1.- COLUMNA DE PLATOS Una columna de platos, también llamada columna de fraccionamiento, es un aparato que permite realizar una destilación fraccionada. En las columnas de platos la operación se lleva a cabo en etapas. El plato va a proporcionar una mezcla íntima entre las corrientes de líquido y vapor. El líquido pasa de un plato a otro por gravedad en sentido descendente, mientras que el vapor fluye en sentido ascendente a través de las ranuras de cada plato, burbujeando a través del líquido. Al plato se le exige que sea capaz de tratar t ratar las cantidades adecuadas de líquido y vapor sin una inundación o un arrastre excesivo, que sea estable en su funcionamiento y resulte relativamente simple en cuanto a instalación y mantenimiento. También es importante conseguir que la caída de presión en el plato sea mínima. El número de platos necesarios para efectuar una separación dada vendrá determinado por distintos factores. Por lo general cuanto mayor sea el número de platos de la torre, mayor será la separación conseguida. El denominado contacto por etapas que se desarrolla en los platos da lugar a la retención de una cierta cantidad de líquido en su superficie, de manera que se hace borbotear el vapor que procede de la caldera y así se produce un buen intercambio. En el plato no se encuentra en equilibrio el líquido y el vapor. De ese borboteo se produce un vapor más rico en el componente más volátil y el líquido cada vez es más rico en el componente menos volátil. Este proceso se produce repetidas veces. Los platos más corrientes suelen tener un rebosadero en la parte lateral.
2.- CAPACIDAD DE UNA COLUMNA DE PLATOS La máxima capacidad de un plato para el manejo de los fluidos de gas y de líquido tiene gran importancia, porque determina el mínimo diámetro posible en la columna. Para un caudal de líquido constante, el aumento de la velocidad del gas produce arrastre excesivo e inundado. En el punto de inundación es difícil obtener un descenso neto del líquido y cualquier cantidad añadida a la columna será arrastrada por el gas de cabeza. También se puede llegar a inundación aumentando la velocidad del líquido mientras se mantiene la del gas constante. El caudal excesivo del líquido puede sobrepasar la capacidad de los bajantes u otros conductos, con el resultado de un aumento del contenido del líquido, mayor caída de presión y demás características propias de la condición de inundación. La mínima capacidad admisible de una columna de platos está determinada por la necesidad de obtener una dispersión eficaz y un buen contacto entre las fases. Los distintos tipos de platos difieren en su capacidad para admitir caudales bajos de gas y de líquido. Las columnas de platos utilizadas para producir el contacto liquido-gas se pueden clasificar de acuerdo con el tipo de flujo en sus dispositivos internos de contacto: • Platos con flujo cruzado: la mayoría de los platos de flujo cruzado utilizan perforaciones para la
dispersión del gas en el líquido. Estas perforaciones pueden ser simples orificios circulares, o pueden disponer de válvulas móviles que configuran orificios variables de forma no circular. • Platos con flujo en contracorriente: En estos el líquido y el gas fluyen a tr avés de las mismas aberturas.
Por ello, no disponen de bajantes. Las aberturas sueles ser simples perforaciones circulares de diámetro
comprendido entre 3 y 13 mm (1/4 a ½ pulgadas) o hendiduras largas de anchura entre 6 y 13 mm. El material del plato puede plegarse o corrugarse para separar parcialmente los flujos de gas o liquido. En general, el gas y el líquido fluyen en forma pulsante, alternándose en el paso a través de cada abertura. 3.- TORRES EMPACADAS Se usan para el contacto continuo a contracorriente de un gas y un líquido en la absorción y también para el contacto de un vapor y un líquido en la destilación. La torre consiste en una columna cilíndrica que contiene una entrada de gas y un espacio de distribución en el fondo, una entrada de líquido y un dispositivo de distribución en la parte superior, una salida de gas en la parte superior, una salida de líquido en el fondo y el empaque o relleno de la torre. El gas entra en el espacio de distribución que está debajo de la sección empacada y se va elevando a través de las aberturas o intersticios del relleno, así se pone en contacto con el líquido descendente que fluye a través de las mismas aberturas. El empaque proporciona una extensa área de contacto íntimo entre el gas y el líquido. Tipos de Empaques Los empaques pueden ser divididos en tres clases: • Empaques desordenados o rellenos: Son unidades o piezas discretas de empaques con una forma
geométrica específica, los cuales son vaciados o rellenados aleatoriamente dentro de la columna. • Empaque estructurado o sistemáticamente arreglado: Está constituido por capas onduladas de malla
tejida u hojas corrugadas. Este empaque es apilado ordenadamente en secciones dentro de la columna. • Rejillas: Son también empaques estructurados, pero en v ez de malla tejida u hojas corr ugadas están
constituidas por una estructura reticular abierta.
