Internos de la columna de destilación
Para la destilación se pueden utilizar columnas de platos y columnas de relleno. En las columnas de platos, cada plato constituye una sola etapa, o en las columnas empaquetadas, la transferencia de masa se produce entre un vapor y un líquido en flujo continuo a contracorriente.
El reflujo de líquido fluye a través de cada bandeja y entra en el “downcomer” por medio de un vertedero, cuya altura determina en gran medida la cantidad de líquido en la bandeja. El “downcomer” se extiende por debajo de la superficie del líquido en la bandeja inferior, formando así un sello de vapor. El vapor fluye hacia arriba a través de los elevadores hacia las tapas, o a través de simples perforaciones en la bandeja. El vertedero y el tubo de bajada se muestran en la segunda figura:
Su construcción es mucho más sencilla, con pequeñas perforaciones en la bandeja. El líquido fluye a través de la bandeja y baja por el tubo de bajada segmentado. Este tipo de bandeja ofrece una caída de presión muy baja y es más barata que el resto de las dos, pero provoca un menor contacto vapor-líquido en comparación con las otras dos.
La forma general del flujo en una bandeja de tamizado es la típica de un sistema de flujo cruzado. En el caso de la bandeja de tamiz, la velocidad del vapor a través de las perforaciones debe ser superior a un determinado valor mínimo para evitar el desprendimiento de la corriente de líquido a través de los agujeros. En el otro extremo, una velocidad de vapor muy alta provoca un arrastre excesivo y la pérdida de eficacia de la bandeja.
Tipos de bandejas en la columna de destilación ppt
Una columna de platos (o columna de bandejas) es un equipo químico utilizado para realizar operaciones unitarias en las que es necesario transferir masa entre una fase líquida y una fase gaseosa. En otras palabras, se trata de un particular contactor gas-líquido.
La peculiaridad de este contactor gas-líquido es que el gas entra en contacto con el líquido a través de diferentes etapas; cada etapa está delimitada por dos platos (excepto la etapa de la parte superior de la columna y la etapa de la parte inferior de la columna).
La alimentación de la columna puede ser líquida, gaseosa o gaseosa y líquida en equilibrio. Dentro de la columna siempre hay dos fases: una fase gaseosa y otra líquida. La fase líquida fluye hacia abajo a través de la columna por gravedad, mientras que la fase gaseosa fluye hacia arriba. Estas dos fases entran en contacto en correspondencia de los agujeros, válvulas o tapones de burbujas que llenan la zona de los platos. El gas se mueve hacia el plato superior a través de estos dispositivos, mientras que el líquido se mueve hacia el plato inferior a través de un tubo descendente.
El líquido se recoge hacia la parte inferior de la columna y se somete a evaporación a través de un rehervidor, mientras que el gas se recoge hacia la parte superior y se somete a condensación a través de un condensador. El líquido y el gas producidos en la parte superior y en la inferior suelen recircular.
Columna de destilación con bandeja de burbujas
Las bandejas son dispositivos de separación utilizados en las plantas de proceso, sobre todo en las torres de destilación. La columna de bandejas es uno de los tipos de columnas de destilación más utilizados. A veces también se denomina columna de platos. El número de bandejas y etapas de la columna se diseña en función de la pureza deseada y de la dificultad del proceso de separación. La altura de la columna también determina el número de etapas.
El líquido baja por la columna y atraviesa las bandejas después de que el líquido entre en flujo cruzado o en contracorriente. Un rehervidor situado en la parte inferior de la torre separa la corriente en un vapor que vuelve a la columna y crea una corriente de producto líquido. El vapor se desplaza hacia arriba a través de las bandejas y entra en contacto con la corriente líquida que fluye hacia abajo.
Este proceso permite que se produzca la separación. El vapor entra en un condensador situado en la parte superior de la columna. La corriente condensada se divide en una corriente de producto superior, o el destilado, junto con la corriente de reflujo que vuelve a la parte superior de la columna.
Las bandejas se utilizan como una especie de retención para una porción de líquido a través de la cual fluye el vapor para lograr la transferencia de masa vapor-líquido que se necesita para la separación. Una bandeja de flujo cruzado utiliza líquido que se desplaza lateralmente a través de la bandeja y hacia un tubo vertical de bajada. El vapor pasa hacia arriba a través de los agujeros o pasajes en las bandejas y a través del flujo de líquido.
Número de bandejas en la columna de destilación
Las columnas de destilación industrial utilizan bandejas o empaquetaduras para favorecer el contacto entre el vapor y el líquido en la separación de los componentes de las mezclas líquidas hasta alcanzar la pureza deseada.
Aproximadamente la mitad de las columnas están equipadas globalmente con bandejas, y la otra mitad contienen empaquetaduras. Esta referencia de una página repasa las diferencias entre ambas y las situaciones de proceso que se prestan a una u otra.
Al calentar una mezcla líquida en una columna de destilación industrial, el vapor generado se concentra más en el material de menor ebullición (más volátil), mientras que el líquido se concentra más en el material de mayor ebullición. Aprovechando este principio, las columnas de destilación pueden separar los componentes de las mezclas. Las pilas de bandejas metálicas, orientadas horizontalmente en el interior de la columna, están diseñadas para retener el líquido mientras el vapor ascendente fluye hacia arriba.
Las bandejas tienen aberturas para permitir que el vapor fluya hacia arriba a través de la columna, así como conductos (bajantes) para permitir que el líquido condensado fluya hacia abajo (Figura). La bandeja está diseñada para promover el contacto íntimo entre el vapor que se mueve hacia arriba y el líquido que se mueve hacia abajo. Cada bandeja realiza una parte de la separación antes de que el vapor y el líquido pasen a la siguiente bandeja de la columna hasta que se alcancen las concentraciones (purezas) deseadas.
Los tipos más comunes de bandejas son las bandejas con tapa de burbujas, las bandejas con válvulas y las bandejas con tamiz.