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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE
NEZAHUALCÓYOTL
División de Química Área
Tecnología Ambiental
Operaciones Unitarias II
Trabajo Final
27/07/2015
Integrantes:
Morales Reyes Luis Eduardo
Prudencio Moctezuma Erick Ismael
Profesora:
Isabel Arellano Angulo
1.Definición de operaciones unitarias
Los pasos, estadíos o unidades que son independientes del material que se
procesa, o bien, otras características del sistema en particular. Se ha restringido a
aquellos estadíos donde los cambios son esencialmente físicos y afectan a la
materia sin afectar sus propiedades químicas.
(Operaciones Unitarias. / Autor: Martha Orozco. / Editorial: Limusa. / Año:
1998)
Las etapas en donde se producen cambios netamente físicos se denominan
operaciones unitarias y las etapas donde se produce una reacción química se
llaman procesos unitarios.
(Definición de operaciones unitarias por la Universidad Tecnológica
Nacional. / Facultad Regional Rosario. / Depto. de Ing. Química. Argentina).
2.Operaciones disfuncionales
Las operaciones unitarias normalmente se dividen dos grandes ramas, que son las
siguientes:
 Operaciones unitarias difusionales
 Operaciones unitarias no difusionales
Las operaciones unitarias difusionales son todas aquellas en donde se establece
un equilibrio dinámico entre fases, ya sea líquido – vapor, líquido – líquido o
líquido – sólido.
Las operaciones unitarias no difusionales son aquellas en donde no se establece
un equilibrio entre fases.
A manera de ejemplo, se pueden nombrar entre las operaciones unitarias
difusionales más importantes a las siguientes:
(Definición de operaciones unitarias por la Universidad Tecnológica
Nacional. / Facultad Regional Rosario. / Depto. de Ing. Química. Argentina).
Operación Unitaria Objetivo Ejemplo
Destilación Separar dos (o más) líquidos volátiles (es decir que
tienen sus puntos de ebullición a temperaturas
relativamente bajas) en sus componentes puros, o
obtener cortes de un determinado rango de
temperatura de ebullición. Se establece un equilibro
líquido – vapor (L –V)
Destilación del petróleo para obtener nafta,
gas oil, etc. Destilación de una mezcla de
alcohol – agua para obtener alcohol de 96º.
Evaporación Concentrar una solución diluida de un soluto no
volátil (que tenga un punto de ebullición muy elevado)
a fin de obtener una solución concentrada por
ebullición de la solución eliminado así el solvente
volátil. Se establece un
equilibrio L – V.
Obtención de soluciones concentrada de
NaOH a partir de soluciones diluidas.
Cristalización Obtener a partir de una solución concentrada de un
soluto no volátil y un solvente volátil, el cristal más o
menos puro del soluto, por enfriamiento de la
solución o por eliminación del solvente volátil. Se
establece un equilibrio S – L.
Obtención de cristales de azúcar a partir de
sus soluciones.
Secado Eliminar de un sólido algún líquido volátil que lo
embeba, haciéndole pasar un gas sobre el sólido. Es
un equilibrio L – V.
Secado de cereales
Extracción líquido-líquido Extracción de un soluto (líquido ó sólido) disuelto en
un determinado solvente por medio de otro solvente
(insoluble o parcialmente soluble en el primero) en
donde el soluto es más soluble. Se establecen
equilibrios L –L
Extracción líquido-líquido Extracción de un soluto líquido disuelto en un
solvente sólido por medio de un solvente líquido.
Obtención de aceites vegetales a partir de
distintas semillas (girasol, soja, etc.) por
medio de un solvente orgánico.
Acondicionamiento de aire Calentamiento o enfriamiento de aire. Secado de granos o enfriamiento de una
cámara de un frigorífico.
Entre las operaciones unitarias no difusionales se pueden nombrar a las
siguientes:
Flujo de fluidos
Molienda
Tamizado
Sedimentación
Filtración
Centrifugado
Transporte de sólidos
(Definición de operaciones unitarias por la Universidad Tecnológica
Nacional. / Facultad Regional Rosario. / Depto. de Ing. Química. Argentina).
3.¿En qué consiste los procesos de separación?
Los procesos de separación, tal como su nombre lo indica, se refieren a todas
aquellas actividades que buscan separar y clasificar las diferentes sustancias que
constituyen un flujo de alimentación o materia prima, utilizado en un proceso
industrial o de laboratorio, para obtener productos distintivos. Estos procesos se
realizan en equipos integrados que trabajan como unidades propias, dando origen
al concepto de Operaciones Unitarias. En muchos casos las operaciones unitarias
están relacionadas con procesos que se basan en el principio de diferencias de
concentraciones y la propiedad de las sustancias conocida como difusividad
molecular (tendencia a difundirse en un medio).
(PROCESOS DE SEPARACIÓN: UN ENFOQUE INTEGRADO. / Autor: Ing.
Federico G. Salazar. / Revista Ingeniería Primero. 15 de enero de 2010)
4. Mezcla y separación
Mezcla: Las mezclas, por lo tanto, están formadas por varias sustancias que no
mantienen interacciones químicas. Las propiedades de los diversos componentes
pueden incluso ser distintas entre sí. Es habitual que cada uno de ellos se
encuentre aislado a través de algún método mecánico.
(Definición de mezcla en Significado y Concepto
http://definicion.de/mezcla/#ixzz3gYp7Ax00)
Solución: Las disoluciones son mezclas homogéneas de sustancias en iguales o
distintos estados de agregación. La concentración de una disolución constituye
una de sus principales características. Bastantes propiedades de las disoluciones
dependen exclusivamente de la concentración.
(Definición de disoluciones – Universidad Tecnológica Nacional. / Unidad
docente de química básica. / Argentina. / sitio:
http://www.udbquim.frba.utn.edu.ar/material/DISOLUCIONES.htm)
Las soluciones son sistemas homogéneos formados básicamente por dos
componentes. Solvente y Soluto. El segundo se encuentra en menor proporción.
La masa total de la solución es la suma de la masa de soluto mas la masa de
solvente.
(Soluciones químicas. / “Química y Algo más” / sitio:
http://www.quimicayalgomas.com/quimica-general/estequiometria-y-
soluciones-quimicas/soluciones-quimicas/)
5.Razones por las que justifiquen el estudio sobre Operaciones
Unitarias en Tecnología Ambiental
 Es un medio para poder aprender sobre los procesos que se llevan a cabo
en la industria, y con ello saber la generación de residuos y cómo poder
reducir las emisiones.
 Es muy útil en el tratamiento de agua residual, porque sabemos que es
medio para poder eliminar cualquier tipo de contaminantes, sean químicos y
biológicos.
