Tipos de Platos y Empaques

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iopasdfghjklzxcvbnmqwertyuio Tipos de platos y empaques

pasdfghjklzxcvbnmqwertyuiop Leydi Maribel Jiménez Henestroza 20/03/2012

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COLUMNAS EMPACADAS Las columnas empacadas son usadas para destilación, absorción de gases, y extracción liquido-liquido.

El contacto liquido – gas en una columna empacada es continua, no por etapas, como en una columna de platos. El flujo de liquido cae hacia abajo en la columna sobre el área de empaque y el gas o vapor, asciende en contracorriente, en la columna. En algunas columnas de absorción de gases se usa corrientes en flujo co-corriente. La performance de una columna empacada depende mucho del mantenimiento de una buena distribución de líquido y gas a través del lecho empacado, y esto es una consideración importante en el diseño de columnas empacadas. Elección entre platos o empaques

La elección entre columnas de platos o empaques para una aplicación particular puede ser hecha solamente en base a los costos para cada diseño. Sin embargo, esto no siempre será posible, o necesario, y la elección puede usualmente hacerse, sobre la base de la experiencia mediante la consideración de las principales ventajas o desventajas de cada tipo, las cuales son listadas a continuación. 1. Las columnas de platos pueden ser diseñadas para manipular un amplio rango de velocidades de flujo de gases y líquidos antes que las columnas empacadas.

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2. Las columnas empacadas no son convenientes para velocidades de líquido muy bajas. 3. La eficiencia de un plato puede predecirse con mayor certidumbre antes que el término equivalente para empaques (HTU o HETP) 4. Las columnas de platos pueden diseñarse con mayor seguridad que las columnas empacadas. Siempre hay alguna duda de poder mantener una buena distribución de liquido a través de una columna empacada bajo las condiciones de operación, particularmente en columnas grandes 5. Es fácil hacer previsiones para enfriamiento en una columna de platos; los enfriadores pueden instalarse en los platos. 6. En columnas de platos es fácil hacer previsiones para salida de corrientes laterales. 7. Si el líquido causa incrustaciones, o contiene sólidos, en columnas de platos es fácil hacer previsiones para la limpieza. Con pequeños diámetros decuando columna, ser másincrustaciones. económico usar empaques y remplazarlos se puede han formado 8. Para líquidos corrosivos, usualmente es más económica una columna empacada antes que su equivalente de platos. 9. La retención de liquido es apreciablemente menor en una columna empacada que en una columna de platos. Esto puede ser importante cuando se necesita mantenerla cantidad de líquidos tóxicos o inflamables en la columna, tan baja como sea posible por razones de seguridad. 10. Las columnas de platos son más adecuadas para manejar sistemas que forman espuma. 11. 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. 12. Los empaques deben considerarse siempre para columnas con diámetro pequeño, menores a 0,6 m donde los platos son dificultosos de instalar, y costosos.

TIPOS DE EMPAQUE Los principales requerimientos de los empaques son que estos deberían: Proporcionar un área grande, un área interfacial entre el gas y el liquido grande, tener una estructura abierta: baja resistencia al flujo de gas, promover distribución uniforme de liquido sobre la superficie del empaque, promover un flujo de gas o vapor uniforme a través de la sección transversal de la columna. Diversos tipos y formas de empaques han sido desarrollados para satisfacer estos requerimientos los cuales generalmente son divididos en tres clases.


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Empaques vaciados o al azar: Estas son piezas discretas de

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empaques de una forma geométrica específica las cuales son vaciadas o colocadas al azar en la columna.

Empaques estructurados o arreglados: Estos se hacen en capas de

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malla de alambre u hojas corrugadas. Secciones o partes de estos empaques son colocados dentro de la columna. Parrillas: Estas también son colocadas sistemáticamente dentro de

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la columna. Los empaques al azar son por mucho los más comunes en prácticas comerciales. Los empaques estructurados son menos comerciales, pero su mercado ha crecido rápidamente en la última década. Las aplicaciones de las parrillas están limitadas principalmente a servicios de transferencia de calor y lavado y/o donde se requieran altas resistencias a las incrustaciones.

Tipos de empaques al azar

Históricamente hay tres generaciones de evolución en empaques al azar: La primera generación (1907 a los años 50) constaba de dos tipos simples, los anillos Rasching, las monturas Berl y los anillos Lessig, que fueron los ancestros de los modernos empaques estructurados. Estos empaques han sido remplazados por empaques más modernos y raramente son usados en la práctica moderna de destilación.

