Conozca el diseño de columnas empaquetadas
1. ¿Qué se entiende por columna de relleno?
Las columnas de relleno son recipientes a presión que contienen una sección de relleno, que son tuberías o tubos huecos rellenos de partículas finas y empaquetaduras. Suelen ser cilíndricas y de acero inoxidable o vidrio. Suelen ser más cortas que las columnas capilares. Las columnas tienen una mayor caída de presión porque están rellenas de material.
Las columnas de relleno se utilizan principalmente para 3 tipos de separación: destilación, absorción de gases y extracción líquido-líquido. A diferencia de la columna de plato, en la que el contacto gas-líquido es escalonado, el contacto gas-líquido en la columna empaquetada es continuo. En este diseño, el líquido fluirá hacia abajo por la columna y a través del material de relleno. A medida que el líquido fluye hacia abajo, el vapor o gas ascenderá en dirección contracorriente. Ocasionalmente, las columnas de absorción de gas se utilizan con el flujo en contracorriente.
Las columnas empaquetadas suelen estar formadas por tubos y empaquetaduras y otros materiales; los tubos contendrán la mayor parte del material, ya que el gas y el líquido se cruzarán en el interior del recipiente. A continuación se enumeran los principales componentes de una columna empaquetada:
Buque
Sistema de distribución por pulverización
Embalse
Bomba
Soplador
Suelo de apoyo
Desempañador
El rendimiento de una columna de lecho compactado depende generalmente de la correcta distribución de gases y líquidos en el lecho compactado. Por lo tanto, el diseño de la columna de lecho compactado debe tener en cuenta esta distribución adecuada.
2. ¿Dónde se utilizan las columnas de relleno?
Se utiliza en la industria petrolera, alimentaria, química, etc. También se suelen utilizar en centrales térmicas para ayudar al aprovechamiento térmico de los gases de combustión, la eliminación del SO2 y la purificación del agua. Desempeñan un papel considerable en la industria de procesos, ya que el proceso de separación de las columnas empaquetadas representa entre 40% y 70% de los costes de capital y explotación de la industria. Además de sus capacidades de separación, las columnas empaquetadas también pueden manejar la dirección de la transferencia de calor entre líquidos y gases. Esta capacidad de transferencia de calor las hace valiosas para muchas empresas. Desde el punto de vista de las ventajas termodinámicas, son dispositivos de primera línea para procesos de transferencia que implican masa y calor durante las fases gaseosa y líquida.
3. ¿Cuáles son las ventajas de una columna empaquetada?
siguen utilizándose ampliamente en una gran variedad de aplicaciones debido a sus numerosas ventajas. Desde su asequibilidad y menor presión hasta su capacidad para caber en espacios más reducidos y su idoneidad para sistemas de espumado, son una opción excelente para muchas empresas de diversos sectores.
A continuación encontrará algunas de las principales ventajas que ofrecen las columnas empaquetadas:
Amplia gama de selección: Hay muchos tipos de portadores, fijadores y adsorbentes para elegir, lo que es propicio para resolver el problema de la separación y el análisis de diversos componentes.
Rentables: Las columnas de relleno suelen ser más baratas para tratar líquidos corrosivos que las columnas de plato comparables. Esta asequibilidad hace que las columnas empaquetadas resulten atractivas para muchas empresas.
Ideal para sistemas espumosos: Debido a su estructura, las columnas empaquetadas son las más adecuadas para manipular sistemas espumantes en comparación con otras opciones.
Adecuado para columnas de diámetro pequeño: Los platos suelen ser caros y difíciles de colocar en columnas de diámetro pequeño. Las columnas empaquetadas son una buena opción si su columna mide menos de 0,6 metros, ya que pueden instalarse en zonas con menos espacio.
Menor retención de líquido: Las columnas de relleno tienen menor retención de líquidos que las columnas de plato. Esta posición más baja es especialmente útil si trabaja con líquidos inflamables o tóxicos. Dado que necesita retener pequeñas cantidades de líquidos potencialmente peligrosos para estar seguro, la menor retención de líquidos de las columnas empaquetadas es ideal.
Caída de presión reducida: Normalmente, las columnas de plato tienen mayores caídas de presión que las columnas empaquetadas. Las columnas empaquetadas son una buena opción si su columna requiere una presión más estable.
4. ¿Cómo se diseña una columna de relleno?
A la hora de diseñar, tenga en cuenta el tipo, la altura y la anchura de las columnas:
Elija el tamaño y el tipo de embalaje
Las columnas empaquetadas pueden fabricarse con empaquetado aleatorio o con empaquetado estructurado.
Determinar la altura de la columna
La altura de empaquetamiento es igual a la altura de la unidad de transferencia multiplicada por el número de unidades de transferencia. Puede determinar la altura de empaquetamiento mediante el análisis de transferencia de masa o el análisis de fase de equilibrio.
Determinación del diámetro de la columna
El diámetro de columna se refiere a la capacidad de una columna empaquetada. Se determina identificando el área de la sección transversal de la columna empaquetada. Para calcular el diámetro y el área de la sección transversal de la columna para la caída de presión requerida, utilice la correlación de caída de presión generalizada.
Seleccionar y diseñar las características internas de la columna
Soporte de embalaje
Redistribuidor de líquidos
Placa de prensa