 También es muy útil, ya que cada proceso es diferente y también con ello
determinar las fuentes contaminantes y reducir sus emisiones.
6.¿Qué es la Difusión de masa?
Definición 1: fenómeno de transporte de de transporte de masa por movimiento
atómico (en el caso de caso de metales); de cationes y aniones (en el caso de
caso de cerámicas iónicas) y de macromoléculas de macromoléculas (en el caso
de caso de polímeros).
(Definición de difusión. / Universidad Tecnológica de Pereyra / Sitio:
http://www.utp.edu.co/~publio17/temas_pdf/difusion.pdf)
Definición 2 (difusión de masa): La ley de Fick de la difusión, propuesta en 1855,
afirma que la razón de difusión de una especie química en el espacio de una
mezcla gaseosa (o de una solución líquida o sólida) es proporcional al gradiente
de concentración de esa especie en ese lugar. Aunque una concentración más
elevada para una especie significa más moléculas de ella por unidad de volumen,
la concentración de una especie puede expresarse de varias maneras. A
continuación, se describen dos formas comunes.
(Transferencia de Masa. / Autor: Robert E. Treybal. / Editorial: McGraw-Hill
Education. / pp: 777-778)
7.De qué variables depende de la transferencia de masa
Un proceso industrialmente factible debe tener una producción o resultado
razonable, por lo cual el equilibrio se debe evitar, ya que el flujo de la
transferencia es proporcional a la fuerza directriz, la cual es mayor mientras
mas alejadas son las condiciones de operación de aquellas que se establecen
cuando se alcanza el equilibrio. Esto se logra a través de acciones específicas
para cada tipo de operación, las cuales se integran al proceso en cuestión. Las
variables de control operacional son generalmente la temperatura, la presión y
las concentraciones.
(Fundamentos de la transferencia de masa. / Cuba eeduca. / Sitio:
http://educaciones.cubaeduca.cu/medias/pdf/2697.pdf)
8.Descripción de los procesos de separación
Líquido:
 Extracción líquido-líquido
Llamada también extracción con disolvente, en la que se trata una mezcla
líquida con un disolvente que disuelve preferentemente a uno o más
componentes de la mezcla. La mezcla tratada en esta forma se llama
refinado y la fase rica en disolvente recibe el nombre de extracto.
 Deshumidificación
La fase líquida es una sustancia pura que está constituida por el
componente que se separa de la corriente gaseosa, o sea, que el
disolvente y el soluto son la misma sustancia. Con frecuencia el gas inerte o
vapor es prácticamente insoluble en el líquido. La separación de vapor de
agua del aire por condensación sobre una superficie fría, y la condensación
de un vapor orgánico, tal como el tetracloruro de carbono, contenido en una
corriente de nitrógeno, son ejemplos de deshumidificación. En las
operaciones de deshumidificación el sentido de la transferencia es desde la
fase gaseosa al líquido y se entiende como un caso particular de absorción
de gases.
Sólido:
 Extracción de sólidos o lixiviación
El material soluble contenido en una mezcla con un sólido inerte se diluye
en un disolvente líquido. El material disuelto o soluto se puede recuperar
posteriormente por evaporación o cristalización.
 Cristalización
Mediante la formación de cristales se separa un soluto de una solución
líquida dejando generalmente las impurezas en la masa fundida o en las
aguas madres. Este método se utiliza para obtener cristales de alta pureza
formados por partículas de tamaño uniforme y aspecto atractivo.
 Tamizado
El tamizado es un método de separación de partículas que se basa
solamente en la diferencia de tamaño. En el tamizado industrial se vierten
los sólidos sobre una superficie perforada o tamiz, que deja pasar las
partículas pequeñas, o “finos“, y retiene las de tamaños superiores, o
“rechazos “. Un tamiz puede efectuar solamente una separación en dos
fracciones. Estas fracciones se llaman fracciones de tamaño no
especificado, porque aunque se conoce el límite superior o inferior del
tamaño de las partículas que contiene, se desconoce su tamaño real.
 Filtración
La filtración es la separación de partículas sólidas contenidas en un fluido,
pasándolo a través de un medio filtrante, sobre el que se depositan los
sólidos. La filtración industrial va desde el simple colado hasta separaciones
más complejas. El fluido puede ser un líquido o un gas; las partículas
sólidas pueden ser gruesas o finas, rígidas o flexibles, redondas o
alargadas, separadas o agregadas. La suspensión de alimentación puede
llevar una fracción elevada o muy baja 40-5% en volumen de sólidos.
Gas:
 Absorción de Gases
Un vapor soluble contenido en una mezcla con un gas inerte, es absorbido
mediante un líquido en el que el soluto gaseoso es más o menos soluble.
Un ejemplo típico lo constituye el lavado mediante agua líquida, del
amoniaco contenido en una mezcla amoniaco-aire. El soluto se recupera
posteriormente del líquido mediante destilación y el líquido de absorción se
puede reutilizar o desechar.
(Procesos de separación. / Laboratorio de Ingeniería Química. / Facultad de
Química – UNAM. / Sitio:
http://depa.fquim.unam.mx/procesos/PDF/ProcesosI.pdf)
9.Torres de destilación en la industria y sus funciones
Las columnas son uno de los equipos más utilizados dentro de la industria
química. Existen numerosas aplicaciones para estos equipos, siendo la mayoría
operaciones de separación de componentes.
COLUMNA DE DESTILACIÓN BATCH MULTICOMPONENTE
 La columna tiene 162 mm de diámetro, y está rellena con un material Sulzer
Mellapack 250 Y. La altura de la columna es de 8 m, y consta de 20 platos
incluyendo rebolier y condensador. La entrada al sistema es la denominada
relación de reflujo, en tanto que las variables de salida son las
concentraciones, a la salida de la columna, de las tres componentes de la
mezcla.
Una dificultad que se presenta para la identificación de una columna de
destilación es que usualmente la medición de las variables de interés (e.g.,
composiciones) es costosa y en general no puede realizarse online.
Esto hace que la cantidad de datos disponibles para realizar la
identificación sea en general escasa, lo que dificulta el uso de los métodos
tradicionales de identificación. Se recurre entonces al empleo de algún
paquete software (específico para Control de Procesos) que permita
implementar un modelo riguroso de la columna, basado en principios
físicos, y luego utilizar este modelo para generar (vía simulación) suficientes
datos para la identificación.
Como resultado del proceso de identificación se obtiene entonces un
modelo de orden reducido del proceso, que es apropiado para su uso en el
diseño de controladores (en contraposición al modelo riguroso que es en
general de un orden elevado).
(Nad, M. & L. Spiegel (1987). “Simulation of batch distillation by computer
and comparison with experiment”. In Proceedings of CEF’87, Taormina, Italy,
pp. 737-742.)
