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Una torre de absorción se refiere a un contenedor vertical alto que soporta la mezcla de gas y líquido que resulta de las reacciones químicas. Los siguientes son los tipos de torres de absorción.
Torres de Absorción Empacadas
Las torres de absorción empacadas están diseñadas con herramientas de diferentes formas y tamaños. Estas herramientas empacadas juegan un papel crucial en la promoción de mayores áreas de contacto gas-líquido, al tiempo que reducen la resistencia al flujo de gas. El uso de empaque en lugar de placas no solo disminuye las caídas de presión, sino que también mejora los coeficientes de transferencia de masa, lo que lo convierte en una opción más eficiente para diversas aplicaciones industriales. Además, los materiales de empaque empleados en estas torres a menudo están diseñados para evitar la formación de espuma y facilitar el movimiento descendente suave de los líquidos.
Absorbedores Empacados Pulsados
Las torres de absorbedores empacados pulsados operan según el principio del contacto gas-líquido. En estas torres, una corriente de gas que contiene contaminantes se introduce desde la parte inferior y fluye en la dirección opuesta al absorbente líquido, que se rocía desde la parte superior. En consecuencia, las dos fases interactúan y producen transferencia de masa. Mientras tanto, se forman crestas líquidas y se generan burbujas de gas a intervalos regulares debido a la aplicación de dispositivos de pulsación externos. La pulsación mejora la eficiencia de contacto entre las fases gaseosa y líquida, lo que mejora el rendimiento de absorción de la torre.
Absorbedor de Tanque Agitado por Chorro
Los absorbedores de tanque agitado por chorro son dispositivos de ingeniería química utilizados para separar ciertos componentes de las corrientes de gas. A menudo se emplean en la eliminación de contaminantes o gases indeseables de las emisiones industriales. Los absorbedores de tanque agitado por chorro funcionan utilizando una boquilla de chorro para dispersar un absorbente líquido en la corriente de gas. La dispersión gas-líquido luego se conoce comúnmente como una emulsión o espuma, lo que mejora el contacto entre el gas y el absorbente líquido. A través de esta interacción, los componentes objetivo, como los contaminantes o gases específicos, se transfieren a la fase líquida para su posterior eliminación.
Torres de Absorción de Placas
Las torres de absorción de placas se utilizan comúnmente en varios procesos químicos, especialmente en el tratamiento de gases de desecho y la eliminación de componentes específicos de las corrientes de gas. El diseño de las torres de absorción de placas generalmente implica el uso de placas perforadas o placas de rejilla, que sirven como soporte para las películas líquidas. A medida que el líquido fluye hacia abajo por la superficie de la placa en forma de películas delgadas o gotas, proporciona una gran área de contacto para la transferencia gas-sólido, facilitando así el proceso de absorción.
Torres de Absorción de Bandejas
Las torres de absorción de bandejas, también conocidas como columnas de bandejas o depuradores de bandejas, se utilizan ampliamente en la industria química para separar sustancias objetivo de mezclas de gases. Son particularmente adecuados para tratar grandes volúmenes de gas y sistemas gas-líquido de alta carga. Las torres de absorción de bandejas generalmente están diseñadas con varias bandejas dispuestas a intervalos.
El gas puede pasar a través de las aberturas o hacia abajo de los bolsillos de las bandejas, mientras que las gotas o películas líquidas reaparecen en la superficie de las bandejas. Este contacto bifásico promueve la transferencia de masa y la absorción, lo que produce procesos de separación y purificación eficientes.
Las especificaciones de una torre de absorción pueden variar según sus tipos y aplicaciones.
Dirección del Flujo
La dirección del flujo de una torre de absorción es la disposición de las fases gaseosa y líquida. Puede tener direcciones de flujo en contracorriente y en cocorriente. La torre de absorción en contracorriente significa que las dos fases van en direcciones opuestas. El gas entra por la parte inferior, mientras que el líquido sale por la parte superior. En una torre de absorción en contracorriente, las diferencias de temperatura y concentración se mantienen a lo largo de la altura, lo que da como resultado una buena eficiencia de absorción. En una torre de absorción en cocorriente, ambas fases van en la misma dirección. El gas entra por la parte superior y el líquido también entra por la parte superior. Un flujo en cocorriente puede estar en un sistema de caída rápida, que proporciona un tiempo de contacto corto y es adecuado para procesar grandes volúmenes de gas con una concentración más baja de contaminantes.
