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Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia

• Torres de Platos

1 Facultad de Ingenieria - UBA


Torres de Platos

2 Facultad de Ingenieria - UBA

• Tipos de Platos

• Capuchas

• Válvulas

• Perforados

• Patrón de Flujo: cruzado. • Los platos pueden ser de más de un paso (hasta 4) según el

diámetro de la torre. • Materiales: en general de acero inoxidable u otros materiales

resistentes a la corrosión y abrasión, también los hay de acero al carbono.

Facutad de Ingenieria - UBA 3






Capucha




Válvula en Jaula




Válvula Flotante




Válvula Fija










• Operación Satisfactoria

Se diseña para inundación por arrastre y se verifica el resto de los límites




• Operación Satisfactoria




• Diseño (flujo cruzado simple)

Definiciones: At: área de la sección

transversal total de la columna

4

2DAt

Aa: área activa

At = Aa + 2Ad

Ad: área de un conducto descendente (bajante)=10-12%An

An: área neta para flujo de vapor

An = Aa + Ad = At – Ad

Lw




• Diseño (cont.)

Ah: área de los orificios o perforaciones

)4

(2

0dnA nesperforacioh

a

h

A

A

activaárea

nperforacióárea

t: espaciado entre platos (depende del diámetro, generalmente hasta 1,5 m se usa 18”. 24” es lo más común para torres mayores.




• Diseño (cont.)

• Arrastre:

• Se determina un Unf (velocidad neta de inundación), utilizando gráficas o correlaciones para obtener el factor de capacidad (Csb).

• Sistemas no espumosos • hw<0,15 t • Ah/Aa>=0,1 • 1/8”<dh<=0,5”

Se determina el Nh=Ah/Ao

Se propone un Lay Out tomando distancias entre orificios de 2,5 a 4 dh

Se adopta Lw/D=0,6-0,8 e/dh=0,4-0,7 (e: espesor de plato)

Un= 0,7-0,8 Unf An= Qgas/Un




• Diseño (cont.):

• Inundación por bajante

hgdaowwtdc hhhhhh

hdc: altura del líquido en el bajante

ht: caída total de presión a través del plato

hw: altura del vertedero en la salida del plato

how: altura de la cresta sobre el vertedero

hda: pérdida de carga debido al flujo del líquido

hhg: gradiente de altura del líquido a través del

plato

hdc

hda

RY05232

Nota adhesiva

Balance de Presiones






hgdaowwtdc hhhhhh

w

w

ow FL

qh *664

3/2

q: flujo del líquido (m3/s)

Lw: longitud del vertedero (m)

hhg= dato de fabricante (válvulas y capuchas), en general para platos de orificios es 0.

2

2,165

wda

da

A

qh

Ada: área bajo el conducto

)2/1(´hgowwdLdt hhhhhhh

hl: altura de liquido

claro.

B=factor de aeración






• Factor de Corrección para how





• Inundación por bajante (determinación de ht)


• Factor de Aireación





• Inundación por bajante (determinación de ht)


• hd_= pérdida de carga en el plato seco. Depende del tipo de planto y es función de Uh (velocidad de gas en el orificio).

hd: caída de presión a través del agujero del plato

2

21 h

L

G

d UKKh

velocidad del

gas a travésde lasperforaciones

K1, K2 surgen de correlaciones dependiendo del tipo de plato o de datos de fabricante






Ya tenemos todos los términos de la ecuación de hdc

hgdaowwtdc hhhhhh

Se requiere que la altura de líquido en el downcomer sea menor a t (espaciamiento entre platos), pero atención el líquido en el conducto de bajada puede contener espuma entonces se debe corregir hdc.|

/´ dcdc hh Factor de espuma, depende del sistema. Sale de correlaciones y gráficos. (0,5 para cálculos prelim.)

th dc´ El plato no se inunda





• Verificación del lagrimeo

lsuperficiatensión σ )*/(409´ hL dh





• Verificación de arrastre fraccionario

1,0

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