4.- LOS FACTORES QUE FAVORECEN LA SELECCIÓN DE COLUMNAS DE PLATOS O TORRES EMPACADAS Estos son fundamentales para el desarrollo de los criterios que nos llevaran posteriormente a seleccionar el tipo de plato o empaque. Dichos factores so n: • Factores que favorecen la selección de torres con platos
Sólidos Los platos, a diferencia de las torres empacadas, pueden manejar fácilmente sólidos. Esto se debe a que normalmente, tanto la velocidad del gas como la del líquido en los platos es mayor que en el empaque, dando un efecto de barrido que mantiene las aperturas y perforaciones limpias. Los sólidos tienden a acumularse en los espacios vacíos (intersticios) del empaque, sin embargo existen muy pocas partes en un plato donde los sólidos puedan depositarse. Otro factor que desfavorece el uso de las torres empacadas en este servicio, es que se necesitan distribuidores de líquido, y su taponamiento ha resultado un problema operacional muy común. La limpieza de los platos es mucho más fácil que la limpieza de empaques desordenados, mientras que limpiar empaque estructurado es casi imposible.
Velocidades altas de líquido Los platos con multipasos disminuyen efectivamente la carga de líquido que ve cada parte del plato. No se puede aplicar un truco similar en torres empacadas, la capacidad de estos, especialmente los estructurados, tiende a disminuir rápidamente a flujos grandes de líquido. Generalmente es más económico manejar flujos grandes de líquido con torres de platos. Torres de diámetro grande En torres de diámetro grande los empaques son propensos a severos problemas distribución. En torres de platos esto es mucho menos severo. Torres complejas Los rehervidores intermedios, intercondensadores, serpentines de enfriamiento y retiros laterales son más fáciles de incorporar cuando se tienen platos. Cuando se trabaja con empaque, cada complejidad requiere distribución adicional y equipo colector de líquido. Variaciones en la composición de la alimentación Cuando en el diseño se tiene incertidumbre en cuanto a la composición de la alimentación, una forma de solventar esto es colocando puntos alternos de alimentación en la torre. Para el caso de torres empacadas, cada punto de alimentación require un equipo de distribución costoso. Por lo t anto, para esta situación es recomendable utilizar platos. Predicción de comportamiento Hay gran incertidumbre en la predicción del comportamiento de torres empacadas, por lo que normalmente se requiere gran porcentaje de sobrediseño. Reacción y absorción química Utilizando vertederos altos, los platos son capaces de proporcionar mayores tiempos de residencia para la absorción y la reacción química que los empaques. Peso Las torres con platos generalmente pesan menos que las torres empacadas. Esto se traduce en ahorro en las fundaciones, soportes y caparazón de la torre. Operación intermitente
Cuando la temperatura es más baja o más alta que la atmosférica, la operación intermitente expande y contrae repetidamente la carcaza, ocasionando daños al empaque y a la carcaza en una torre empacada. Sin embargo, este problema es más fácil de manejar cuando se trata de torres con platos. Comparación entre platos y empaques desordenados Los siguientes factores favorecen la selección de platos al compararlos con empaques desordenados. Esto no aplica para empaques estructurados. Flujos pequeños de líquido Con la ayuda de vertederos endentados (“serr ated weirs”), placas de desvío para rociar el líquido (“splash bafles”), platos de flujo inverso y platos de casquet e de burbujeo, los flujos pequeños de líquido
pueden manejarse mejor en torres con platos. Las torres con empaque sufren de problemas de sequedad “dewetting” (espacios que no se encuentran suficientemente mojados) y mala distribución a
flujos pequeños de líquido. Flexibilidad Los platos tipo válvula y casquetes de burbujeo proporcionan más flexibilidad que los empaques. La flexibilidad de una torre empacada está limitada por la flexibilidad del distribuidor. Cuando se trata de empaques desordenados, el p roblema de sequedad “dewetting” limita también la flexibilidad (”turndown”).
