Columnas De Platos

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL

POLITECNICA DE LA FUERZA ARMADA

NUCLEO- Zulia

Integrante:

Vivas Susana

C.I: 18.685.740

Caro Ledys

C.I: 16.107.787

Profesora:

Yadira Cubillan

Sección:

06IPED07

Diciembre 2014

1. ¿Columnas de relleno?

Son equipos ampliamente usados en destilación, adsorción, absorción, extracción líquida, torres de enfriamiento, entre otros.

En las columnas de relleno la transferencia de materia se hace de forma continuada. Estas columnas también son llamadas columnas empaquetadas. La torre de relleno más común es la que consiste en una carcasa cilíndrica que contiene el material inerte en su interior. Este material inerte es el que recibe el nombre de relleno.

El objetivo principal del relleno es proporcionar una superficie de contacto más amplia entre el vapor y el líquido extractor, de esta manera aumenta su turbulencia y por tanto, mejora su eficacia.

• En las torres de enfriamiento se consigue disminuir la temperatura del agua caliente que proviene de un circuito de refrigeración mediante la transferencia de calor y materia al aire que circula por el interior de la torre. A fin de mejorar el contacto aire-agua, se utiliza un entramado denominado “relleno”. El agua entra en la torre por la parte superior y se distribuye uniformemente sobre el relleno utilizando pulverizadores. De esta forma, se consigue un contacto óptimo entre el agua y el aire atmosférico.

• El relleno sirve para aumentar el tiempo y la superficie de intercambio entre el agua y el aire. Una vez establecido el contacto entre el agua y el aire, tiene lugar una cesión de calor del agua hacia el aire. Ésta se produce debido a dos mecanismos: la transmisión de calor por convección y la transferencia de vapor desde el agua al aire, con el consiguiente enfriamiento del agua debido a la evaporación.

Hay rellenos de muchas formas y dimensiones diferentes. Se pueden situar de forma ordenada, si el volumen del relleno es grande (5-20cm) o desordenada si el volumen del relleno es pequeño (5-50mm). Lo que suelen utilizar son los anillos Rasching mayores de 5-8cm de diámetro y se sitúan de forma ordenada. A medida que aumenta el tamaño del relleno, la eficacia de la transferencia de materia, va disminuyendo y por tanto aumentan las pérdidas de carga. En conclusión, para poder determinar cuál es el tamaño óptimo del relleno se deben tener en cuenta dos factores:

- La selección del material del relleno.

- La ordenación del material inerte, relleno.

En la figura se observan los empaques que se colocan dentro de las torres o columnas con el fin de promover el Contacto entre las dos fases (líquido y gas) y efectuar la separación.

Otro concepto más básico de columna de relleno :

Es que consiste esencialmente en una columna que posee un conjunto de cuerpos sólidos, que descansan sobre una rejilla con agujeros, los cuales permiten el paso de los fluidos.

Generalmente el equipo no se llena por una capa de empaquetadura continua, sino que se divide el relleno en bloques de aproximadamente 1,5 a 3 m, con el propósito de evitar que el líquido se mueva preferentemente cerca de la pared y deje de mojar la zona central de la capa de empaquetaduras. Este fenómeno, perjudicial para la transferencia de masa, se denomina efecto pared y está motivado porque al existir una mayor densidad del relleno en la parte central que en la zona próxima a las paredes del aparato, la resistencia hidráulica cerca de las paredes es menor por lo que el líquido se desplazará preferentemente hacia esa región. En la figura puede observase un relleno en dos secciones. Para redistribuir el líquido entre las capas de empaquetadura, se colocan los conos de redistribución. Las torres muy altas o de gran diámetro se dividen en varias secciones

Para muchos procesos de separación se emplean este tipo de columnas, en las cuales existen dos flujos o fases

(L+G) o (L1+ L2) en contracorriente; por lo tanto, la caída de presión dependerá del flujo de las fases, del tipo De empaque que se emplee, del tipo de fluido. Si se grafica la caída de presión respecto al flujo de gas en la Columna se obtiene.

Si se considera una torre que maneja líquido y gas, cuando aumenta el flujo de líquido se disminuye el espacio vacío y el área disponible para el flujo del gas disminuye, de tal manera que la caída de presión aumenta. En la figura se observa la caída de presión de la columna seca, la cual puede determinarse con la ecuación de Ergun para lecho empacado monofásico. Para el resto de las curvas, se aprecia el llamado punto “c” e “i”, denotados como punto de carga e inundación respectivamente, para un flujo de L determinado.

El punto de carga es un punto deseado en las columnas de separación ya que existe un óptimo tránsito de las fases sin producir excesiva caída de presión. En el punto de inundación el líquido no puede fluir debido al exceso de gas que genera un colchón en el lecho, de tal forma que la torre se inunda de líquido que se desborda, a consecuencia de esto, la presión se eleva considerablemente.

La caída de presión y el punto de inundación pueden ser estimados mediante la siguiente Figura generalizada u otras semejantes.

o Las características de los rellenos son:

 Deben ser químicamente inertes.

 Deben tener una cierta resistencia mecánica elevada.

 Deben permitir el paso adecuado de las dos corrientes.

 Deben permitir un buen contacto entre las dos fases.

 Deben ser de costes bajos, es decir, económicos.

 La mayoría de los rellenos son hechos de material barato, inerte y ligero.

Ejemplo: arcilla, grafito, porcelana... tan se pueden utilizar las formas irregulares como las regulares. Los rellenos que están ordenados dentro de la columna y, por lo tanto, tienen unas dimensiones relativamente grandes, presentan canales interrumpidos a través de la cama y originan caídas de presión menores que las colocadas al azar, donde el gas se ve obligado frecuentemente a cambiar de velocidad y de dirección

Rellenos de una columna.

o Las características de aplicación:

 Tienen un contacto continuo con el gas.

 Diámetro

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