La segunda generación (desde los últimos años 50 a los primeros años 70) se produjo dos geometrías populares; los anillos Pall, los cuales evolucionaros desde los anillos Rasching, y las monturas Intalox, las cuales


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evolucionaron desde las monturas Berl. Esta segunda generación de empaques es todavía popular y extensivamente usada en prácticas modernas de destilación. La tercera generación (desde la mitad de los años 70 a la actualidad) ha producido una multitud de geometrías, la mayoría de las cuales han evolucionado a partir de las monturas Intalox y anillos Pall.

COLUMNAS DE PLATOS Las columnas de platos son equipos a contracorriente, en los que el contacto se hace en discontinuo sobre unos platos que tienen orificios para el paso de los gases, y un vertedero para transferir el líquido de plato a plato, de manera que los gases ascienden burbujeando por los orificios. En las columnas de platos operación lleva cabo endeetapas. El plato va a proporcionar unalamezcla íntimaseentre lasacorrientes líquido y vapor. El líquido pasa de un plato a otro por gravedad en sentido descendente, mientras que el vapor fluye en sentido ascendente a través de las ranuras de cada plato, burbujeando a través del líquido. Al plato se le exige que sea capaz de tratar las cantidades adecuadas de líquido y vapor sin una inundación o un arrastre excesivos, que sea estable en su funcionamiento y resulte relativamente simple en cuanto a instalación y mantenimiento. También es importante conseguir que la caída de presión en el plato sea mínima. El número de platos necesarios para efectuar una separación dada vendrá determinado por distintos factores, que se analizarán a continuación. Por lo general cuanto mayor sea el número de platos de la torre, mayor será la separación conseguida. Platos de campanas de barboteo: ha sido el plato más ampliamente

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utilizado, las campanas están colocadas sobre unos conductos de subida. Platos perforados: su construcción es mucho más sencilla, requiriendo

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. perforación de pequeños agujeros enentre la bandeja es un intermedio los de campanas de la Platos de válvulas:

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barboteo y los platos perforados. La construcción es similar a los de campanas, cada agujero tiene por encima una válvula que se eleva ante el paso del vapor.

Características de tipos de platos y su descripción:


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Los tipos de platos más comunes son: platos de válvula, platos perforados y platos de caperuzas de borboteo. Platos de válvula. Son platos con orificios de gran diámetro cubiertos

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por tapaderas móviles que se elevan cuando el flujo de vapor aumenta.

Platos perforados. Los platos perforados más ampliamente utilizados

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tienen placas con orificios, circulando el líquido con flujo cruzado a

través del plato. Sin embargo, también se utilizan platos de “lluvia”

con flujo en contracorriente y sin tubos de descenso, en los que el líquido y el vapor fluyen a través de los mismos orificios. Platos de caperuza de borboteo. Una caperuza de borboteo consta

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de un tubo ascendente sujeto al plato mediante soldadura, tornillos,

etc., y una caperuza sujeta al tubo ascendente o al0.30 plato. Aunque la mayor parte de las caperuzas tienen ranuras (de a 0.95 cm de ancho y 1.3 a 3.81 cm de longitud), algunas no las presentan, saliendo el vapor de la caperuza por debajo del reborde inferior que está a una distancia inferior a 3.81 cm del plato. Diámetro de la columna. El límite habitual de diseño viene dado por

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la inundación de arrastre que se origina por un excesivo transporte de líquido arrastrado por el vapor hasta el plato superior.

Altura de la columna: Para calcular el diámetro de la columna

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utilizando la Figura 10 es preciso especificar el espaciado entre los platos. A medida que aumenta el espaciado entre los platos aumenta la altura de la columna, pero su diámetro disminuye.

Dispositivos interiores de las columnas: Placas anti-salto. Se utilizan a veces para evitar salpicaduras del

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líquido sobre los tubos descendentes al pasar a una sección adyacente del mismo plato.

Placas con hileras de púas. Se colocan en la parte superior de los

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conductos de descenso o de los vertederos para romper la espuma y evitar su arrastre.

Vertederos de entrada. Se utilizan para asegurar el cierre de líquido

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en los conductos de descenso cuando se opera con elevados flujos de vapor o bajos flujos de líquido.


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Colectores y cierres de entrada y salida. Se utilizan para asegurar el

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cierre de líquido bajo todas las condiciones.

Paneles de salpicadura. Se utilizan para prevenir salpicaduras y

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promover la uniformidad de flujo.

Agujero de hombre. El diámetro del agujero es un factor importante

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en el diseño de los platos, ya que afecta al número de piezas que se han de instalar y al diseño del plato.

Cerchas, anillos, soportes. En torres de gran diámetro los platos se

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soportan sobre viguetas acanaladas. Él método a utilizar para sujetar los platos a la carcasa requiere experiencia y una cuidadosa planificación. Los platos deben de estar nivelados para asegurar una distribución uniforme del flujo.


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