(Gómez, J. C. & M. Basualdo (2000). "Nonlinear Identification of
Multicomponent Batch Distillation Processes". In Proceedings of the IFAC
Symposium on Advanced Control of Chemical Processes ADCHEM 2000,
Pisa, Italy, pp. 989-994.)
COLUMNA DE DESTILACIÓN BINARIA
 La columna tiene 40 platos y produce la separación de una mezcla binaria
con una volatilidad relativa de 1.5, en productos con un 99 % de pureza. El
modelo se realizó basándose en balance de masa y balance de energía en
estado estacionario, y consiste de un conjunto de ecuaciones diferenciales
algebraicas no lineales. Las siguientes hipótesis fueron usadas para la
construcción del modelo: mezcla binaria; presión constante; volatilidad
relativa constante; equilibrio en todas las etapas; flujo molar constante; no
existencia de vapor holdup; dinámica de líquido linealizada, pero que afecta
al flujo de vapor (el denominado efecto "K2") ha sido incluido. La columna
tiene 40 platos, un recalentador en la base y un condensador del flujo de
salida en el tope de la columna.
Diagrama esquemático de la columna de destilación binaria.
CONDICIONES NOMINALES DE OPERACIÓN
(Skogestad, S. and Morari, M.. "Understanding the Dynamic Behavior of
Distillation Columns", Ind. & Eng. Chem. Research , Vol. 27, No. 10, pp: 1848-
1862, (1988).)
(Skogestad, S and Postlethwaite, I.. Multivariable feedback control, Wiley,
1996.)
COLUMNA TÍPICA DE FRACCIONAMIENTO CONTINUO:
 Combinación de rectificación y agotamiento
Para obtener productos prácticamente puros, tanto de la parte superior
como la parte inferior de la columna de destilación, la alimentación se
introduce en un plato de la parte central de la columna. Si la alimentación
es líquida, desciende por la columna hacia el hervidor y se agota en el
componente A por el vapor que asciende desde el hervidor. Por este medio
se obtiene un producto residual, que es el componente B casi puro.
Se representa una columna típica de fraccionamiento continuo equipada
con los accesorios necesarios y que contiene secciones (zonas) de
rectificación y agotamiento. La columna A se alimenta cerca de su parte
central con un flujo de alimentación constante de concentración definida.
Suponga que la alimentación es un líquido a su temperatura de ebullición.
La acción de la columna no depende de esta suposición y más adelante se
considerarán otras condiciones de la alimentación.
El plato en el que se introduce la alimentación recibe el nombre de plato de
alimentación. Todos los platos que se encuentran por encima del plato de
alimentación constituyen la sección (zona) de rectificación, mientras que
todos los platos por debajo de la alimentación, incluyendo también el plato
de alimentación, constituyen la sección (zona) de agotamiento. La
alimentación desciende por la sección de agotamiento hasta el fondo de la
columna, donde se mantiene un nivel definido de líquido.El líquido fluye por
gravedad hasta el hervidor B, que es un vaporizador calentado con vapor
de agua que genera vapor y lo devuelve al fondo de la columna. El vapor
asciende por toda la columna. En el extremo del intercambiador de calor
hay un vertedero. El producto residual se retira desde la masa de líquido en
el lado de la corriente descendente del vertedero y circula a través del
enfriador G.
Bennet, D.L., R. Agrawal y P.J. Cook. AIChE J. 29: 434 (1983).
Bubble Tray Design Manual, Nueva York: American Institute of Chemical
Engineers, 1958.
Chan, H. y J.R. Fair. Ind. Eng. Che. Proc. Des. Dev. 23: 814 (1984).
Bravo, J.L., J.A. Rocha y J.R. Fair. Hydrocarbon Proc. 64: (1): 91 (1985).
APLICACIONES INDUSTRIALES
 APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA PETROLERA
El petróleo, por si mismo es un conjunto de hidrocarburos. Sin embargo, los
derivados del petróleo se pueden obtener luego de algunos procesos
químicos. Un modo para destilar el petróleo crudo es la destilación
fraccionada. Mediante este modo se obtienen fracciones y no productos
puros.
Para destilar el petróleo se utilizan las conocidas refinerías. Estas son
enormes complejos donde se somete al petróleo crudo a procesos de
separación en los cuales se extrae gran variedad de sus derivados.
Las torres de destilación industrial para petróleo poseen alrededor de 100
bandejas.
Dentro del petróleo existen varios compuestos de los cuales se obtienen
alrededor de 2.000 productos.
La destilación fraccionada se realiza principalmente basándose en
temperatura ebullición. Cada sustancia dentro del petróleo destila a distinta
temperatura.
Entonces, a partir de una temperatura fija se obtiene una sustancia
predeterminada. Por ejemplo: se calienta el crudo hasta los 100 °C de
donde se obtiene nafta, luego se sigue calentando el petróleo restante para
obtener otras sustancias buscadas en temperaturas hasta llegar a los
35040°C, temperatura en la cual el petróleo empieza a descomponerse. Es
por esto que dentro de las refinerías se somete al petróleo crudo a
determinadas temperaturas en distintas instancias. De este modo, los
componentes se van desprendiendo de una manera ordenada. En el
siguiente cuadro se pueden ver distintos derivados (los más importantes)
del petróleo. El porcentaje de extracción respecto a la cantidad total del
crudo, la temperatura de ebullición los productos obtenidos a partir de la
cantidad de homos de carbono de cada componente, se pueden ver en la
siguiente tabla:
10. Torres de absorción en la industria y sus funciones
La absorción es una operación en la que se transfiere materia desde una corriente
gaseosa a otra líquida. La absorción constituye el fenómeno básico de numerosos
equipos y procesos industriales.
Funcionamiento:
En una torre de absorción la corriente de gas entrante a la columna circula en
contracorriente con el líquido. El gas asciende como consecuencia de la diferencia
de presión entre la entrada y la salida de la columna. El contacto entre las dos
fases produce la transferencia del soluto de la fase gaseosa a la fase líquida,
debido a que el soluto presenta una mayor afinidad por el disolvente. Se busca
que este contacto entre ambas corrientes sea el máximo posible, así como que el
tiempo de residencia sea suficiente para que el soluto pueda pasar en su mayor
parte de una fase a otra.
Imagen: diferentes estilos de platos en torres de destilación.
Mecanismo de las torres de absorción (esquema):
(Columnas o Torres de Absorción. / Química Itat. / Sitio de información:
https://quimicaitatljmm.files.wordpress.com/2013/11/psiii-absorcion-ago_dic-
2013.pdf)
Diversos Tipos de Torres:
Para que el contacto entre el líquido y el vapor en la absorción y en la destilación
sea eficiente, muchas veces se usan torres de artesas o platos.
