LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS

LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS II[pic 1][pic 2]

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La importancia de las torres de enfriamiento en los procesos de las industrias petroquímicas.

Medardo J. Arellano1, Jesús D. Guerra1, Jalelys L. Leones1, Luis A. Paternina1, Ph.D Adriana Herrera Barros2.

1Estudiantes de Ingeniería Química.

        2Docente de Laboratorio de Operaciones Unitarias II.        

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En la industria a diario se llevan a cabo una gran cantidad de procesos que requieren la disipación de calor, es debido a esto que surgen los sistemas mecánicos destinados a enfriar grandes masas de agua, este enfriamiento se efectúa poniendo en contacto el agua con aire sin saturar en condiciones tales que el aire se humidifica y el agua se enfría aproximadamente a la temperatura de bulbo húmedo. En la actualidad existen diferentes tipos de equipos en los que puede efectuarse este tipo de operación, como lo son las torres de enfriamiento, las cuales pueden ser de tiro natural, de tiro forzado o de tiro inducido (Martínez de la Cuesta & Martínez, 2004; McCabe, Smith, & Harriott, 2007; Singh & Das, 2017).

La industria petroquímica particularmente se encarga de la transformación del gas natural y algunos derivados del petróleo en materias primas, las cuales representan la base de diversas cadenas productivas, dicho sector es fundamental para el crecimiento y desarrollo de importantes cadenas industriales como son la textil, la automotriz y de transporte, la electrónica, la de construcción, de los platicos, la alimenticia, farmacéutica, y por su puesto la del petróleo, entre otras (Kadambur & Kotecha, 2015; Li, 2015). El desarrollo de la industria petroquímica ha dado lugar a la investigación y posterior aplicación de diversas tecnológicas que resultan de gran importancia en las diferentes etapas de producción, es aquí donde entra en juego el uso o utilización de las torres de enfriamiento las cuales se justifican cuando es necesario disipar grandes cantidades de calor a bajo costo y cuando las temperaturas que se requieran de enfriamiento no son muy lejanas a la temperatura ambiental (Geankoplis, 2006).

Las principales operaciones unitarias utilizadas en el funcionamiento de las torres de enfriamiento son la evaporación y la humidificación, en la actualidad cada una de estas operaciones desempeña un papel importante en la industria ya que tiene gran cantidad de aplicaciones en diferentes procesos, particularmente las torres de enfriamiento son equipos que son indispensables en la industria química actual (He, Gurgenci, Guan, Huang, & Lucas, 2015; Papaefthimiou, Rogdakis, Koronaki, & Zannis, 2012).

El uso de las torres de refrigeración en la industria del petróleo y del gas es extenso, por ejemplo, el agua de refrigeración que sale de las torres se usa para controlar las presiones del vapor de compuestos altamente volátiles (metano, etano, propano y butano), por otro lado también es de gran importancia el agua de refrigeración para controlar las condiciones de almacenamiento de los productos que se obtienen de la torre de destilación haciéndolos pasar por un intercambiador de calor con agua refrigerada proveniente de la torre de enfriamiento (Bahadori, 2016).

Por otro lado otra de las principales aplicaciones que tienen las torres de enfriamiento es el tratamiento y el acondicionamiento de las aguas industriales que pueden ser retornadas a los diferentes cuerpos de agua de donde se obtiene este líquido, debido a que muchas corrientes de agua pura salen a altas temperaturas, lo que puede ocasionar diferentes problemas en el ecosistema marino si estas corrientes se vierten a  elevadas temperaturas, es por eso que al pasar el flujo a través de una torre de enfriamiento,  el agua tomada de la fuente hídrica podrá ser retornada con igual temperatura (Bahadori, 2016; Nemerow & Dasgupta, 1998).

En la industria de los plásticos también se usa la refrigeración para controlar los procesos de polimerización de la condensación en la fabricación de caucho sintético, gomas y plásticos debido a que es importante el sistema de enfriamiento en los sistemas  de moldeado por inyección, por compresión y otros tipos de extrusión  para asegurar el correcto funcionamiento de la máquina de producción y además  garantizar una adecuada solidificación de los plásticos una vez procesados (Rico & Marcilla, 2012).

Es importante destacar que las torres de enfriamiento prácticamente se encuentran presentes en todo tipo de industrias, debido a su gran importancia y a su amplio rango de aplicaciones, en la actualidad se desarrollan estudios como los del  Ph.D  Raahmani (Rahmani, Jadidian, & Haghtalab, 2015) o del Ph.D Wang (Wang, Wang, & Hou, 2016) que permiten el mejoramiento de estas debido a que son equipos que trabajan constantemente y están expuestas a condiciones de trabajo muy húmedas por lo que reduce la vida útil de estas al presentar diferentes problemas de corrosión o de microorganismos.

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