Estructuras Internas
Una torre de absorción generalmente tiene diferentes estructuras internas. El empaque proporciona una gran superficie y permite un buen contacto entre las fases gaseosa y líquida. Los materiales de empaque incluyen plástico, metal y cerámica. Una torre de placas utiliza placas separadas por ranuras verticales. La fase gaseosa pasa a través de las ranuras, mientras que el líquido fluye hacia abajo por las placas. Las torres de absorción con depuradores y filtros tienen diversos diseños para la eliminación de polvo y partículas.
Materiales
Tanto las torres de absorción para el sistema líquido-sólido como para el sistema gas-líquido están hechas de acero al carbono, acero inoxidable o, en casos especiales, acero de titanio.
El mantenimiento regular de una torre de absorción es esencial para garantizar su correcto funcionamiento y prolongar su vida útil. Desarrolle un programa de mantenimiento rutinario y determine la frecuencia y el tiempo para cada elemento en función del funcionamiento y el uso de la torre.
Inspecciones Regulares
Realice inspecciones rutinarias para buscar signos de daños o fugas, como corrosión, grietas o fugas. También, verifique el estado de fijación de los componentes internos, como placas y empaque. Para las torres equipadas con sistemas de agua de refrigeración, verifique la temperatura del agua para asegurarse de que se encuentre dentro de un rango razonable. Realice ajustes cuando sea necesario para evitar daños en la torre por sobrecalentamiento o sobreenfriamiento.
Limpiezas
En función de las condiciones de funcionamiento y el tipo de sustancias absorbidas, decida la frecuencia de las limpiezas y seleccione los métodos y agentes adecuados. Realice una limpieza exhaustiva cuando la torre de absorción esté fuera de servicio. Durante el proceso, retire cuidadosamente los depósitos, contaminantes y la corrosión para mantener la eficiencia de transferencia de masa y la integridad del equipo.
Reemplazo de Piezas
Revise las piezas de la torre de absorción regularmente y determine cuáles se han desgastado o dañado. Reemplácelas o repare para garantizar la estabilidad y confiabilidad de la torre. Por ejemplo, en una torre de absorción equipada con empaque, es esencial reemplazar los materiales de empaque dañados para mantener la eficiencia de la torre.
La torre de absorción se utiliza en muchas industrias, pero tiene un papel diferente según el sector.
Industria Química:
Las plantas químicas tienen subproductos de gas y vapor de las reacciones que tienen lugar. Utilizando una torre de absorción, estos gases pueden tratarse o eliminarse de manera segura. Por ejemplo, una reacción química puede producir gas amoníaco como subproducto que debe eliminarse del aire para la seguridad de los trabajadores. El agua generalmente se utiliza como líquido absorbente para disolver el gas amoníaco, que luego se coloca en una torre de absorción, que separa el amoníaco del agua.
Refino de Petróleo:
En una refinería de petróleo, la función de una torre de absorción es extraer compuestos específicos de una mezcla o eliminar impurezas. Un ejemplo es una columna de bandejas utilizada para separar compuestos aromáticos como benceno, tolueno y xileno de compuestos no aromáticos. Otro ejemplo es el uso de una torre empacada para eliminar compuestos de azufre exponiéndolos a una solución de sal de zinc.
Controles Ambientales:
Una torre de absorción puede ayudar a controlar la contaminación ambiental eliminando gases nocivos antes de que se liberen a la atmósfera. Por ejemplo, las industrias que producen gases que contienen dióxido de carbono utilizan torres de absorción para reducir su impacto ambiental. Estas torres capturan el dióxido de carbono y evitan que contribuya al calentamiento global.