Plato Perforado:
 En la absorción de gas y en la destilación se utiliza esencialmente el mismo
tipo de plato perforado. En éste, el vapor burbujea hacia arriba por los
hoyos sencillos del plato a través del líquido que fluye. Los hoyos tienen
tamaños que fluctúan entre los 3 y los 12 mm de diámetro, y es el de 5 mm
un tamaño común. El área de vapor de los hoyos varía entre el 5 y el 15%
del área del plato. El líquido se conserva sobre la superficie del plato, y no
puede fluir de nuevo hacia abajo por los hoyos porque se lo impide la
energía cinética del gas o vapor. La profundidad del líquido sobre el plato
se mantiene por medio de un vertedero de salida con sobreflujo. El líquido
de sobreflujo fluye por la canilla inferior hacia el siguiente plato, inferior.
Plato de Válvulas:
 Una modificación del plato perforado es el plato de válvula que consiste en
aberturas en el plato y una cubierta de válvulas con movimiento vertical
para cada abertura, que proporciona un área abierta variable; ésta debe su
variabilidad al flujo de vapor que inhibe la fuga del líquido por la abertura
abajas tasas de vapor. Por lo tanto, este tipo de plato opera a un intervalo
mayor de tasas de flujo que el plato perforado, con un costo sólo un 20%
mayor que el del plato perforado. En la actualidad, el plato de válvulas se
utiliza cada vez más.
Plato de Capuchones:
 Los platos de capuchones se han usado por más de 100 años, pero desde
1950 generalmente se les remplaza por platos perforados o de válvula, ya
que su costo es casi el doble que el de los platos perforados. En el plato de
capuchones, el vapor o gas se eleva a través de las aberturas del plato
hacia el interior de los capuchones. Después el gas fluye por las ranuras de
la periferia de cada tapa y las burbujas fluyen hacia arriba por el líquido que
fluye.
(Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. / Autor: C.J. Geankodis. /
Universidad de Minnesota / COMPAÑÍA EDITORIAL CONTINENTAL, S.A. DE
C.V. – MÉXICO año: 1998/ pp: 679, 680)
Torres empacadas de absorción y destilación:
 Las torres empacadas se usan para el contacto continuo a contracorriente
de un gas y un líquido en la absorción y también para el contacto de un
vapor y un líquido en la destilación. Consiste en una columna cilíndrica que
contiene una entrada de gas y un espacio de distribución en el fondo, una
entrada de líquido y un dispositivo de distribución en la parte superior, una
salida de gas en la parte superior, una salida de líquido en el fondo y el
empaque o relleno de la torre.
El gas entra en el espacio de distribución que está debajo de la sección
empacada y se va elevando a través de las aberturas o intersticios del
relleno, así se pone en contacto con el líquido descendente que fluye a
través de las mismas aberturas. El empaque proporciona una extensa área
de contacto íntimo entre el gas y el líquido. Se han desarrollado muchos
tipos diferentes de rellenos para torres y hoy en día existen varias clases
comunes.
Imagen: flujos y características de absorción para torres empacadas.
(Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. / Autor: C.J. Geankodis. /
Universidad de Minnesota / COMPAÑÍA EDITORIAL CONTINENTAL, S.A. DE
C.V. – MÉXICO año: 1998/ pp: 681, 682)
Empaques dentro de las torres de absorción y destilación
Una unidad de torre empacada básica se compone de una envoltura de la
columna, eliminadores de rocío, distribuidores de líquido, material de empaque,
soporte del empaque y puede incluir un retenedor del empaque. Cuando se
utilizan solventes o gases altamente corrosivos, para los interiores de la columna
se requieren de aleaciones resistentes a la corrosión o materiales plásticos.
(Controles para SO2 y gas ácido. / EPA “Environmental Protection Agency”/
Torres de limpieza para gas ácido. / sitio:
http://www.epa.gov/ttncatc1/dir2/cs5-2ch1-s.pdf)
Tabla de empaques dentro de las torres de destilación
Los siguientes empaques se muestran los tipos más usuales, que simplemente se
introducen en la torre sin ningún orden. Estos empaques y otros rellenos comunes
se pueden obtener comercialmente en tamaños de 3 mm hasta unos 75 mm. La
mayoría de los empaques para torres están construidos con materiales inertes y
económicos tales como arcilla, porcelana o grafito.
(Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. / Autor: C.J. Geankodis. /
Universidad de Minnesota / COMPAÑÍA EDITORIAL CONTINENTAL, S.A. DE
C.V. – MÉXICO año: 1998/ pp: 681, 682)
Empaque Características y/o función Imagen o esquema
Anillo Pall La mayoría de los empaques para
torres están construidos con materiales
inertes y económicos tales como arcilla,
porcelana o grafito.
Anillo Raschig El Anillo Raschig de cerámica, es una
clase de empaque de cerámica
aleatorio, tiene buena resistencia a los
ácidos y al calor. Puede hacer frente a
la corrosión generada por ácidos
inorgánicos, ácidos orgánicos y
solventes orgánicos excepto el HF y
puede ser usado en temperaturas bajas
y altas.
Telleretes Se puede utilizar con sistemas de
lavado húmedo y seco Verantis, así
como marcas de otros fabricantes para
proporcionar una eficiencia excepcional
remoción de contaminantes, mientras
que la reducción de sus costos de
operación.
Sillas de montar
intalox
Son ampliamente utilizados como
oxidantes térmicos regenerativos,
depuradoras de gases ácidos, torres de
secado de la cola, depuradoras de gas
y torres de callejón sin salida.
Silla de montar
Berl
El anillo de cerámica del berl es una pila
de discos de la apertura formada como
una montura fuera adentro y afuera, la
montura de berl de cerámica se realiza
mejor con respecto a los anillos de
Raschig en los aspectos incluso de la
distribución flúida y de la resistencia
baja. Y Ceramic Berl Saddle, monturas
de berl, montura de berl
Hace una presión más baja contra la
pared interna de la torre que el
embalaje del anillo.
Anillo de Lessing Los anillos Lessing son ideales para
cargas de rellenos más pesadas.
Debido a su diseño especial y su
espesor de paredes, permiten soportar
grandes esfuerzos.
Anillos Cross-
partition
Son utilizados para componer la rejilla
de soporte de los rellenos cerámicos.
Estos anillos deben ser distribuidos en
escuadro o intercaladamente en la base
de la torre y sobre ellos será colocado
indistintamente el relleno de sillas
(Celenox o Berl) o de anillos (Pall o
Raschig).
