Por el interior de columna, los líquidos descendentes y los vapores ascendentes se cruzan de forma continua. En cada tramo del equipo se encuentran unos separadores especiales, denominados platos, que extraen una fracción del líquido que se condensa en cada nivel.
Sabía que...
Una columna de destilación instalada en una refinería se alimenta con crudo y genera simultáneamente propano, butano, gasolinas, carburantes de aviación, aceites combustibles, fuelóleo y asfaltos, entre otras corrientes.
En función de la presión a la que se realiza la operación, puede tratarse de:
1 Destilación atmosférica.
2 Destilación a vacío (presión interior de la columna menor a 1 atm.).
Las columnas de destilación a vacío proporcionan una presión reducida en el interior de la columna, mientras las de destilación atmosférica lo hacen a la presión de 1 atmósfera. La aplicación de una presión reducida a la destilación persigue el objetivo de reducir las temperaturas de evaporación de las diferentes fracciones, de forma que se evite la desnaturalización o el craqueo (en el caso del petróleo) de alguna de ellas.
Columna de destilación para fraccionamiento de petróleo
Definición
Atmósfera Unidad de presión o tensión equivalente a la ejercida por la atmósfera al nivel del mar, y que es igual a la presión de una columna de mercurio de 760 mm de alto.
2.5. Filtros
El uso de filtros se destina a operaciones de separación de partículas sólidas contenidas en un fluido, pasándolo a través de un medio filtrante. El fluido puede ser un líquido o un gas. A pesar de que existen múltiples modelos de filtros, en cuanto a funcionamiento, diseño y características, todos ellos utilizan un elemento filtrante, como puede ser una malla, para realizar la separación física de los sólidos. De esta forma se obtienen dos flujos a la salida de un filtro: uno, concentrado en sólidos y, otro, clarificado.
Los componentes fundamentales de un filtro son:
1 El elemento filtrante.
2 La carcasa o contenedor.
3 Sistema de control de colmatación.
4 Válvulas: de derivación, purgado y antirretorno.
5 Sistema de toma de muestras.
Las principales variables que afectan al proceso de filtración son:
1 La concentración de sólidos.
2 El tamaño de partícula.
3 La temperatura.
4 El pH.
5 La viscosidad y densidad del flujo.
2.6. Ciclones
Un ciclón es un recipiente cilíndrico vertical, en el que una corriente gaseosa cargada de polvo en suspensión se introduce por una entrada situada tangencialmente en lo alto del aparato. La parte más baja del ciclón tiene forma cónica para favorecer la salida del sólido por un orificio central situado en el fondo. El gas libre de polvo saldrá de forma opuesta a los sólidos, por una salida central situada en la parte más alta del equipo.
Debido a la inercia, las partículas sólidas (polvo) se desplazan hacia la pared del ciclón, resbalando hasta llegar a una zona donde son recogidas. El ciclón es, en esencia, una cámara de sedimentación en la que la fuerza centrífuga sustituye a la fuerza de la gravedad. En condiciones de operación habituales, la fuerza de separación se puede multiplicar por 5 veces para ciclones de gran diámetro y por 2.500 veces para ciclones de pequeño diámetro y alta resistencia mecánica, a la fuerza de la gravedad.
El extendido uso de los ciclones está relacionado con su bajo coste de inversión y operación y alta fiabilidad, sobre todo si se compara con otros métodos de separación gas-sólido.
El punto débil de estos equipos se encuentra en las operaciones de separación gas-sólido de partículas de muy pequeño diámetro.
2.7. Bombas
Las bombas son máquinas capaces de impulsar un fluido mediante la conversión de la energía mecánica, proporcionada por un motor, en un aumento de la presión y la velocidad de dicho fluido.
Según sea el funcionamiento de estas, las bombas pueden clasificarse en dos tipos:
1 Bombas volumétricas.
2 Bombas centrífugas.
Generalmente, las bombas volumétricas son utilizadas cuando son necesarias elevadas presiones de trabajo y caudales reducidos, mientras que las bombas centrífugas son habituales en un amplio rango de operación.
Bombas volumétricas
Las bombas volumétricas, o de desplazamiento positivo, realizan un ciclo en el cual el fluido pasa a una cámara en la que un pistón aumenta su presión antes de ser descargado, de forma que el fluido, una vez ha desalojado la cámara, cuenta con un valor de presión mayor.
Bombas centrífugas
En el caso de las bombas centrífugas, es el movimiento de rotación de un rodete a alta velocidad es el que genera un aumento en la energía de presión del fluido.
Nota
Los factores económicos, mecánicos y de funcionamiento, como son la adaptabilidad a la variación en las condiciones de operación y el fácil mantenimiento, contribuyen a que el uso de las bombas centrífugas este más extendido.
2.8. Turbinas de vapor
Las turbinas son impulsadas por vapor de agua generalmente, y su movimiento es el encargado de accionar alternadores, bombas, compresores, soplantes u otros equipos rotatorios presentes en la industria química.
La entrada de vapor en estos equipos tiene lugar a altas temperaturas y presiones, y a medida que avanza por el interior de la turbina se expande al ser forzada a pasar entre los álabes, transformando parte de su energía térmica en energía mecánica, forzando el movimiento de rotación de la turbina, a la salida de la misma, por lo que el vapor, a la salida de la turbina, tendrá una presión y una temperatura menor.
En función del criterio seguido, las turbinas de vapor pueden clasificarse de diversas formas, entre las que cabe destacar la división que se realiza en función de las etapas o escalonamientos, encontrando para este caso:
1 Turbinas multietapa: empleadas para altos rendimientos y grandes demandas de potencia.
2 Turbinas