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Vistas: 6 Autor: Editor del sitio Hora de publicación: 2025-10-29 Origen: Sitio
Las bandejas o placas son componentes internos fundamentales que se utilizan en columnas de proceso verticales para facilitar la transferencia de masa y calor entre las fases líquida y de vapor. Se emplean en operaciones unitarias como destilación, absorción y extracción.
Wangdu (Hebei) Chemical Engineering Co., LTD incorpora varios diseños de bandejas en columnas de proceso, enfocándose en lograr eficiencia de separación, rendimiento y estabilidad operativa específicos para los clientes.
La función principal de una bandeja es proporcionar un escenario para el contacto íntimo entre el vapor ascendente y el líquido descendente. Los diseños más comunes incluyen bandejas de tamiz, bandejas de válvulas y bandejas de tapa de burbujas, cada una con características operativas distintas.
Las bandejas tamizadoras constan de una placa con numerosas perforaciones, normalmente de 3 a 12 mm de diámetro. El vapor pasa hacia arriba a través de estos orificios y se dispersa en el líquido que fluye a través de la bandeja. Las bandejas de tamiz destacan por su rentabilidad y su menor caída de presión por bandeja. Su flexibilidad operativa es algo menor que la de otros tipos, con una relación de reducción típica (la relación entre la carga de vapor operativa máxima y mínima) de alrededor de 2:1. Son susceptibles a llorar a bajas velocidades de vapor.
Las bandejas de válvulas son similares a las bandejas de tamiz pero cuentan con válvulas móviles que cubren las perforaciones. Estas válvulas se abren y cierran en respuesta al flujo de vapor. A caudales bajos, las válvulas se cierran parcialmente para reducir el goteo de líquido y a caudales altos, se abren completamente. Este diseño ofrece relaciones de reducción mejoradas, a menudo en el rango de 4:1, lo que proporciona una mayor flexibilidad operativa en comparación con las bandejas de tamiz. La caída de presión es generalmente ligeramente mayor que la de una bandeja de tamiz, pero menor que la de una bandeja de casquete de burbujas.
Las bandejas Bubble-Cap, un diseño más antiguo, cuentan con elevadores cubiertos por tapas. El vapor se ve obligado a pasar hacia abajo y luego hacia arriba a través de las ranuras de la tapa, burbujeando en el líquido. Este diseño minimiza las fugas de líquido (exudado) a tasas de vapor muy bajas, lo que lo hace adecuado para servicios con variaciones de flujo extremadamente amplias o presiones operativas bajas. Sin embargo, las bandejas con tapa de burbujas tienen una mayor caída de presión, un mayor costo y son más complejas de fabricar que las bandejas con tamiz o válvula.
Los parámetros clave de rendimiento para las bandejas incluyen:
Caída de presión: normalmente oscila entre 50 y 150 Pa por bandeja para bandejas de tamiz y válvula en condiciones de carga normales. Este es un factor crítico en la destilación al vacío donde se debe minimizar la caída total de presión de la columna.
Eficiencia: Expresada como Eficiencia de Vapor Murphree, la cual puede oscilar entre 50% y 90% dependiendo de las propiedades físico-químicas del sistema, geometría de la bandeja y tasas de operación.
Llorado y vertido: Ocurre cuando la velocidad del vapor es insuficiente para retener el líquido en la bandeja.
Inundación: El límite máximo de capacidad de un plato, que ocurre cuando el líquido no puede fluir por la columna o cuando se produce un arrastre excesivo. El factor F (F s = u v √ρ v , donde u v es la velocidad del vapor basada en el área activa de burbujeo y ρ v es la densidad del vapor) es un parámetro común para predecir inundaciones; un valor típico para una separación entre bandejas de 0,6 m podría ser 2,5 Pa 0,5 .
Wangdu (Hebei) Chemical Engineering Co., LTD selecciona los tipos de bandejas basándose en un análisis detallado de las condiciones del proceso, incluidos los caudales, la presión de funcionamiento, el potencial de contaminación y la eficiencia de separación requerida.
Referencia
Kister, HZ (1992). Diseño de destilación . McGraw-Hill.
Lieberman, NP y Lieberman, et (2008). Una guía de trabajo para equipos de proceso (4ª ed.). McGraw-Hill.
Perry, RH y Green, DW (Eds.). (2007). Manual de ingenieros químicos de Perry (8ª ed.). McGraw-Hill.