(Instrumentos y piezas para una torre de absorción [vínculos]
http://chemicalpacking.es/4-1-ceramic-rasching-ring.html
http://www.verantis.com/products/categories/mass-transfer-tower-
internals/tellerettes-packing/
http://www.besora.com.ar/AnillosPall.pdf
http://www.ace-product.com/es_ceramic_super_intalox.html
http://es.made-in-china.com/co_minqchem/product_Ceramic-Berl-
Saddle_eyseghyeg.html
http://www.celene.com.br/es/productos/rellenos-ceramicos/anillos
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Trabajo de Operaciones Unitarias

  • 1. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE NEZAHUALCÓYOTL División de Química Área Tecnología Ambiental Operaciones Unitarias II Trabajo Final 27/07/2015 Integrantes: Morales Reyes Luis Eduardo Prudencio Moctezuma Erick Ismael Profesora: Isabel Arellano Angulo
  • 2. 1.Definición de operaciones unitarias Los pasos, estadíos o unidades que son independientes del material que se procesa, o bien, otras características del sistema en particular. Se ha restringido a aquellos estadíos donde los cambios son esencialmente físicos y afectan a la materia sin afectar sus propiedades químicas. (Operaciones Unitarias. / Autor: Martha Orozco. / Editorial: Limusa. / Año: 1998) Las etapas en donde se producen cambios netamente físicos se denominan operaciones unitarias y las etapas donde se produce una reacción química se llaman procesos unitarios. (Definición de operaciones unitarias por la Universidad Tecnológica Nacional. / Facultad Regional Rosario. / Depto. de Ing. Química. Argentina). 2.Operaciones disfuncionales Las operaciones unitarias normalmente se dividen dos grandes ramas, que son las siguientes:  Operaciones unitarias difusionales  Operaciones unitarias no difusionales Las operaciones unitarias difusionales son todas aquellas en donde se establece un equilibrio dinámico entre fases, ya sea líquido – vapor, líquido – líquido o líquido – sólido. Las operaciones unitarias no difusionales son aquellas en donde no se establece un equilibrio entre fases. A manera de ejemplo, se pueden nombrar entre las operaciones unitarias difusionales más importantes a las siguientes: (Definición de operaciones unitarias por la Universidad Tecnológica Nacional. / Facultad Regional Rosario. / Depto. de Ing. Química. Argentina).
  • 3. Operación Unitaria Objetivo Ejemplo Destilación Separar dos (o más) líquidos volátiles (es decir que tienen sus puntos de ebullición a temperaturas relativamente bajas) en sus componentes puros, o obtener cortes de un determinado rango de temperatura de ebullición. Se establece un equilibro líquido – vapor (L –V) Destilación del petróleo para obtener nafta, gas oil, etc. Destilación de una mezcla de alcohol – agua para obtener alcohol de 96º. Evaporación Concentrar una solución diluida de un soluto no volátil (que tenga un punto de ebullición muy elevado) a fin de obtener una solución concentrada por ebullición de la solución eliminado así el solvente volátil. Se establece un equilibrio L – V. Obtención de soluciones concentrada de NaOH a partir de soluciones diluidas. Cristalización Obtener a partir de una solución concentrada de un soluto no volátil y un solvente volátil, el cristal más o menos puro del soluto, por enfriamiento de la solución o por eliminación del solvente volátil. Se establece un equilibrio S – L. Obtención de cristales de azúcar a partir de sus soluciones. Secado Eliminar de un sólido algún líquido volátil que lo embeba, haciéndole pasar un gas sobre el sólido. Es un equilibrio L – V. Secado de cereales Extracción líquido-líquido Extracción de un soluto (líquido ó sólido) disuelto en un determinado solvente por medio de otro solvente (insoluble o parcialmente soluble en el primero) en donde el soluto es más soluble. Se establecen equilibrios L –L Extracción líquido-líquido Extracción de un soluto líquido disuelto en un solvente sólido por medio de un solvente líquido. Obtención de aceites vegetales a partir de distintas semillas (girasol, soja, etc.) por medio de un solvente orgánico. Acondicionamiento de aire Calentamiento o enfriamiento de aire. Secado de granos o enfriamiento de una cámara de un frigorífico.
  • 4. Entre las operaciones unitarias no difusionales se pueden nombrar a las siguientes: Flujo de fluidos Molienda Tamizado Sedimentación Filtración Centrifugado Transporte de sólidos (Definición de operaciones unitarias por la Universidad Tecnológica Nacional. / Facultad Regional Rosario. / Depto. de Ing. Química. Argentina). 3.¿En qué consiste los procesos de separación? Los procesos de separación, tal como su nombre lo indica, se refieren a todas aquellas actividades que buscan separar y clasificar las diferentes sustancias que constituyen un flujo de alimentación o materia prima, utilizado en un proceso industrial o de laboratorio, para obtener productos distintivos. Estos procesos se realizan en equipos integrados que trabajan como unidades propias, dando origen al concepto de Operaciones Unitarias. En muchos casos las operaciones unitarias están relacionadas con procesos que se basan en el principio de diferencias de concentraciones y la propiedad de las sustancias conocida como difusividad molecular (tendencia a difundirse en un medio). (PROCESOS DE SEPARACIÓN: UN ENFOQUE INTEGRADO. / Autor: Ing. Federico G. Salazar. / Revista Ingeniería Primero. 15 de enero de 2010) 4. Mezcla y separación Mezcla: Las mezclas, por lo tanto, están formadas por varias sustancias que no mantienen interacciones químicas. Las propiedades de los diversos componentes pueden incluso ser distintas entre sí. Es habitual que cada uno de ellos se encuentre aislado a través de algún método mecánico. (Definición de mezcla en Significado y Concepto http://definicion.de/mezcla/#ixzz3gYp7Ax00)
  • 5. Solución: Las disoluciones son mezclas homogéneas de sustancias en iguales o distintos estados de agregación. La concentración de una disolución constituye una de sus principales características. Bastantes propiedades de las disoluciones dependen exclusivamente de la concentración. (Definición de disoluciones – Universidad Tecnológica Nacional. / Unidad docente de química básica. / Argentina. / sitio: http://www.udbquim.frba.utn.edu.ar/material/DISOLUCIONES.htm) Las soluciones son sistemas homogéneos formados básicamente por dos componentes. Solvente y Soluto. El segundo se encuentra en menor proporción. La masa total de la solución es la suma de la masa de soluto mas la masa de solvente. (Soluciones químicas. / “Química y Algo más” / sitio: http://www.quimicayalgomas.com/quimica-general/estequiometria-y- soluciones-quimicas/soluciones-quimicas/) 5.Razones por las que justifiquen el estudio sobre Operaciones Unitarias en Tecnología Ambiental  Es un medio para poder aprender sobre los procesos que se llevan a cabo en la industria, y con ello saber la generación de residuos y cómo poder reducir las emisiones.  Es muy útil en el tratamiento de agua residual, porque sabemos que es medio para poder eliminar cualquier tipo de contaminantes, sean químicos y biológicos.  También es muy útil, ya que cada proceso es diferente y también con ello determinar las fuentes contaminantes y reducir sus emisiones. 6.¿Qué es la Difusión de masa? Definición 1: fenómeno de transporte de de transporte de masa por movimiento atómico (en el caso de caso de metales); de cationes y aniones (en el caso de caso de cerámicas iónicas) y de macromoléculas de macromoléculas (en el caso de caso de polímeros).