Producción de Alimentos:
Las plantas de alimentos y bebidas tienen áreas de producción que deben estar libres de olores para la comodidad de los trabajadores y la calidad de los productos. A menudo se utilizan productos químicos como el peróxido de hidrógeno y el cloro para limpiar estas áreas. Sin embargo, el uso de estos productos químicos conduce a la producción de gas cloro y vapores de peróxido de hidrógeno que deben absorberse. Una torre de absorción puede ser efectiva para evitar que estos gases contaminen el aire y causen daños.
Producción de Energía:
En las plantas de energía eléctrica, los gases de reacción de combustión como el dióxido de carbono deben absorberse antes de que causen el calentamiento global. Una torre de absorción sirve para este propósito capturando el gas dióxido de carbono. Funciona utilizando un absorbente líquido que disuelve el gas, que luego se separa y se trata del líquido mediante un procesamiento adicional.
Análisis de las necesidades industriales:
El tipo y la demanda de la industria deben tenerse en cuenta. La torre de absorción química diseñada para la industria energética es diferente a la de la industria química. Tenga en cuenta la cantidad y la frecuencia de uso. Una línea de producción ocupada puede requerir varias torres, mientras que un taller pequeño puede necesitar solo una.
Tipos de torres de absorción:
Comprender la diferencia entre las torres de absorción antes de seleccionar una. La torre de depuración es una torre de absorción que se utiliza comúnmente para controlar los contaminantes del aire. La torre empacada es otra torre de absorción que utiliza material de empaque para aumentar la superficie de contacto entre el gas y el líquido.
Materiales y tamaños:
El material de la torre de absorción debe resistir los químicos que procesa. Por ejemplo, si la torre procesará sustancias corrosivas, elija un material con buena resistencia a la corrosión, como el acero inoxidable. El tamaño de la torre también afecta su capacidad de procesamiento. Una torre de absorción pequeña puede no satisfacer la demanda, mientras que una grande ocupará demasiado espacio y costará más.
Los nuevos compradores pueden consultar esta guía de compra de torres de absorción química para obtener más información.
P1 ¿Qué tipo de materiales se utilizan en las torres de absorción?
A1 Las torres de absorción pueden estar hechas de varios materiales dependiendo del tipo de gas y absorbente que se vaya a utilizar. Las opciones comunes incluyen acero al carbono, acero aleado, acero inoxidable, acero al carbono revestido de vidrio, FRP, etc. Los aceros al carbono y aleados a menudo están recubiertos o laqueados para resistir la corrosión. Las torres de plástico como FRP son conocidas por su resistencia, resistencia a la corrosión y larga vida útil.
P2 ¿Cómo se mantienen las torres de absorción?
A2 El mantenimiento regular de una torre de absorción puede incluir verificar si hay fugas, controlar las cantidades de gas absorbido, inspeccionar y limpiar el material de empaque y verificar el funcionamiento de la bomba y la tubería para asegurar que el absorbente circule bien.
P3 ¿Cuáles son las características de las torres de absorción?
A3 Las principales características de una torre de absorción son la eficiencia de eliminación de gas, la gran capacidad de tratamiento, la uniformidad de la distribución gas-líquido, la resistencia a la corrosión, el diseño a prueba de fugas, el fácil mantenimiento y la alta accesibilidad, etc.
P4 ¿Para qué se utilizan las torres de absorción en las fábricas químicas?
A4 Las plantas químicas suelen utilizar torres de absorción como instalaciones de tratamiento de gases. Estas torres pueden utilizar la absorción física o química para capturar gases nocivos y contaminantes, como dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno, amoníaco, etc. Los gases absorbidos se procesan luego en consecuencia, lo que puede incluir la extracción de los productos químicos de la solución de absorción.
P5 ¿En qué se diferencian las torres de absorción de otras torres químicas?
A5 Las torres de absorción son distintas de las torres de destilación, extracción, rectificación, extracción, absorción o adsorción. Estas últimas se utilizan típicamente para separar componentes específicos de mezclas químicas en las industrias petroquímica y química. Además, mientras que las torres de absorción capturan gases no deseados mediante reacciones químicas o físicas, las otras torres generalmente se basan en la diferencia en los puntos de ebullición.
