Operaciones Unitarias de Transferencia de Materia-Unidad 3

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

Vlvulas

Perforados

Patrn de Flujo: cruzado. Los platos pueden ser de ms de un paso (hasta 4) segn el

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

resistentes a la corrosin y abrasin, tambin los hay de acero al carbono.

Facutad de Ingenieria - UBA 3






Capucha




Vlvula en Jaula




Vlvula Flotante




Vlvula Fija




Operacin Satisfactoria

Se disea para inundacin por arrastre y se verifica el resto de los lmites




Operacin Satisfactoria




Diseo (flujo cruzado simple)

Definiciones: At: rea de la seccin

transversal total de la columna

4

2DAt

Aa: rea activa

At = Aa + 2Ad

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

An: rea neta para flujo de vapor

An = Aa + Ad = At Ad

Lw




Diseo (cont.)

Ah: rea de los orificios o perforaciones

)4

(2

0dnA nesperforacioh

a

h

A

A

activarea

nperforacirea

t: espaciado entre platos (depende del dimetro, generalmente hasta 1,5 m se usa 18. 24 es lo ms comn para torres mayores.




Diseo (cont.)

Arrastre:

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

Sistemas no espumosos hw=0,1 1/8




Diseo (cont.):

Inundacin por bajante

hgdaowwtdc hhhhhh

hdc: altura del lquido en el bajante ht: cada total de presin a travs del plato hw: altura del vertedero en la salida del plato how: altura de la cresta sobre el vertedero hda: prdida de carga debido al flujo del lquido hhg: gradiente de altura del lquido a travs del plato

hdc

hda




Diseo (cont.):


hgdaowwtdc hhhhhh

w

w

ow FL

qh *664

3/2

q: flujo del lquido (m3/s)

Lw: longitud del vertedero (m)

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

2

2,165

wda

da

A

qh

Ada: rea bajo el conducto

)2/1( hgowwdLdt hhhhhhh hl: altura de liquido

claro.

B=factor de aeracin




Diseo (cont.):


Factor de Correccin para how




Diseo (cont.):

Inundacin por bajante (determinacin de ht)

)2/1( hgowwdLdt hhhhhhh

Factor de Aireacin




Diseo (cont.):

Inundacin por bajante (determinacin de ht)

)2/1( hgowwdLdt hhhhhhh

hd_= prdida de carga en el plato seco. Depende del tipo de planto y es funcin de Uh (velocidad de gas en el orificio). hd: cada de presin a travs del agujero del plato

2

21 h

L

G

d UKKh

velocidad del

gas a travsde lasperforaciones

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




Diseo (cont.):


Ya tenemos todos los trminos de la ecuacin de hdc

hgdaowwtdc hhhhhh

Se requiere que la altura de lquido en el downcomer sea menor a t (espaciamiento entre platos), pero atencin el lquido 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 grficos. (0,5 para clculos prelim.)

th dc El plato no se inunda




Diseo (cont.):

Verificacin del lagrimeo

lsuperficiatensin )*/(409 hL dh




Diseo (cont.):

Verificacin de arrastre fraccionario

1,0

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