sea el número de revoluciones por minuto, ya que la fuerza centrífuga será mayor.
La separación centrífuga es una operación unitaria de gran relevancia en industrias químicas para procesos de:
1 Tratamiento de efluentes.
2 Purificación de aceites combustibles y lubricantes.
3 Suspensiones en general.
Actualmente, existe gran variedad de centrífugas, las cuales pueden ser clasificadas de muy diversas formas. Un criterio puede ser la cantidad de sólidos que admite la centrífuga a la entrada. Así se puede distinguir lo siguiente:
1 Una descarga manual de 0-5% de sólidos: se trata de una centrífuga de tambor macizo, en la que los sólidos se eliminan manualmente, parando la máquina y abriendo el equipo.
2 Una descarga automática intermitente de 0-30% de sólidos: se trata de una centrífuga autodeslodantes. Los sólidos son expulsados automática e intermitentemente a través de los orificios de descarga.
3 Una descarga continua de 0-40% de sólidos: se trata de una centrífuga conocida como tobera. Los sólidos se expulsan de forma continua a través de toberas.
4 Definición: Tobera: es una abertura tubular, primitivamente de forma cónica, por donde se introduce el aire en un horno o una forja, fragua o crisol. También se pueden encontrar toberas en ciertos motores marinos, de aviación, etc.
5 Centrífuga de tornillo transportador de 0-65% de sólidos: es el caso de una centrífuga también conocida como decantador. Su diseño es completamente diferente al resto de centrífugas, ya que dispone de un tornillo transportador que les permite descargar en forma continua los sólidos.
Recuerde
La cualidad que permite el uso de la centrifuga para la separación de los diferentes componentes inmiscibles de una corriente es la diferencia de densidades que existe entre ellos.
Separadores
Por separadores, se conoce, genéricamente, cualquier equipo en el que se realiza una operación de separación. En función del tipo de fases que componen los separadores, se distinguen:
1 Separadores sólido-sólido.
2 Separadores sólido-líquido.
3 Separadores sólido-gas.
4 Separadores líquido-líquido.
5 Separadores líquido-gas.
6 Separadores gas-gas.
Para realizar estas operaciones, los equipos aprovechan la diferencia en las propiedades de los materiales a separar, como son:
1 Volatilidad.
2 Solubilidad.
3 Densidad.
4 Difusividad.
Calderas
Una caldera industrial es un recipiente a presión cerrado en el que se calienta un fluido para uso externo del mismo, por aplicación directa del calor resultante de la quema de un combustible (sólido, líquido o gaseoso) o por la utilización de la energía nuclear o eléctrica.
Las instalaciones que cuentan con calderas industriales pueden ser:
1 Sistemas de calefacción a vapor.
2 Sistemas de calefacción por agua caliente.
3 Sistemas de proceso de vapor de alta presión.
4 Sistemas de generación eléctrica a vapor, usando combustibles fósiles.
5 Sistemas de generación eléctrica a vapor, usando combustible nuclear.
6 Sistemas que utilizan un fluido de trabajo diferente al del agua.
Aplicación práctica
En una planta depuradora de aguas residuales en la que está trabajando, se decide sustituir un filtro por una centrífuga para tratar una corriente, que contiene sólidos en una concentración, que suele estar en el rango del 40% al 65%.
Según su criterio, ¿cuál será la centrífuga más adecuada para realizar esta operación?
SOLUCIÓN
La única centrífuga capaz de realizar esta operación será la centrífuga de tornillo transportador (o centrífuga decantadora), ya que su rango de trabajo está entre el 0 y el 65% de concentración en sólidos. Cualquier otra centrífuga tendría que trabajar forzada, ya que le entraría una concentración de sólidos superior a la que puede tratar.
3. Principales variables de operación y su mutua dependencia
Cada operación básica, y su equipo asociado, cuenta con unos parámetros (variables de operación) que pueden ser manipulados para controlar el funcionamiento de la etapa. El efecto de la modificación de estas variables influye, tanto en la operación como en el global del proceso productivo, ya que todas las etapas del proceso están concatenadas. Por ejemplo, si se disminuye la velocidad de giro de una centrífuga, la calidad de las corrientes de salida de la centrífuga será peor y los equipos que reciban estas corrientes deberán actuar, en consecuencia, modificando sus variables de operación para adaptarse a las nuevas condiciones.
Los sistemas que miden y regulan las variables de operación en una industria son los denominados sistemas de control y se encargan de recibir, cada pocas milésimas de segundo, el valor de las variables de procesos fundamentales y devolver señales para corregir las desviaciones que se produzcan. Los instrumentos de control son los equipos encargados de recibir estas señales y actuar, en consecuencia, sobre las instalaciones para corregir su funcionamiento.
Como síntesis del funcionamiento de los sistemas de control, se puede decir que “siempre se actúa sobre una variable de proceso para modificar la que quiere controlarse”.
Ejemplo
Para reducir el caudal de líquido que circula por una tubería, se disminuirá la velocidad de giro del rotor de la bomba que impulsa a ese fluido.
A pesar de estos sofisticados sistemas y de la robustez generalizada de los equipos de planta química, ha de conocerse la relación que se establece entre las variables de proceso en cada operación y tener en cuenta unas normas básicas para estas, a fin de prolongar la vida de los equipos y minimizar los problemas de futuras operaciones. Entre otras, pueden destacarse:
1 Utilizar flujos de alimentación en los
