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UNIDAD II: Componentes internos de una columna de fraccionamiento.

Columna de fraccionamiento: es la torre utilizada para separar una mezcla en dos o más componentes en virtud de la diferencia en sus volatilidades relativas o puntos de burbujeo. Se dividen en dos secciones a ambos lados del plato de carga, la del tope llamada zona de rectificación y la del fondo conocido como zona dedespojamiento.

Tipos de Columnas de Fraccionamiento: En el proceso de fraccionamiento se puede realizar en diferentes tipos de columnas que pueden clasificarse, en relación a sus dispositivos internos en: columnas Empacadas (Columnas de relleno) y columnas de platos.

* Columnas empacadas: Son torres de fraccionamiento o de absorción lleno con empaques diseñados para proveer una superficierelativamente grande por unidad de volumen, que proporciona el contacto requerido entre el vapor y el liquido que desciende dentro de la torre.
* Columnas de platos: Son torres de fraccionamiento que a diferencia de las empacadas tienen en su interior una serie de bandejas o platos de burbujeo, en la cual se realiza el intercambio de masas entre los fluidos que se ponen en contacto.

Elecciónentre Platos o Empaques. La elección puede hacerse en base a los costos para cada diseño. Sin embargo no siempre es posible, o necesario y entones se hace considerando las ventajas o desventajas de cada tipo:

1.- Las columnas de plato son diseñadas para manipular amplio rango de variaciones de velocidades de flujo de gases y líquidos ante las columnas empacadas, que no son convenientes paravelocidades de líquido muy bajas.
2.- La eficiencia de un plato puede predecirse con mayor certeza antes que el término equivale para empaques (HTU o HETP).
3.- Las columnas de platos pueden diseñarse con mayor seguridad que las columnas empacadas. Siempre hay alguna duda de poder mantener una buena distribución de líquido a través de una columna empacada bajo las condiciones de operación,particularmente en columnas grandes.
4.- Es fácil hacer previsiones para enfriamiento en una columna de platos; los enfriadores pueden instalarse en los platos.
5.- En columnas de platos es fácil hacer previsiones para salida de corrientes laterales.
6.- Si el líquido causa incrustaciones, o contiene sólidos, en columnas de platos es fácil hacer previsiones para la limpieza. Con pequeños diámetrosde columna, puede ser más económico usar empaques y reemplazarlos cuando se han formado incrustaciones.
7.- Para líquidos corrosivos, usualmente es más económica una columna empacada antes que su equivalente de platos.
8.- La retención de liquido es apreciablemente menor en una columna empacada que en una columna de platos. Esto puede ser importante cuando se necesita mantener la cantidad delíquidos tóxicos o inflamables en la columna, tan baja como sea posible por razones de seguridad.
9.- Las columnas de platos son más adecuadas para manejar sistemas que forman espuma.
10. La caída de presión por etapa de equilibrio (HETP) puede ser más baja para una columna empacada que para una columna de platos; y los empaques deben considerarse para columnas al vacío. Los empaques debenconsiderarse siempre para columnas con diámetro pequeño, menores a 0,6 m donde los platos son dificultosos de instalar, y costosos.

Empaquetamiento: Las columnas empacadas o de relleno son usadas para destilación, absorción de gases y extracción liquido-liquido. El contacto líquido – gas en este tipo de columna es continuo, no por etapas, como en una de platos. El fluido de liquido cae hacia abajo enla columnas obre el área de empaque y el gas o vapor asciende en contra corriente.

Diseño De Columnas Empacadas. El diseño de una columna empacada involucra las siguientes etapas:

1. Seleccionar el tipo y tamaño de empaque.
2. Determinar la altura de la columna para la separación especificada.
3. determinar el diámetro de la columna (capacidad), para manipular los flujos de líquido y...