  • 6. (Definición de difusión. / Universidad Tecnológica de Pereyra / Sitio: http://www.utp.edu.co/~publio17/temas_pdf/difusion.pdf) Definición 2 (difusión de masa): La ley de Fick de la difusión, propuesta en 1855, afirma que la razón de difusión de una especie química en el espacio de una mezcla gaseosa (o de una solución líquida o sólida) es proporcional al gradiente de concentración de esa especie en ese lugar. Aunque una concentración más elevada para una especie significa más moléculas de ella por unidad de volumen, la concentración de una especie puede expresarse de varias maneras. A continuación, se describen dos formas comunes. (Transferencia de Masa. / Autor: Robert E. Treybal. / Editorial: McGraw-Hill Education. / pp: 777-778) 7.De qué variables depende de la transferencia de masa Un proceso industrialmente factible debe tener una producción o resultado razonable, por lo cual el equilibrio se debe evitar, ya que el flujo de la transferencia es proporcional a la fuerza directriz, la cual es mayor mientras mas alejadas son las condiciones de operación de aquellas que se establecen cuando se alcanza el equilibrio. Esto se logra a través de acciones específicas para cada tipo de operación, las cuales se integran al proceso en cuestión. Las variables de control operacional son generalmente la temperatura, la presión y las concentraciones. (Fundamentos de la transferencia de masa. / Cuba eeduca. / Sitio: http://educaciones.cubaeduca.cu/medias/pdf/2697.pdf) 8.Descripción de los procesos de separación Líquido:  Extracción líquido-líquido Llamada también extracción con disolvente, en la que se trata una mezcla líquida con un disolvente que disuelve preferentemente a uno o más componentes de la mezcla. La mezcla tratada en esta forma se llama refinado y la fase rica en disolvente recibe el nombre de extracto.
  • 7.  Deshumidificación La fase líquida es una sustancia pura que está constituida por el componente que se separa de la corriente gaseosa, o sea, que el disolvente y el soluto son la misma sustancia. Con frecuencia el gas inerte o vapor es prácticamente insoluble en el líquido. La separación de vapor de agua del aire por condensación sobre una superficie fría, y la condensación de un vapor orgánico, tal como el tetracloruro de carbono, contenido en una corriente de nitrógeno, son ejemplos de deshumidificación. En las operaciones de deshumidificación el sentido de la transferencia es desde la fase gaseosa al líquido y se entiende como un caso particular de absorción de gases. Sólido:  Extracción de sólidos o lixiviación El material soluble contenido en una mezcla con un sólido inerte se diluye en un disolvente líquido. El material disuelto o soluto se puede recuperar posteriormente por evaporación o cristalización.  Cristalización Mediante la formación de cristales se separa un soluto de una solución líquida dejando generalmente las impurezas en la masa fundida o en las aguas madres. Este método se utiliza para obtener cristales de alta pureza formados por partículas de tamaño uniforme y aspecto atractivo.  Tamizado El tamizado es un método de separación de partículas que se basa solamente en la diferencia de tamaño. En el tamizado industrial se vierten los sólidos sobre una superficie perforada o tamiz, que deja pasar las partículas pequeñas, o “finos“, y retiene las de tamaños superiores, o “rechazos “. Un tamiz puede efectuar solamente una separación en dos fracciones. Estas fracciones se llaman fracciones de tamaño no especificado, porque aunque se conoce el límite superior o inferior del tamaño de las partículas que contiene, se desconoce su tamaño real.  Filtración La filtración es la separación de partículas sólidas contenidas en un fluido, pasándolo a través de un medio filtrante, sobre el que se depositan los sólidos. La filtración industrial va desde el simple colado hasta separaciones más complejas. El fluido puede ser un líquido o un gas; las partículas
  • 8. sólidas pueden ser gruesas o finas, rígidas o flexibles, redondas o alargadas, separadas o agregadas. La suspensión de alimentación puede llevar una fracción elevada o muy baja 40-5% en volumen de sólidos. Gas:  Absorción de Gases Un vapor soluble contenido en una mezcla con un gas inerte, es absorbido mediante un líquido en el que el soluto gaseoso es más o menos soluble. Un ejemplo típico lo constituye el lavado mediante agua líquida, del amoniaco contenido en una mezcla amoniaco-aire. El soluto se recupera posteriormente del líquido mediante destilación y el líquido de absorción se puede reutilizar o desechar. (Procesos de separación. / Laboratorio de Ingeniería Química. / Facultad de Química – UNAM. / Sitio: http://depa.fquim.unam.mx/procesos/PDF/ProcesosI.pdf) 9.Torres de destilación en la industria y sus funciones Las columnas son uno de los equipos más utilizados dentro de la industria química. Existen numerosas aplicaciones para estos equipos, siendo la mayoría operaciones de separación de componentes. COLUMNA DE DESTILACIÓN BATCH MULTICOMPONENTE  La columna tiene 162 mm de diámetro, y está rellena con un material Sulzer Mellapack 250 Y. La altura de la columna es de 8 m, y consta de 20 platos incluyendo rebolier y condensador. La entrada al sistema es la denominada relación de reflujo, en tanto que las variables de salida son las concentraciones, a la salida de la columna, de las tres componentes de la mezcla. Una dificultad que se presenta para la identificación de una columna de destilación es que usualmente la medición de las variables de interés (e.g., composiciones) es costosa y en general no puede realizarse online. Esto hace que la cantidad de datos disponibles para realizar la identificación sea en general escasa, lo que dificulta el uso de los métodos tradicionales de identificación. Se recurre entonces al empleo de algún paquete software (específico para Control de Procesos) que permita
  • 9. implementar un modelo riguroso de la columna, basado en principios físicos, y luego utilizar este modelo para generar (vía simulación) suficientes datos para la identificación. Como resultado del proceso de identificación se obtiene entonces un modelo de orden reducido del proceso, que es apropiado para su uso en el diseño de controladores (en contraposición al modelo riguroso que es en general de un orden elevado). (Nad, M. & L. Spiegel (1987). “Simulation of batch distillation by computer and comparison with experiment”. In Proceedings of CEF’87, Taormina, Italy, pp. 737-742.) (Gómez, J. C. & M. Basualdo (2000). "Nonlinear Identification of Multicomponent Batch Distillation Processes". In Proceedings of the IFAC Symposium on Advanced Control of Chemical Processes ADCHEM 2000, Pisa, Italy, pp. 989-994.) COLUMNA DE DESTILACIÓN BINARIA  La columna tiene 40 platos y produce la separación de una mezcla binaria con una volatilidad relativa de 1.5, en productos con un 99 % de pureza. El modelo se realizó basándose en balance de masa y balance de energía en estado estacionario, y consiste de un conjunto de ecuaciones diferenciales algebraicas no lineales. Las siguientes hipótesis fueron usadas para la construcción del modelo: mezcla binaria; presión constante; volatilidad relativa constante; equilibrio en todas las etapas; flujo molar constante; no existencia de vapor holdup; dinámica de líquido linealizada, pero que afecta al flujo de vapor (el denominado efecto "K2") ha sido incluido. La columna tiene 40 platos, un recalentador en la base y un condensador del flujo de salida en el tope de la columna.