Oleaje Los empaques desordenados son más problemáticos que los platos en servicios que sufren de oleaje frecuente (ejemplos: entrada de agua a una torre de aceite caliente, disparo de una válvula de alivio, oleaje de un compresor, o inestabilidad de sellos de líquido “liquid seal loops”. Los empaques
estructurados están considerados como menos problemáticos que los platos en estos servicios. Comparación entre platos y empaques estructurados Los siguientes factores favorecen la selección de platos al compararlos con empaques estructurados. Esto no aplica para empaques desordenados. Materiales de construcción Debido a las láminas delgadas que se utilizan para la manufactura de empaques estructurados, el material de construcción requiere mayor resistencia a la oxidación y corrosión. En un servicio donde se requiere acero al carbón para la construcción de los platos, se necesita acero inoxidable para la
manufactura de empaque estructurado. Inspección de las paredes de la torre Cuando se tiene empaque estructurado es difícil inspeccionar las paredes de la torre sin dañar el empaque. Debido a su corte ajustado el empaque estructurado se daña fácilmente durante su descarga. Lavado y purga El desplazamiento de líquido residual, agua de lavado, aire o gas de proceso atrapado en el empaque estructurado durante el arranque y parada es más difícil que en platos. Una remoción inadecuada de estos fluidos puede resultar peligrosa. 5.- TIPOS DE PLATOS A continuación se describen los platos frecuentemente utilizados en las operaciones de destilación y sus principales áreas de aplicación. Platos tipo casquete de burbujeo Este plato se caracteriza por ser plano y perforado, con tubos pequeños en cada perforación, sobre estos tubos están colocados los casquetes (tazas invertidas). El arreglo se asemeja a pequeñas chimeneas colocadas en todo el plato. Los casquetes no siempre tienen aperturas (huecos) por donde sale el vapor. El líquido y la espuma son atrapados sobre el plato alcanzando por lo menos una altura igual a la del casquete o a la del “weir”. Esto le da la habilidad única de operar a bajas velocidades de
vapor y líquido.
PLATO TIPO CASQUETE DE BURBUJEO
DIFERENTES DISEÑOS PARA LOS CASQUETES
Hoy en día estos platos son muy poco usados, debido a su alto costo, cerca de 50 a 100% más caros que los platos perforados. Estos tipos de platos podrían ser considerados cuando los requerimientos de flexibilidad son mayores de 3/1 y los platos tipo válvula no pueden utilizarse debido a posibles problemas de ensuciamiento o de formación de coque. Platos perforados Este plato es plano y perforado. El vapor asciende por los orificios ocasionando un efecto equivalente a un sistema de multiorificios. La velocidad del vapor evita que el líquido fluya a través de los orificios (goteo). A velocidades bajas el líquido gotea, no hace contacto con todos los orificios del plato y por lo tanto se reduce considerablemente la eficiencia. Esto le da a estos platos una flexibilidad operacional “turndown” relativamente pobre. Estos platos son fáciles de fabricar y por lo tanto son bastante
económicos. Para la mayoría de los servicios de fraccionamiento, los platos perforados representan la primera selección. Estos son de bajo costo y presentan una buena capacidad, excelente eficiencia y relativamente buena flexibilidad (hasta 3/1). Pueden ser usados en servicios sucios, siempre que los platos sean diseñados para diámetros de orificios grandes (19 a 25 mm, 0.75 a 1.0 pulg). PLATO PERFORADO
Platos perforados sin bajante Son platos perforados sin bajante que (flujo dual o plato fluctuante) poseen alta capacidad, moderada eficiencia y baja flexibilidad, sin embargo estos platos deben ser apropiadamente diseñados para las cargas a las cuales van a ser operados, de los contrario no funcionarán satisfactoriamente. Estos platos operan con líquido goteando continuamente a través de los orificios, lo cual afecta su eficiencia. La altura de la espuma en este plato disminuye rápidamente cuando se reduce la velocidad del vapor, afectando aún más la eficiencia y por lo tanto su flexibilidad “turndown”. Esta resulta ser más
baja que la de los platos perforados con bajante. Se conoce que para diámetros > 8 pie estos platos experimentan inestabilidad.
Son propensos a la canalización y por lo tanto sensibles a la pérdida de nivel y a la distribución del líquido. Debido a la ausencia de bajante, este plato ofrece mayor área de contacto, por lo tanto proporciona mayor capacidad que cualquiera de los platos más comunes. Esto lo vuelve una herramienta ideal para la remodelación de un sistema en donde sea posible sacrificar algo de eficiencia. La ausencia de bajantes y la gran cantidad de área abierta hacen a este plato el más apropiado para el manejo de servicios con problemas de ensuciamiento, “slurries”, y servicios corrosivos. Estos platos también deberían ser
considerados en sistemas donde se maneje aceite lodoso en la torre. Son los más económicos, de fácil instalación y mantenimiento.
