UMSATECNOLOGIA DEL GAS NATURAL IFACULTAD DE INGENIERIA PET 216INGENIERIA PETROLERA SEMESTRE 1/2014UNIVERSIDAD FACULTAD de INGENIERIAMAYOR DE INGENIERIA PETROLERASAN TECNOLOGIA DEL GAS NATURAL I(PET - 216)ANDRSSEM: 1/2014

TRABAJO DE INVESTIGACIONTORRES DE EMPAQUE Y TIPOS DE EMPAQUES

DOCENTE: ING. MARIO DAZA

ESTUDIANTES: Univ. AGUILAR CHURA JUAN CARLOS

CI :8346897 L.P.

FECHA DE PRESENTACION 09 DE MAYO DE 2014LA PAZ - BOLIVIA

TORRES DE EMPAQUELas torres empacadas se usan para el contacto continuo a contracorriente de un gas y un lquido en la absorcin y tambin para el contacto de un vapor y un lquido en la destilacin. La torre de la figura consiste en una columna cilndrica que contiene una entrada de gas y un espacio de distribucin en el fondo, una entrada de lquido y un dispositivo de distribucin en la parte superior, una salida de gas en la parte superior, una salida de lquido en el fondo y el empaque o relleno de la torre. El gas entra en el espacio de distribucin que est debajo de la seccin empacada y se va elevando a travs de las aberturas o intersticios del relleno, as se pone en contacto con el lquido descendente que fluye a travs de las mismas aberturas. El empaque proporciona una extensa rea de contacto ntimo entre el gas y el lquido.

El empaque de la torre debe ofrecer las siguientes caractersticas:1. Proporcionar una superficie interfacial grande entre el lquido y el gas. La superficie del empaque por unidad de volumen de espacio empacado debe ser grande, pero no en el sentido microscpico.2. Poseer las caractersticas deseables del flujo de fluidos. Esto generalmente significa que el volumen fraccionario vaco, o fraccin de espacio vaco, en el lecho empacado debe ser grande. El empaque debe permitir el paso de grandes volmenes de fluido a travs de pequeas secciones transversales de la torre, sin recargo o inundacin; debe ser baja la cada de presin del gas.3. Ser qumicamente inerte con respecto a los fluidos que se estn procesando.4. Ser estructuralmente fuerte para permitir el fcil manejo y la instalacin.5. Tener bajo precio.

TIPOS DE EMPAQUESSe han desarrollado muchos tipos diferentes de rellenos para torres y hoy en da existen varias clases comunes. En la figura de abajo se muestran los tipos de empaque mas usuales, que simplemente se introducen en la torre sin ningn orden. Estos empaques y otros rellenos comunes se pueden obtener comercialmente en tarnafos de 3 mm hasta unos 75 mm. La mayora de los empaques para torres estn construidos con materiales inertes y econmicos tales como arcilla, porcelana o grafito. La caracterstica de un buen empaque es la de tener una gran proporcin de espacios vacos entre el orden del 60 y el 90%. El relleno permite que volmenes relativamente grandes del lquido pasen a contracorriente con respecto al gas que fluye a travs de las aberturas, con cadas de presin del gas relativamente bajas.En los procesos de separacin vapor-lquido de la destilacin se utilizan estos mismos tipos de empaques.Tambin se usan rellenos de formas geomtricas que se pueden apilar y con tamaos de aproximadamente 75 mm. El relleno se apila verticalmente, y se forman canales abiertos que corren de manera ininterrumpida a travs del lecho del empaque. La ventaja de una menor cada de presin del gas queda cancelada en parte, por el menor contacto gas-lquido que se obtiene en los rellenos apilados.