  • 10. Diagrama esquemático de la columna de destilación binaria. CONDICIONES NOMINALES DE OPERACIÓN (Skogestad, S. and Morari, M.. "Understanding the Dynamic Behavior of Distillation Columns", Ind. & Eng. Chem. Research , Vol. 27, No. 10, pp: 1848- 1862, (1988).) (Skogestad, S and Postlethwaite, I.. Multivariable feedback control, Wiley, 1996.) COLUMNA TÍPICA DE FRACCIONAMIENTO CONTINUO:  Combinación de rectificación y agotamiento Para obtener productos prácticamente puros, tanto de la parte superior como la parte inferior de la columna de destilación, la alimentación se introduce en un plato de la parte central de la columna. Si la alimentación es líquida, desciende por la columna hacia el hervidor y se agota en el
  • 11. componente A por el vapor que asciende desde el hervidor. Por este medio se obtiene un producto residual, que es el componente B casi puro. Se representa una columna típica de fraccionamiento continuo equipada con los accesorios necesarios y que contiene secciones (zonas) de rectificación y agotamiento. La columna A se alimenta cerca de su parte central con un flujo de alimentación constante de concentración definida. Suponga que la alimentación es un líquido a su temperatura de ebullición. La acción de la columna no depende de esta suposición y más adelante se considerarán otras condiciones de la alimentación. El plato en el que se introduce la alimentación recibe el nombre de plato de alimentación. Todos los platos que se encuentran por encima del plato de alimentación constituyen la sección (zona) de rectificación, mientras que todos los platos por debajo de la alimentación, incluyendo también el plato de alimentación, constituyen la sección (zona) de agotamiento. La alimentación desciende por la sección de agotamiento hasta el fondo de la columna, donde se mantiene un nivel definido de líquido.El líquido fluye por gravedad hasta el hervidor B, que es un vaporizador calentado con vapor de agua que genera vapor y lo devuelve al fondo de la columna. El vapor asciende por toda la columna. En el extremo del intercambiador de calor hay un vertedero. El producto residual se retira desde la masa de líquido en el lado de la corriente descendente del vertedero y circula a través del enfriador G.
  • 12. Bennet, D.L., R. Agrawal y P.J. Cook. AIChE J. 29: 434 (1983). Bubble Tray Design Manual, Nueva York: American Institute of Chemical Engineers, 1958. Chan, H. y J.R. Fair. Ind. Eng. Che. Proc. Des. Dev. 23: 814 (1984). Bravo, J.L., J.A. Rocha y J.R. Fair. Hydrocarbon Proc. 64: (1): 91 (1985). APLICACIONES INDUSTRIALES  APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA PETROLERA El petróleo, por si mismo es un conjunto de hidrocarburos. Sin embargo, los derivados del petróleo se pueden obtener luego de algunos procesos químicos. Un modo para destilar el petróleo crudo es la destilación fraccionada. Mediante este modo se obtienen fracciones y no productos puros. Para destilar el petróleo se utilizan las conocidas refinerías. Estas son enormes complejos donde se somete al petróleo crudo a procesos de separación en los cuales se extrae gran variedad de sus derivados. Las torres de destilación industrial para petróleo poseen alrededor de 100 bandejas. Dentro del petróleo existen varios compuestos de los cuales se obtienen alrededor de 2.000 productos. La destilación fraccionada se realiza principalmente basándose en temperatura ebullición. Cada sustancia dentro del petróleo destila a distinta temperatura. Entonces, a partir de una temperatura fija se obtiene una sustancia predeterminada. Por ejemplo: se calienta el crudo hasta los 100 °C de donde se obtiene nafta, luego se sigue calentando el petróleo restante para obtener otras sustancias buscadas en temperaturas hasta llegar a los 35040°C, temperatura en la cual el petróleo empieza a descomponerse. Es por esto que dentro de las refinerías se somete al petróleo crudo a determinadas temperaturas en distintas instancias. De este modo, los componentes se van desprendiendo de una manera ordenada. En el siguiente cuadro se pueden ver distintos derivados (los más importantes) del petróleo. El porcentaje de extracción respecto a la cantidad total del crudo, la temperatura de ebullición los productos obtenidos a partir de la
  • 13. cantidad de homos de carbono de cada componente, se pueden ver en la siguiente tabla: 10. Torres de absorción en la industria y sus funciones La absorción es una operación en la que se transfiere materia desde una corriente gaseosa a otra líquida. La absorción constituye el fenómeno básico de numerosos equipos y procesos industriales. Funcionamiento: En una torre de absorción la corriente de gas entrante a la columna circula en contracorriente con el líquido. El gas asciende como consecuencia de la diferencia de presión entre la entrada y la salida de la columna. El contacto entre las dos fases produce la transferencia del soluto de la fase gaseosa a la fase líquida, debido a que el soluto presenta una mayor afinidad por el disolvente. Se busca que este contacto entre ambas corrientes sea el máximo posible, así como que el tiempo de residencia sea suficiente para que el soluto pueda pasar en su mayor parte de una fase a otra.