PLATO PERFORADO SIN BAJANTE
Platos tipo válvula Las válvulas pueden ser circulares o rectangulares, con o sin una estructura “caging”. El disco de la
válvula sube a medida que aumenta el flujo de vapor. La máxima elevación del disco está controlada por la estructura “caging” o por e l largo de los sujetadores ubicados en la parte inferior de la válvula (”piernas”). A medida que el flujo de vapor disminuye la apertura del disco disminuye, lo que evita el
goteo del líquido a través de los orificios, dando a este plato su principal ventaja: buena operación a flujos bajos, es decir, que proporciona gran flexibilidad. Estos platos pueden ser usados cuando los requerimientos de flexibilidad son mayores de 3 a 1, sin embargo, no deben ser usados en servicios sucios.
DIFERENTES TIPOS DE UNIDADES DE VALVULAS
Plato de capuchones Los platos de capuchones, se han usado por más de 100 años, pero desde 1950 generalmente se les
remplaza por platos perforados o de válvula, ya que su costo es casi el doble que el de los platos perforados. En el plato de capuchones, el vapor o gas se eleva a través de las aberturas del plato hacia el interior de los capuchones. Después el gas fluye por las ranuras y la periferia de cada tapa y las burbujas fluyen hacia arriba por el líquido que fluye. PLATOS CHUPONES
Platos tipo chorro La gran capacidad que posee este plato para el manejo de líquido lo coloca en la primera posición cuando se trata de selección de plato para servicios de transferencia de calor, destilación atmosférica, fraccionamiento primario en desintegración catalítica y desintegración con vapor, combinación de torres y reflujos circulantes en reductoras de viscosidad. Ellos pueden ser utilizados en servicios donde hay ensuciamiento, pero no deben ser usados en destilación al vacío, ni en servicios que requieran un largo tiempo de residencia. Platos de bajante múltiple tipo linde Estos dispositivos son solicitados por ser particularmente útiles en servicios en los cuales la carga de líquido es alta. Aunque manejan una capacidad alta, la baja eficiencia y el alto costo los hace antieconómicos para diseños nuevos. Sin embargo, en situaciones de remodelación, estos platos pueden ser instalados a espaciados muy pequeños entre platos, y por lo tanto pueden proveer más etapas teóricas por metro (pie) de altura de la torre. Platos de transferencia de calor Los platos tipo surtidor se usan normalmente en transferencia de calor en todos los reflujos circulantes en la separación de los hidrocarburos pesados, ya que estos son carga de líquidos pesados, excepto en destilación al vacío. En servicios donde la carga ligeramente líquida es liviana y donde no se requiere una alta flexibilidad se pueden usar los platos perforados. En las zonas de reflujo de destilación al vacío, los anillos Pall o las rejillas Glitsch (la que sea más económica) son las mejores partes internas para remover calor. Cuando la caída de presión no es crítica y no se requiere una alta flexibilidad se pueden usar los platos tipo válvula o casquetes de burbujeo. Sin embargo un alto costo hace que no sean atractivos económicamente. Diagrama de Selección de internos en servicios de transferencia de calor.
6.- COMPARACION ENTRE LOS TIPOS DE PLATOS MÁS COMUNES La comparación es general, asumiendo que el plato está bien diseñado e instalado. Los platos perforados y tipo válvula tienen capacidades, eficiencia, arrastre y caída de presión comparables. Los platos tipo casquete de burbujeo tienen menor capacidad y eficiencia pero mayor arrastre y caída de presión al compararlos con platos perforados y tipo válvula. Los platos sin bajante presentan mejor capacidad pero una eficiencia inferior a la de los demás. La flexibilidad que poseen los platos tipo válvula es mucho mejor que la que presentan los platos perforados, pero no tan buena como la que se obtiene con los platos tipo casquete de burbujeo. Estos últimos son los más apropiados para servicios que manejan un flujo de líquido extremadamente bajo (menos de 2 gpm por pie de diámetro por paso). Los platos tipo casquete de burbujeo son los más costosos, los platos perforados son los más económicos y los tipo válvula son sólo un poco más costosos. Los platos perforados son los que menor mantenimiento necesitan, la tendencia al ensuciamiento es la más baja, y el efecto de la corrosión también. Generalmente, los platos tipo casquete de burbujeo y los platos sin bajante son utilizados en aplicaciones especiales. Los primeros se prefieren tanto para aplicaciones donde se requiere una gran flexibilidad “turndown” como para servicios que necesitan la eliminación de fugas. Los platos sin bajante
se utilizan en servicios que manejan sólidos, que tienen gran tendencia al ensuciamiento y/o a la corrosión, y cuando se remodela “revamp” una torre para aumentar su capacidad.
