Columnas de destilación

Una columna de destilación es una estructura cerrada en la cual se realiza la separación física de un fluido en dos o más fracciones. Esta separación se logra sometiendo el fluido a condiciones de presión y temperatura apropiadas a lo largo de la columna, de modo que las fracciones que se buscan separar se encuentren en dos estados diferentes.

Tipos de columnas de destilación

Las columnas de destilación según la manera como operan se pueden clasificar en columnas batch o columnas continuas. La elección de uno u otro tipo de destilación depende a menudo de la clase de industria y de la cantidad a procesar. Cuando se trata de destilar grandes volúmenes, las operaciones continuas son más convenientes. En cambio, cuando las cantidades son más pequeñas, como es el caso en la industria alimenticia, alcoholera y farmacéutica, se prefiere la destilación batch.()

Columnas batch

En una operación batch, la alimentación a la columna es introducida por lotes y cuando el objetivo deseado es alcanzado, se introduce el siguiente lote de alimentación.

Columnas continuas

Una columna continua recibe un flujo de alimentación continuo. No ocurren interrupciones a menos que se presenten problemas con la columna o en los alrededores de las unidades de proceso. Son capaces de manejar grandes cantidades de material prima y son el tipo de columnas más comunes

Tipos de Columnas Continuas

Las columnas continuas se pueden clasifican de acuerdo a la naturaleza del flujo de alimentación que se está procesando. Si contiene solo dos componentes corresponde a una columna binaria, mientras que si contiene más de dos componentes se denomina columna multicomponente.

Otra forma de clasificar estos equipos es dependiendo del tipo de dispositivo interno que posee, ya sean platos o empaques.

• Columna de platos

Las columnas o torres de platos son cilindros verticales en las que el líquido y el gas se ponen en contacto en forma de pasos sobre platos.

El líquido entra en la parte superior y fluye en forma descendente por gravedad, fluye a través de cada plato y a través de un conducto, al plato inferior. El gas pasa hacia arriba, a través de orificios de un tipo u otro en el plato; entonces burbujea a través del líquido para formar una espuma, se separa de la espuma y pasa al plato superior. El efecto global es un contacto múltiple a contracorriente entre el gas y el líquido, aunque cada plato se caracteriza por el flujo transversal de los dos. Cada plato en la torre es una etapa, puesto que sobre el plato se ponen los fluidos en contacto íntimo, ocurre la difusión interfacial y los fluidos se separan.

• Columnas empacadas

Las torres o columnas empacadas son utilizadas para el contacto continuo del líquido y del gas, tanto en el flujo a contracorriente como a corriente paralela. Son columnas verticales que se llenan con empaques o con dispositivos de superficie grande. El líquido se distribuye sobre éstos y escurre hacia abajo, a través del lecho empacado, de tal forma que expone una gran superficie al contacto con el gas.

Empaques

El empaque de la torre debe ofrecer las siguientes características:

1. Proporcionar una superficie grande entre el líquido y el gas.

2. Tener una estructura abierta: baja resistencia al flujo de gas.

3. Promover distribución uniforme de líquido sobre la superficie del empaque.

4. 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 dos clases

Empaques al azar

Los empaques al azar son aquellos que simplemente se arrojan en la torre durante la instalación y que se dejan caer en forma aleatoria. Este tipo de disposición de los empaques es la más común.

Empaques estructurados.

Los empaques estructurados ofrecen las ventajas de una menor caída de presión para el gas y un flujo mayor, generalmente a esta instalación es más costosa que la necesaria para los empaques al azar OPERACIONES DE TRANSFERENCIA DE MASA.

SEGUNDA EDICION. ROBERT E. TREYBAL McGRAW-HILL CAPITULO 6 . EQUIPO PARA LAS OPERACIONES GAS-LIQUIDO