  • 14. Imagen: diferentes estilos de platos en torres de destilación. Mecanismo de las torres de absorción (esquema):
  • 15. (Columnas o Torres de Absorción. / Química Itat. / Sitio de información: https://quimicaitatljmm.files.wordpress.com/2013/11/psiii-absorcion-ago_dic- 2013.pdf) Diversos Tipos de Torres: Para que el contacto entre el líquido y el vapor en la absorción y en la destilación sea eficiente, muchas veces se usan torres de artesas o platos. Plato Perforado:  En la absorción de gas y en la destilación se utiliza esencialmente el mismo tipo de plato perforado. En éste, el vapor burbujea hacia arriba por los hoyos sencillos del plato a través del líquido que fluye. Los hoyos tienen tamaños que fluctúan entre los 3 y los 12 mm de diámetro, y es el de 5 mm un tamaño común. El área de vapor de los hoyos varía entre el 5 y el 15% del área del plato. El líquido se conserva sobre la superficie del plato, y no puede fluir de nuevo hacia abajo por los hoyos porque se lo impide la energía cinética del gas o vapor. La profundidad del líquido sobre el plato se mantiene por medio de un vertedero de salida con sobreflujo. El líquido de sobreflujo fluye por la canilla inferior hacia el siguiente plato, inferior.
  • 16. Plato de Válvulas:  Una modificación del plato perforado es el plato de válvula que consiste en aberturas en el plato y una cubierta de válvulas con movimiento vertical para cada abertura, que proporciona un área abierta variable; ésta debe su variabilidad al flujo de vapor que inhibe la fuga del líquido por la abertura abajas tasas de vapor. Por lo tanto, este tipo de plato opera a un intervalo mayor de tasas de flujo que el plato perforado, con un costo sólo un 20% mayor que el del plato perforado. En la actualidad, el plato de válvulas se utiliza cada vez más. Plato de Capuchones:  Los platos de capuchones se han usado por más de 100 años, pero desde 1950 generalmente se les remplaza por platos perforados o de válvula, ya que su costo es casi el doble que el de los platos perforados. En el plato de capuchones, el vapor o gas se eleva a través de las aberturas del plato hacia el interior de los capuchones. Después el gas fluye por las ranuras de la periferia de cada tapa y las burbujas fluyen hacia arriba por el líquido que fluye. (Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. / Autor: C.J. Geankodis. / Universidad de Minnesota / COMPAÑÍA EDITORIAL CONTINENTAL, S.A. DE C.V. – MÉXICO año: 1998/ pp: 679, 680) Torres empacadas de absorción y destilación:  Las torres empacadas se usan para el contacto continuo a contracorriente de un gas y un líquido en la absorción y también para el contacto de un vapor y un líquido en la destilación. Consiste en una columna cilíndrica que contiene una entrada de gas y un espacio de distribución en el fondo, una
  • 17. entrada de líquido y un dispositivo de distribución en la parte superior, una salida de gas en la parte superior, una salida de líquido en el fondo y el empaque o relleno de la torre. El gas entra en el espacio de distribución que está debajo de la sección empacada y se va elevando a través de las aberturas o intersticios del relleno, así se pone en contacto con el líquido descendente que fluye a través de las mismas aberturas. El empaque proporciona una extensa área de contacto íntimo entre el gas y el líquido. Se han desarrollado muchos tipos diferentes de rellenos para torres y hoy en día existen varias clases comunes. Imagen: flujos y características de absorción para torres empacadas. (Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. / Autor: C.J. Geankodis. / Universidad de Minnesota / COMPAÑÍA EDITORIAL CONTINENTAL, S.A. DE C.V. – MÉXICO año: 1998/ pp: 681, 682) Empaques dentro de las torres de absorción y destilación Una unidad de torre empacada básica se compone de una envoltura de la columna, eliminadores de rocío, distribuidores de líquido, material de empaque, soporte del empaque y puede incluir un retenedor del empaque. Cuando se utilizan solventes o gases altamente corrosivos, para los interiores de la columna se requieren de aleaciones resistentes a la corrosión o materiales plásticos.
  • 18. (Controles para SO2 y gas ácido. / EPA “Environmental Protection Agency”/ Torres de limpieza para gas ácido. / sitio: http://www.epa.gov/ttncatc1/dir2/cs5-2ch1-s.pdf) Tabla de empaques dentro de las torres de destilación Los siguientes empaques se muestran los tipos más usuales, que simplemente se introducen en la torre sin ningún orden. Estos empaques y otros rellenos comunes se pueden obtener comercialmente en tamaños de 3 mm hasta unos 75 mm. La mayoría de los empaques para torres están construidos con materiales inertes y económicos tales como arcilla, porcelana o grafito. (Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. / Autor: C.J. Geankodis. / Universidad de Minnesota / COMPAÑÍA EDITORIAL CONTINENTAL, S.A. DE C.V. – MÉXICO año: 1998/ pp: 681, 682) Empaque Características y/o función Imagen o esquema Anillo Pall La mayoría de los empaques para torres están construidos con materiales inertes y económicos tales como arcilla, porcelana o grafito. Anillo Raschig El Anillo Raschig de cerámica, es una clase de empaque de cerámica aleatorio, tiene buena resistencia a los ácidos y al calor. Puede hacer frente a la corrosión generada por ácidos inorgánicos, ácidos orgánicos y solventes orgánicos excepto el HF y puede ser usado en temperaturas bajas y altas. Telleretes Se puede utilizar con sistemas de lavado húmedo y seco Verantis, así como marcas de otros fabricantes para proporcionar una eficiencia excepcional remoción de contaminantes, mientras
  • 19. que la reducción de sus costos de operación. Sillas de montar intalox Son ampliamente utilizados como oxidantes térmicos regenerativos, depuradoras de gases ácidos, torres de secado de la cola, depuradoras de gas y torres de callejón sin salida. Silla de montar Berl El anillo de cerámica del berl es una pila de discos de la apertura formada como una montura fuera adentro y afuera, la montura de berl de cerámica se realiza mejor con respecto a los anillos de Raschig en los aspectos incluso de la distribución flúida y de la resistencia baja. Y Ceramic Berl Saddle, monturas de berl, montura de berl Hace una presión más baja contra la pared interna de la torre que el embalaje del anillo. Anillo de Lessing Los anillos Lessing son ideales para cargas de rellenos más pesadas. Debido a su diseño especial y su espesor de paredes, permiten soportar grandes esfuerzos. Anillos Cross- partition Son utilizados para componer la rejilla de soporte de los rellenos cerámicos. Estos anillos deben ser distribuidos en escuadro o intercaladamente en la base de la torre y sobre ellos será colocado indistintamente el relleno de sillas (Celenox o Berl) o de anillos (Pall o Raschig).
  • 20. (Instrumentos y piezas para una torre de absorción [vínculos] http://chemicalpacking.es/4-1-ceramic-rasching-ring.html http://www.verantis.com/products/categories/mass-transfer-tower- internals/tellerettes-packing/ http://www.besora.com.ar/AnillosPall.pdf http://www.ace-product.com/es_ceramic_super_intalox.html http://es.made-in-china.com/co_minqchem/product_Ceramic-Berl- Saddle_eyseghyeg.html http://www.celene.com.br/es/productos/rellenos-ceramicos/anillos )