DISEÑO DE TORRES EMPACADAS EN EXTRACCIÓN

Las ecuaciones que se utilizan son similares a las de desorción. Se utilizan para soluciones diluidas y mezclas totalmente inmiscibles, utilizando coeficientes globales.

ALTURA DE UNA ETAPA DE EQUILIBRIO TIPO	HETS (m)
Torre de aspersión	3-6
Torre empacada	0.4-1.5
Torre con empaque estructurado	0.5-1.6
Torre de platos	0.8-1.2
Torre empacada con pulsación	0.15-0.30
Torre de Scheibel	0.1-0.3
Torre de Karr	0.2-0.6

Estas columnas son las más simples y sencillas.

•Presentan baja eficiencia debido al escaso mezclado y como consecuencia su uso es reducido en la industria.

El líquido pesado entra por la parte superior de la torre de rocío, llena la torre, lo que constituyendo la fase continua y fluye hacia fuera, por el fondo. El líquido ligero entra a través de un distribuidor de tobera en el fondo, que lo dispersa hacia arriba en forma de rocío de gotas pequeñas.

TORRE DE EXTRACCIÓN POR ASPERSIÓN

El líquido ligero fluye por las perforaciones de cada plato, y de ese modo, se dispersa en gotas se elevan por la fase continua. El líquido pesado fluye horizontalmente por cada plato y pasa al plato inferior por el tubo de descenso.

Las gotas del disolvente ligero líquido tienden a elevarse.

Las gotas dispersadas se aglutinan debajo de cada plato y se vuelven a formar por encima de éste al pasar las perforaciones.

COLUMNA DE PLATOS PERFORADOS

El líquido acuoso pesado fluye hacia abajo en los platos, donde se pone en contacto con las gotas flotantes y después pasa por la bajada del plato hacia el plato inferior.

EXTRACTORES AGITADOS

Columnas con agitación mecánica asistida.

•Se utilizan cuando la tensión superficial es alta, y/o la diferencia de densidades es baja, y/o viscosidades de los líquidos altas.

•Una serie de agitadores de paletas montados sobre un eje giratorio central, proporcionan la agitación para ambas fases.

•Operan a contracorriente.

Cada agitador está separado del siguiente por una sección en calma constituida por un tamiz de alambre que promueve el aglutinamiento de las gotas y la separación de las fases.

CONTACTORES DE DISCOS GIRATORIOS

Este aparato utiliza impulsores de turbina de disco con hoja plana para dispersar y mezclar los líquidos y platos con compartimientos horizontales para reducir el mezclado axial.

•Se utilizan en la industria petroquímica para el furfural.

La torre está dividida en compartimentos mediante desviadores horizontales y dentro de cada compartimento se proporciona agitación mediante un disco horizontal giratorio, situado en posición central

COLUMNA SCHEIBEL

Es uno de los extractores más eficaces debido a la disposición interna de los deflectores que controlan el mezclado en las etapas. Es apropiada para aplicaciones en las que se requiera un gran número de etapas.

En la torre de Scheibel una serie de agitadores rotatorio de turbina forman dispersiones que se aglomeran o coalescen al pasar a través de la malla tejida. Después la mezcla pasa por la zona de sedimentación externa. Así la torre opera como una serie de unidades de extracción de mezclado y sedimentación.

COLUMNA DE PLATOS RECIPROCOS DE KARR

En el caso de la columna de Karr las placas perforadas se mueven hacia arriba y hacia abajo para aumentar la agitación y provocar pulsación en los líquidos. Esto da lugar a una distribución más uniforme en cuanto al tamaño de gota, porque las fuerzas de cizalla sobre la sección transversal de la torre son muy semejantes.

Columnas agitadas que imparten su energía por medio de placas afectadas con movimientos recíprocos o con flujos pulsantes de los líquidos.

COLUMNA DE PULSOS

Son extractores en los cuales se aplica al contenido líquido un movimiento rápido de vaivén de poca amplitud.

•Se ha descubierto que la agitación producida de ese modo hace mejorar las velocidades de extracción.

Una bomba con émbolo reciprocante, bomba de fuelle o pulso de aire a alta presión se conecta por el exterior al espacio que contiene el fluido continuo, para que todo el contenido de la torre se mueva hacia arriba o hacia abajo. Los flujos de entrada de las fases dispersa y continua entra y salen de la torre.

Se pueden utilizar una torre empacada común o una torre con platos de tamizado especiales pueden someterse a pulsaciones.

EXTRACTOR CENTRÍFUGO DE PODBIELNIAK

Es el más importante del grupo.

•La rotación tiene lugar sobre un eje horizontal.

•El cuerpo del extractor es un tambor cilíndrico que contiene cilindros perforados concéntricos.

Los líquidos se introducen por el eje giratorio.

•El líquido ligero se conduce por el interior hacia la periferia del tambor.

•El líquido pesado hacia el eje del tambor.

FACTORES QUE AFECTAN LA SELECCIÓN DEL EQUIPO

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

EQUIPO	VENTAJAS	DESVENTAJAS	CAMPO DE APLICACIÓN INDUSTRIAL
MEZCLADOR - SEDIMENTADOR	BUEN CONTACTO ALTA EFICIENCIA	ALTA INVERSIÓN GRAN ESPACIO	PETROQUÍMICA, METALURGIA Y FERTILIZANTES
CONTACTORES CONTINUOS SIN AGITACIÓN (DE PLATOS – EMPACADAS)	BAJO COSTO INICIAL BAJO COSTODE OPERACIÓN	BAJA EFICIENCIA NO PUEDE MANEJAR ALTOS FLUJOS	PETROQUÍMICA QUÍMICA Y ALIMENTOS
CONTACTORES CONTINUOS CON AGITACIÓN (DE PULSOS)	BUENA DISPERSIÓN POSIBILIDAD DE VARIAS ETAPAS	NO PUEDE MANEJAR ALTOS FLUJOS	PETROQUÍMICA NUCLEAR Y METALURGIA
EXTRACTORES CENTRÍFUGOS	REQUIERE POCO ESPACIO	ALTOS COSTOS INICIALES Y DE OPERACIÓN	PETROQUÍMICA QUÍMICA FARMACÉUTICA Y NUCLEAR

EQUIPOS	MÁXIMO DIAMETRO (m)	CAUDAL ESTIMADO DE PRODUCCIÓN (m3/h)
MEZCLADOR - SEDIMENTADOR	10	2400
COLUMNA DE PLATOS	5	1200
COLUMNA EMPACADA	5	1000
CONTACTOR DE DISCO ROTATORIO	4	450
COLUMNA DE KUHNI	3	280
COLUMNAS DE PLATOS RECIPROCANTES	3	280
COLUMNA SCHEIBEL	3	200
COLUMNA DE PLATOS Y BAFFLES	5	1200
COLUMNA DE SPRAY	4	900