| Descripción: |
El diseño de columnas de relleno par destilación está menos resuelto de lo que podría a la vista del gran esfuerzo dedicado al problema y el extenso uso de esta forma de separación. Es obvio que mejorar esta situación es difícil. Los fenóm ... enos que suceden en el equipo de rectificación son complejos, con muchas variables interrelacionadas y con influencias nada fáciles de aislar y cuantificar. Y eso aún aceptando la aproximación tradicional, que ignora la superposición de las transferencias de calor y materia y define la separación sólo teniendo en cuenta esta última.El modelo de etapas de equilibrio o unidades de transferencia con dos resistencias parece una base sólida y sencilla, a la vez que suficientemente aproximada para tratar este problema. Pero en absoluto hace posible una solución teórica. Debe contarse con una información experimental amplia, lo que alarga bastante la consecución de un disño fiable.Hay diversos problemas relacionados con los datos empíricos. El primero que la evolución de los rellenos industriales obliga a tratar con sistemas geométricos diferentes, sin que la información obtenida en unos pueda trasvasarse a otros. Una variable tan esencial como la interfase efectiva está íntimamente relacionada, según se ha visto, a la geometría del lecho fijo. Otro problema es que la interpretación de los datos experimentales, relativamente fáciles de lograr, no está libre de incertidumbres. Por un lado, por la dispersión de los datos, aún a nivel de laboratorio. Sin duda en esa escala cabría perfeccionar el equipo para reducir la dispersión (por ejemplo, utilizando columnas totalmente adiabatizadas); pero es más que dudoso que convenga esa idealización de las columnas de laboratorio, complicándola y alejándola de la práctica industrial. Por otra parte, por la carencia de una información suficiente sobre las propiedades cinéticas implicadas. Al contrario que la información sobre el equilibrio líquido-vapor, que es abúndate y fiable, se encuentran algunas de las variables de las ecuaciones de transporte de materia, como la difusividad, que suelen estimarse con un margen de incertidumbre considerable. Esto es mejorable, pero por el momento hay que contar con esa limitación.Dada la dificultad de separar influencias y la necesidad de manejar datos experimentales, está claro que el método indicado para el diseño de grandes equipos consiste en realizar destilaciones a una escala lo más pequeña posible, para abaratar y facilitar a obtención de unos datos globales. Aquí se plantea otra cuestión, la escala mínima que puede suministrar información para el diseño industrial. Tradicionalmente no se ha tenido ninguna confianza en que la escala de laboratorio pueda servir de punto de partida. Nuestro trabajo se dirige a discutir si esa posibilidad, tan atractiva, existe. Para ello comparemos los datos experimentales de una columnas de laboratorio con relleno estructurado de malla con los de plantas piloto con relleno estructurado de malla y de láminas corrugadas y trataremos de decidir:- Si un relleno de malla da factores de escalado diferentes a uno de láminas.- Si hay distintos componentes para distintos sistemas, como orgánicos y acuosos.- Si el comportamiento es independiente de la presión de trabajo.- Si en ambas escalas el cambio de eficacia, en relación con el flujo y propiedades del sistema tiene el mismo carácter. Y a partir de ahí, ver las deducciones que caben hacer sobre la interfase efectiva y las resistencias en la columna de laboratorio y en la piloto.En fin, consideramos si es posible proponer un método para el cambio de escala con rellenos estructurados y si puede definirse una expresión para la eficacia de partida, la del equipo de laboratorio. |
