pract n°03 columnas de platos

7/23/2019 Pract N03 columnas de platos

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTBAL DE HUAMANGA

FACULTAD DE INGENIERA QUMICA Y METALURGIA

E.F.P. Ingenier en In!"#$ri# A%i&en$ri#

PR'CTICA N()*

EVALUACIN DE COLUMNAS DE PLATOS

CURSO : TRANSFERENCIA DE MASA

DOCENTE :Ing. JESUS J. PANIAGUA SEGOVIA

ALUMNA : OCHOA MANTILLA, Bets C!"e#$

GRUPO LAB : MI%RCOLES &:'' ( ):'' PM HORAS

AYACUCHO PER

2013


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I. OBJETIVOS:

Estudiar la respuesta de la columna a los caudales de aire y agua (sistema

bifsico) circulando al interior de la columna en contracorriente.

Evaluar la cada de presin de una columna de platos frente a las variaciones deflujo de aire y agua.Determinar los parmetros de flujo y localizar los puntos de carga e inundacin

de la columna.II. FUNDAMENTOS TERICOS:

La evaluacin de una clu!na de a"#$cin

Como la de cualuier columna industrial! involucra la determinacin de tres

caractersticas fundamentales" capacidad! eficiencia y costo. #a mayor capacidad serefiere a los flujos posibles en la columna! luido! gaseoso o de ambos. #a capacidad se

mide con base al parmetro $idrodinmico de la columna. #a eficiencia se mide cuando

se logre transferir mayor cantidad de masa (permitida por el sistema) por altura

empacada de la columna! o cuando la misma cantidad de masa se transfiere con menor

altura empacada. #a eficiencia de una columna se mide con base en los parmetros

operacionales de transferencia de masa (altura euivalente por plato terico). El costo

de un proceso de separacin (o de purificacin) depende directamente de la relacinentre la concentracin inicial y la final de las sustancias a transferir. #os costos sern un

reflejo de la capacidad y eficiencia de la columna de separacin.

%. &armetros $idrodinmicos

El anlisis $idrodinmico se realiza e'plorando las diferentes zonas de operacin

(estable o precarga! turbulencia o carga e inundacin)! con el fin de evaluar la capacidad

de la columna. #a $idrodinmica de cada empaue se obtiene determinando la cada de

presin ue se presenta en la columna debido al paso del gas a travs del lec$o

empacado! tanto en seco (flujo luido cero) como cuando participa el flujo luido. #a

retencin luida total es la suma de los elementos esttico y dinmico. #a retencin

esttica es la cantidad de luido retenido por el empaue! a cero flujos gaseoso y

luido. #a dinmica es la cantidad adicional de luido retenido por el empaue cuando

los flujos gaseoso y luido se alimentan a la columna

(illet! %**+, -tic$lmair et al.! %**).


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Clu!na# de %la

/eneralmente la operacin de absorcin de gases! igual ue en otras operaciones

bsicas! como pueden ser la desorcin y la rectificacin! se realizan en columnas ue

son iguales ue en el caso de una torre o columna de absorcin con relleno. -on cuerpos

cilndricos dispuestos en posicin vertical. En su interior se pueden encontrar unos

dispositivos (bandejas! platos!...) El objetivo principal de estos platos es proporcionar

una gran superficie de contacto entre las dos fases" la fase gaseosa y la fase luida.

#os platos o bandejas se ponen en contacto con la fase luida y el gas en

contracorriente. #o ue transcurre es una transferencia de materia a causa del gradiente

de concentracin.

El dise0o de las columnas de platos se basa en los principios de los clculos para la

determinacin del n1mero de platos tericos! para conseguir una concentracin

determinada a partir de la tcnica de absorcin de gases. #a utilizacin de las columnas

de platos se realiza bsicamente en operaciones a gran escala.

La# ca$ac&e$'#&ica# de a%licacin #n:

2 3ienen un contacto discontinuo con el gas.

2 /ran dimetro del gas.

2 -e utilizan cuando $ay slidos en suspensin.

2 -e aplica en los casos ue puedan $aber cambios bruscos de temperatura.

2 -e utilizan cuando de debe trabajar con presiones elevadas.

Ti%# de %la:

( )la %e$*$ad#:

-on placas con perforaciones ue pueden ser de diferentes tama0os. -u construccin es

la ms sencilla de todas.


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4igura %" Esuema de un plato perforado.

4igura 5" Ejemplo real de un plato perforado.

( )la de +ca!%ana de "a$"&e,:

-on los ms utilizados a lo largo de la $istoria! i por lo tanto $ay de muc$as formas y

tama0os. #as campanas estn colocadas encima de unos conductos de subida.

4igura 6" Esuema de un plato de barboteo.

4igura 7" Ejemplo real de un plato de campanas de barboteo.

2 )la de v-lvula:

Es un modelo ue se encuentra en el medio de los dos tipos de platos anteriores. -u

construccin consiste en un agujero donde encima $ay una vlvula! la cual se eleva con

el paso del corriente luido. Es muy similar al de campana de barboteo.


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4igura +" Esuema i tipos de platos de vlvulas.

81n ue el ms utilizado es el plato perforado! debido a du facilidad de construccin! si

se reuiere una mayor fle'ibilidad! de deben utilizar los otros tipos de platos. #os platos

de barboteo se suelen utilizar para controlar el tiempo de residencia ptimo para

conseguir determinadas reacciones umicas.

#os tipos ms comu2nes de clu!na# de %la &$a/ clu!n0 son las de plato de tapa

circular o capu2c$a (bubble cap con2tactor) las de plato de vlvula (valve tray

contactor) y las de plato de orificios o malla (sieve tray contactor). #as ms estudiadas

son las de tapa circular dis2ponindose para ellas de un n1mero mayor de tablas y

ecuacio2nes empricas.

8ctualmente por precio se estn utili2zando ms los otros tipos de platos! pero en

general las ecua2ciones pueden e'tra2polarse a ellos.

#os factores crticos en el dise0o de las columnas de platos necesarios para la

operacin! adems de la determinacin del n1mero de etapas tericas! son"

(%) D98:E3;< DE #8 C8. De modo ue se evite la inundacin (flooding) o

la suspensin (entraintment) del luido en el vapor.


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(5) #a E49C9E>C98 de operacin de los platos! lo ue nos indica cuanto nos

acercamos a la operacin de euilibrio.

(6) #a &?;D9D8 DE &;E-9@> a lo largo de cada plato.

C98- de los platos

III. DATOS 3 DETALLES E4)ERIMENTALES:

2.5.( )$cedi!ien&:

a. Unidade# de Cn&ac&:

Consiste en la descripcin cualitativa de las unidades de contacto e'istentes

en


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8enentes:

CONCLUSIONES+-e logr concluir con 'ito el estudio de la respuesta de la columna de platos a loscaudales de aire y agua (sistema bifsico) circulando al interior de la columna encontra corriente.

-e pudo evaluar de manera prctica y con muc$o 'ito la cada de presin de unacolumna de platos frente a las variaciones de fluido de aire y agua.

&udimos determinamos los parmetros de flujo y localizar los puntos de carga einundacin de las columnas.

BIBLIO7RAF8A:


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8;98- .! 8. 5BB5. &rograma de ase de Datos y

/eneracin de Coeficiente de Difusin para -C. 8yacuc$o. &er1.

9E;98

F=9:9C8 .Coleccin ciencia y tcnicas Gseccinumica tomo 9

3;EH8#! ;. E. 5BBB.

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