figura 1. Esquema general de la torre de platos

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INTRODUCCIÓN
Las columnas de platos1 son equipos usados en las operaciones gaslíquido y más concretamente en las operaciones de dispersión del gas.
Las columnas de platos son cilindros verticales en las que ellíquido y el
gas se ponen en contacto en forma de pasos sobre platos (Figura 2). El
proceso consiste en un contacto múltiple a contracorriente entre el gas y el
líquido por etapas, dándose la difusión interfacial en cada uno de los platos.
La eficiencia del plato y por tanto, el número de platos, se determina por
el diseño mecánico utilizado y por las condiciones de operación.

Figura 2. Torre deplatos

Una vez calculado el número de etapas, el problema principal es
escoger las dimensiones y arreglos que proporcionan el mejor funcionamiento
del proceso.
Para obtener una gran eficiencia, el tiempo de contacto debe ser largo
para que se complete la difusión, y la superficie interfacial debe ser grande.
Además, se necesita una turbulencia alta para obtener elevados coeficientes
de transferencia demasa.
Para realizar una buena operación, hay que tener en cuenta algunos
aspectos importantes en cuanto a las propiedades del flujo de las corrientes
gaseosa y líquida:
-

La profundidad elevada del líquido en los platos proporciona
eficiencias elevadas gracias a tiempos largos de contacto. Sin
embargo causa una caída de presión alta por plato.

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-

Una elevada velocidad del gas proporcionabuen contacto vaporlíquido y una dispersión excelente, pero ocasionan excesiva entrada
del líquido al gas y una caída alta de presión.

-

Si la corriente líquida tiene baja velocidad, el gas ascendente a través
de los orificios del plato, puede empujar al líquido hacia fuera y
provocar un mal contacto entre fases.

-

Si el flujo del gas es muy bajo, parte del líquido caerá a través de losorificios del plato, produciéndose lo que se conoce como lloriqueo.
Esto da lugar a un flujo incompleto sobre los platos y hace que el
líquido no alcance las tuberías descendentes.

EXPERIMENTAL
La instalación consta de dos partes principales: una columna de platos y
una caldera. La finalidad de ésta última es proporcionar energía suficiente a la
columna para que funcione.
La caldera está compuesta poruna serie de tuberías, válvulas, filtros,
contadores, bombas y motores que son recorridos por cinco líneas. Estas
líneas diferentes son: agua, combustible, aire, gases de combustión y vapor de
agua.
El recorrido comienza con el agua de red. Ésta llega por una tubería de
hierro galvanizado hasta el recinto donde se encuentra la instalación. En este
punto, hay una válvula para poder cortar el...