style="font-size:15px;"> 2 Proporcionar un tipo de contacto o flujo adecuado en el interior del equipo para conseguir la mezcla homogénea de los reactantes.3 Soportar condiciones de temperatura, presión y composición de reactivos y productos, de forma que se maximice la producción y se minimicen los riesgos para la seguridad.
4 Ser adecuados para los estados de agregación de reactantes y productos de reacción.
Los principales tipos de reactores son:
1 Reactores de tanque agitado.
2 Reactores flujo pistón.
Las principales diferencias entre ambos están en la forma en la que se mezclan los reactantes y en cómo se obtiene el producto.
En el caso del tanque agitado, la composición de cada porción de volumen es la misma, mientras que en el flujo pistón la concentración de reactantes será más pobre y la producción más rica cuanto más alejado esté el punto de muestreo de la entrada de reactantes.
La reacción química provoca que la composición de la salida de un reactor sea diferente a la alimentación, pudiendo ocurrir que el estado de agregación de la corriente de productos sea diferente que el de la corriente de alimentación. Es decir, los gases pueden ser reactantes para producir líquidos y estos pueden ser reactantes para producir sólidos suspendidos en líquidos, etc.
A pesar de que ambos tipos de reactores operan de forma estacionaria o continua, pueden encontrarse reactores de funcionamiento no estacionario, entre los que se encuentran los reactores semi-continuos o de trabajo por lotes, e incluso reactores para producción en discontinuo. Dependiendo del producto a obtener y del tipo de reacción, se incluirá en el proceso un modelo diferente de reactor, existiendo una gran variedad de estos.
Recuerde
La reacción química provoca que la composición de la salida de un reactor sea diferente a la alimentación.
2.4. Columnas de destilación o separación
Las columnas de destilación son, probablemente, los equipos de separación más importantes de la industria química. Gracias a ellos es posible el fraccionamiento de crudos y, por tanto, la producción de combustibles derivados del petróleo.
El funcionamiento de las columnas de destilación se basa en el principio físico-químico de que, al calentar un fluido que contiene varios componentes, estos se separan físicamente en distintas fracciones de destilación directa, clasificándose por orden decreciente de volatilidad, es decir, los más volátiles serán los que evaporen a menor temperatura y ocuparán una de las salidas superiores en la columna, y los menos volátiles evaporarán a mayor temperatura (incluso pueden permanecer en estado líquido) y su salida se encontrará en unos de los puntos inferiores de la columna. O lo que es lo mismo, los componentes con temperatura de ebullición superior condensarán primero, desplazándose por el interior de la columna hasta llegar a las zonas bajas, mientras que las fracciones con temperatura de ebullición más baja alcanzarán mayor altura en la torre antes de condensarse.
Por el interior de columna, los líquidos descendentes y los vapores ascendentes se cruzan de forma continua. En cada tramo del equipo se encuentran unos separadores especiales, denominados platos, que extraen una fracción del líquido que se condensa en cada nivel.
Sabía que...
Una columna de destilación instalada en una refinería se alimenta con crudo y genera simultáneamente propano, butano, gasolinas, carburantes de aviación, aceites combustibles, fuelóleo y asfaltos, entre otras corrientes.
En función de la presión a la que se realiza la operación, puede tratarse de:
1 Destilación atmosférica.
2 Destilación a vacío (presión interior de la columna menor a 1 atm.).
Las columnas de destilación a vacío proporcionan una presión reducida en el interior de la columna, mientras las de destilación atmosférica lo hacen a la presión de 1 atmósfera. La aplicación de una presión reducida a la destilación persigue el objetivo de reducir las temperaturas de evaporación de las diferentes fracciones, de forma que se evite la desnaturalización o el craqueo (en el caso del petróleo) de alguna de ellas.
Columna de destilación para fraccionamiento de petróleo
Definición
Atmósfera Unidad de presión o tensión equivalente a la ejercida por la atmósfera al nivel del mar, y que es igual a la presión de una columna de mercurio de 760 mm de alto.
2.5. Filtros
El uso de filtros se destina a operaciones de separación de partículas sólidas contenidas en un fluido, pasándolo a través de un medio filtrante. El fluido puede ser un líquido o un gas. A pesar de que existen múltiples modelos de filtros, en cuanto a funcionamiento, diseño y características, todos ellos utilizan un elemento filtrante, como puede ser una malla, para realizar la separación física de los sólidos. De esta forma se obtienen dos flujos a la salida de un filtro: uno, concentrado en sólidos y, otro, clarificado.
Los componentes fundamentales de un filtro son:
1 El elemento filtrante.
2 La carcasa o contenedor.
3 Sistema de control de colmatación.
4 Válvulas: de derivación, purgado y antirretorno.
5 Sistema de toma de muestras.
Las principales variables que afectan al proceso de filtración son:
1 La concentración de sólidos.
2 El tamaño de partícula.
3 La temperatura.
4 El pH.
5 La viscosidad y densidad del flujo.
2.6. Ciclones
Un ciclón es un recipiente cilíndrico vertical, en el que una corriente gaseosa cargada de polvo en suspensión se introduce por una entrada situada tangencialmente en lo alto del aparato. La parte más baja del ciclón tiene forma cónica para favorecer la salida del sólido por un orificio central situado en el fondo. El gas libre de polvo saldrá de forma opuesta a los sólidos, por una salida central situada en la parte más alta del equipo.
Debido
