rehervidores y columnas

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columna de destilacion

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Columna de DestilacinUna columna de destilacin incorpora mltiples etapas de separacin sucesivas, de forma que los vapores se van concentrando en los componentes ligeros a medida que ascienden en la columna, y los lquidos se van concentrando en componentes pesados a medida que descienden por la columna. En una refinera, la destilacin primaria, es decir, la destilacin atmosfrica del crudo y la destilacin a vaco, son las unidades que procesan los mayores caudales de una refinera obtenindose de ellas los productos base de la industria del refino. Adems, son las unidades con mayor consumo energtico (30-40% de los consumos globales de una refinera) y, por tanto, son los responsables de una gran parte de las emisiones de CO2.El proceso de destilacin es fundamental en la elaboracin de numerosos productos industriales, aunque sin duda es la industria petroqumica, el rea industrial en la cual el proceso de destilacin adquiere una mayor importancia.Las columnas de destilacin utilizadas para realizar el proceso, constituyen un porcentaje significativo de la inversin que se realiza en plantas qumicas y refineras de todo el mundo. El coste de operacin de las columnas de destilacin es a menudo, la parte ms costosa de la mayora de los procesos industriales en los que interviene. Por ello, el disponer de tcnicas prcticas para modelar columnas de destilacin ms o menos realistas y el desarrollar sistemas de controles eficaces y fiables es muy importante, a fin de conseguir, un funcionamiento eficaz y seguro de los sistemas de destilacin industriales.Unacolumnadedestilacinesunaestructuracerradaen la cual se reliza la separacinfsicade un fluidoen dos o ms fracciones. Esta separacin se lograsometiendo el fluido a condiciones de presin ytemperaturaapropiadasalolargo delacolumna,de modo de lograr que las fracciones que se buscan separar seencuentren endosestadosdiferentes.La fraccin ms pesada (en estado lquido) baja por gravedad, mientras que la ms liviana (en estado gaseoso) sube y se condensa en las partes superiores. De esta manera se logra un buen intercambioentreambasfasespermitiendo la efectiva transferenciadelapartegaseosa dellquidoquebajaalafase gaseosaque subee,igualmente, de lapartelquida que pueda arrastrar la fraccin gaseosa que subeal lquidoquebajacomoseapreciaen lafigura.Este mecanismo de transferencia se optimiza al maximizar la superficie decontacto entre ambas fases. En las columnas de destilacin esto se realiza mediante dostiposde estructurasmecnicasbsicas:las estructurasde platos o bandejas y las estructuras de empaques.Ambas estructuras pueden encontrarse enuna misma columna dependiendode sudiseoyutilizacin.

Centro de Tecnologa Repsol. (2012). Procesos de destilacin. Enero 22, 2015, de Repsol Sitio web: http://www.repsol.com/es_es/corporacion/conocer-repsol/canal-tecnologia/aplicamos-nuevas-tecnologias/refino-productos/procesos-destilacion.aspxRuck, G., Sedano, D., & Tolentino, S.. (2007). Columnas de destilacin. Enero 22, 2015, de Universidad Nacional del Callao Facultad de Ingeniera Qumica Sitio web: http://galeon.com/jackzavaleta/balw1.pdfUniversidad de Piura. (2007). Captulo I Fundamentos de procesos de destilacin. Enero 22, 2015, de Biblioteca Central de la Universidad de Piura Sitio web: http://www.biblioteca.udep.edu.pe/bibvirudep/tesis/pdf/1_188_184_136_1785.pdf

Caldern o Rehervidores.Son los equipos encargados de calentar el producto de fondo de la columna para generar la corriente de vapor necesaria para mantener la relacin lquido/vapor y la temperatura necesaria en cada plato. Este vapor asciende por la columna, cediendo calor al lquido que desciende, despojndolo de los componentes ms ligeros. De esta forma, cuando el vapor llega a la cabeza de la columna, tiene una composicin enriquecida en los componentes ms voltiles.En escencia, un rehervidor (o reboiler) es un intercambiador de calor, generalmente de carcasa y tubos, que se coloca a un nivel por debajo del fondo de la columna para facilitar las labores de mantenimiento y limpieza y conectado a ella mediante tuberas. El producto de la columna suele circular por los tubos, mientras que el elemento calefactor lo hace por la carcasa.En la mayora de los rehervidores, se usa vapor de agua como elemento calefactor, aunque tambin es comn el uso de aceite de calefaccin en est funcin.Los cuales son :De termosifn vertical:Es el ms utilizado en los procesos modernos de destilacin siendo del mismo tipo de tubo y coraza pero con la configuracin vertical. El fluido de calefaccin circula fuera de los tubos (por la coraza) en contracorriente con el fluido a evaporar, que circula por dentro de lostubos.Enesteequipotambinretornaalatorreunamezcladelquido-vapor y es en el espacio en el fondo de la columna, por debajo del ltimo plato, donde se produce la separacin. Generalmente son intercambiadores 1-1.

De termosifn horizontal:El fluido de calentamiento circula por elinterior de los tubos, mientrasque la ebullicin ocurre por la coraza al igual que en el Kettle, sinembargo, no posee espacio extra para la separacin de manera queretorna a la torre una mezcla de lquido-vapor y es en el espacio en elfondo de la columna, por debajo del ltimo plato, donde se produce laseparacin. Generalmente son intercambiadores 1-2 de flujodividido.

De circulacinforzada:En general operan con el siguiente esquema: el lquido del ltimoplato de la torre se mezclacon el lquido procedente del rehervidor enel fondo de la columna, de manera que tanto el producto de fondo dela destilacin como el lquido que se recircula al rehervidor estnconstituidos por esta mezcla. No obstante, gracias a la bomba estosrehervidores operan con grandes reciclos y por lo tanto, la cantidadde lquido que proviene del rehervidor es considerablemente ms altaquelacantidaddelquidoquedesciendedelltimoplatodelacolumna,asqueelproductodefondo,estconstituidoprcticamente por el lquido que se obtiene en el termosifn el cualest en equilibrio con el vapor generado, es decir, que con circulacinforzada, los rehervidores se comportan comoun plato terico.

De circulacin natural:Intercambiadores verticales con vaporizacin en lostubos, ointercambiadores horizontales convaporizacin enel casco.La circulacindel liquido atravs del intercambiador es mantenida por la diferencia dedensidades entre las mezclas de dos fases de vapor y liquidoen elintercambiador y lafase simple de liquido en labase de la columna. Ascomo, en la circulacin forzada, se necesita un recipiente de separacin sieste tipo es usado como un vaporizador.

Mrquez, P.. (2014). Preparar y acondicionar los equipos principales e instalaciones auxiliares de la planta qumica. -: IC Editorial.