Entre los empaques apilados tpicos estn las rejillas de madera, las de punto de goteo, los anillos espirales de particin, y otros. En una torre empacada con cierto tipo y tamao de relleno y con un flujo conocido de lquido, existe un lmite mximo para la velocidad del flujo de gas, llamado velocidad de inundacin. La torre no puede operar con una velocidad de gas superior a sta. A velocidades gaseosas bajas, el lquido fluye hacia abajo a travs del empaque casi sin influencia por el flujo ascendente de gas. A medida que se aumenta el gasto de gas (cuando se trata de velocidades bajas), la cada de presin es proporcional al gasto a la potencia 1.8. Al llegar al gasto de gas llamado punto de carga, ste comienza a impedir el flujo descendente de lquido y al mismo tiempo aparecen acumulaciones o piscinas localizadas en el empaque. La cada de presin del gas comienza a incrementarse a velocidades cada vez mayores; a medida que el gasto del gas aumenta, la acumulacin o retencin de lquido tambin aumenta. En el punto de inundacin el lquido ya no puede seguir fluyendo a travs del empaque y sale expulsado con el gas.En la operacin real de una torre, la velocidad del gas se mantiene por debajo del punto de inundacin. Entonces la velocidad gaseosa econmica ptima se aproxima a la mitad de la velocidad de inundacin. Esta velocidad depende de un balance econmico entre el costo de la energa y los costos fijos del equipo (S 1). En algunas referencias (Pl, Ll, Tl) se analizan mtodos detallados de diseo para predecir la cada de presin en diversos tipos de empaques.

ELECCIN ENTRE PLATOS O EMPAQUESLa eleccin entre columnas de platos o empaques para una aplicacin particular puede ser hecha solamente en base a los costos para cada diseo. Sin embargo, esto no siempre ser posible, o necesario, y la eleccin puede usualmente hacerse, sobre la base de la experiencia mediante la consideracin de las principales ventajas o desventajas de cada tipo, las cuales son listadas a continuacin. 1. Las columnas de platos pueden ser diseadas para manipular un amplio rango de velocidades de flujo de gases y lquidos antes que las columnas empacadas.2. Las columnas empacadas no son convenientes para velocidades de liquido muy bajas. 3. La eficiencia de un plato puede predecirse con mayor certidumbre antes que el trmino equivalente para empaques (HTU o HETP).4. Las columnas de platos pueden disearse con mayor seguridad que las columnas empacadas. Siempre hay alguna duda de poder mantener una buena distribucin de liquido a travs de una columna empacada bajo las condiciones de operacin, particularmente en columnas grandes.5. Es fcil hacer previsiones para enfriamiento en una columna de platos; los enfriadores pueden instalarse en los platos.6. En columnas de platos es fcil hacer previsiones para salida de corrientes laterales.7. Si el liquido causa incrustaciones, o contiene slidos, en columnas de platos es fcil hacer previsiones para la limpieza. Con pequeos dimetros de columna, puede ser ms econmico usar empaques y reemplazarlos cuando se han formado incrustaciones.8. Para lquidos corrosivos, usualmente es ms econmica una columna empacada antes que su equivalente de platos.9. La retencin de liquido es apreciablemente menor en una columna empacada que en una columna de platos. Esto puede ser importante cuando se necesita mantener la cantidad de lquidos txicos o inflamables en la columna, tan baja como sea posible por razones de seguridad.10. Las columnas de platos son ms adecuadas para manejar sistemas que forman espuma.11. La cada de presin por etapa de equilibrio (HETP) puede ser mas baja para una columna empacada que para una columna de platos; y los empaques deben considerarse para columnas al vaco.12. Los empaques deben considerarse siempre para columnas con dimetro pequeo, menores a 0,6 m donde los platos son dificultosos de instalar, y costosos. PROCEDIMIENTO DE DISEO DE COLUMNAS EMPACADASEl diseo de una columna empacada involucra las siguientes etapas:1. Seleccionar el tipo y tamao de empaque.2. Determinar la altura de la columna para la separacin especificada.3. Determinar el dimetro de la columna (capacidad), para manipular los flujos de liquido y vapor.4. Seleccionar y disear los dispositivos internos de la columna; Soportes de empaque, distribuidos de liquido, redistribuidores.

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