Dispositivos de fraccionamiento de platos
:
La absorción de gases es una operación unitaria por la que los componentes solubles
(absorbatos) de una mezcla gaseosa se disuelven en un líquido. La operación inversa,
denominada desorción, desabsorción o agotamiento, consiste en la transferencia a un gas
de los componentes (solutos) volátiles de una mezcla líquida. Para conseguir el contacto íntimo de las fases, líquido y gas, ambas operaciones utilizan el mismo tipo de equipo que la
rectificación que es la separación de los constituyentes de una mezcla líquida por
destilaciones sucesivas (vaporizaciones parciales y condensaciones). La destilación es la
separación de los constituyentes de una mezcla líquida mediante la vaporización parcial de la mezcla y la recuperación, por separado, del vapor y el residuo líquido.
Normalmente, las operaciones de absorción, desabsorción y rectificación se realizan en las
denominadas torres o columnas, que son recipientes cilíndricos esbeltos, en posición
vertical y en cuyo interior se incluyen dispositivos como bandejas o lechos de relleno.
Generalmente, el gas y el líquido fluyen en contracorriente por el interior de la torre, cuyos dispositivos promueven el contacto entre las fases y el desarrollo de la superficie interfacial
a través de la cual se producirá la transferencia de materia.
El diseño de columnas de platos para operaciones de absorción o desorción
se basa
en muchos de los principios utilizados en los cálculos de operaciones de rectificación, tales como la determinación del número de platos teóricos necesario para conseguir un cambio
de composición especificado. Estas columnas pueden resultar económicamente preferibles
para operaciones en gran escala, pueden presentar mejor “relación de flujo descendente” y
están menos sujetas a ensuciamiento por sólidos que las columnas de relleno.
Las columnas de platos utilizadas para productos
El plato con flujo cruzado
utiliza un conducto descendente o bajante de descarga del líquido y se suele emplear más que el de flujo en contracorriente (fig.1b) porque presenta
como ventajas mayor eficacia en la transferencia y un intervalo de condiciones de operación
más amplio. El patrón de flujo del líquido en un plato con flujo cruzado se puede controlar
colocando bajantes para lograr la estabilidad deseada y la eficacia de la transferencia.
Platos con flujo cruzado
La mayoría de los platos de flujo cruzado utilizan perforaciones para la dispersión del gas en
el líquido. Estas perforaciones pueden ser simples orificios circulares, o pueden disponer de
“válvulas móviles” que configuran orificios variables de forma no circular. Estos platos
perforados se denominan platos de malla o platos de válvula. En los primeros, debe evitarse que el líquido fluya a través de las perforaciones aprovechando para ello la acción del gas;
cuando el flujo de gas es lento, es posible que parte o todo el líquido drene a través de las
perforaciones y se salte porciones importantes de la zona de contacto. El plato de válvula
está diseñado para minimizar este drenaje, o goteo, ya que la válvula tiende a cerrarse a medida que el flujo de gas se hace más lento, por lo que el área total del orificio varía para
mantener el balance de presión dinámica a través del plato. tomando como mejor dato la
cantidad.
Platos en contracorriente
En estos, el líquido y el gas fluyen a través de las mismas aberturas. Por ello, no disponen
de bajantes. Las aberturas suelen ser simples perforaciones circulares de diámetro comprendido de entre 3 y 13 mm (1/4 a _ pulgadas) (p o de flujo doble) o hendiduras largas
de anchura entre 6 y 13 mm (1/4 a 1/2 pulgadas) (bandeja Turbogrid). El material del plato
puede plegarse o “corrugarse” (bandeja Ripple) para separar parcialmente los flujos de gas
y líquido. En general, el gas y el líquido fluyen en forma pulsante, alternándose en el paso a
través de cada abertura.
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