Para la mayoría de otros servicios tanto los platos perforados como los tipo válvula son la mejor elección. Los perforados están en ventaja cuando el servicio es corrosivo, tiene tendencia al ensuciamiento o la flexibilidad “turndown” no es importante; mientras que los tipo válvula son preferidos cuando la flexibilidad sí es un parámetro importante. Considerando el alto costo de la energía, los ahorros que se tienen en períodos cortos de disminución de la capacidad de procesamiento “short turndown”, normalmente justifican la diferencia de precios entre los platos perforados y los
platos tipo válvula. Esto ha logrado que últimamente los tipo válvula se vuelvan más populares.
Comparación de los Tipos de Platos más Comunes:
Tipo Perforado Válvula Casquetes de Burbujeo Sin Bajante Capacidad Alta Alta a Bastante Alta Moderadamente Alta Bastante Alta Eficiencia Alta Alta Moderadamente Alta Menor que cualquier Otro Tipo Flexibilidad “turndown” Media a buena, Relación 2/1, 3/1 Buena relación 4, 5/1 Excelente Mejor que el tipo válvula. Buen comportamiento a flujos de líquido extremadamente bajos. Baja, más baja que la de los platos perforados. No es adecuado para operación con cargas variables. Arrastre Moderado Moderada Alto, aproximadamente 3 veces mayor que en platos perforados. Bajo a Moderado Caída de Presión Moderada Moderada. Diseños hechos con esta tiene caídas de presión más altas. Diseños actuales igual que los platos perforados. Alta Baja a Moderada Costo Bajo Aproximadamente 20% mayor que los platos perforados Alta Baja a Moderada. Mantenimiento Bajo Bajo a Moderado Relativamente Alto Bajo Ensuciamiento Bajo a Moderado Bajo a Moderado Alto, tiende a recolectar sólido Extremadamente bajo Disponibilidad de Información de Diseño Bien conocida Disponible Bien conocida Alguna disponible Aplicaciones Principales En la mayoría de las torres, cuando la flexibilidad no es crítica. 1.-En la mayoría de las torres. 2.-Servicios en donde la flexibilidad es importante. No es recomendable para servicios donde hay ensuciamiento. 1.-Condiciones de flujo extremadamente bajo. 2.-Donde las fugas deben ser eliminadas. Usados donde el ensuciamiento de coque en los platos tipo válvula puede ser un problema. 1.-Para remodelaciones de capacidad, donde la flexibilidad y la eficiencia pueden sacrificarse. 2.-Apropiada para servicios con gran ensuciamiento y corrosión. Manejo de sólidos. Utilización en el Mercado 25% 70% 5% No se dispone de información. Efecto de la Corrosión Bajo Bajo a Moderado Alto Bastante Bajo Otros En ocasiones la operación es inestable cuando el diámetro de la torre es mayor de 8 pie
7.- APLICACIONES DE LOS PLATOS DE CASQUETE DE BURBUJEO Los platos de casquetes de burbujeo se aplican en la actualidad bien sea en unidades de proceso construidas antes de que entraran en desuso, o en nuevos diseños que deben cumplir con
requerimientos especiales tales como alta capacidad de reducción de flujos respecto a los de diseño (relaciones de “turn-down’’ superiores a la de 3 a 1), flujos de líquido extremadamente bajos, que requieren el sellado positivo que da este tipo de platos y cuando se requiere la minimización de fugas. También pueden utilizarse cuando los dispositivos de contacto más baratos, como los platos perforados o los de válvulas presentan una desventaja específica para el servicio propuesto que no afecte así al plato de casquetes de burbujeo, como pudiera ser el atascamiento de las válvulas de un plato en servicios sucios o corrosivos o la falta de resistencia mecánica para soportar los fuertes incrementos de presión que puede causar la vaporización repentina de agua en torres donde pueda entrar o acumularse durante alguna fase del ciclo de operación-mantenimiento de la torre.
8.- APLICACIÓN DE LOS PLATOS TIPO VALVULA Los platos tipo válvula no son recomendados para servicios sucios, corrosivos, o con formación de coque, tal como una fraccionadora de livianos en craqueo con vapor, fraccionadoras de viscoreducción, etc. Para estos servicios se prefiere platos perforados. Si se prevé una severa formación de coque, se deberían usar placas deflectoras. En la mayoría de las torres, los platos perforados con una flexibilidad de 2/1 ó 3/1 son normalmente adecuados y su uso es altamente recomendado. Si se requiere una mayor flexibilidad, los platos tipo válvula pueden ser especificados. La experiencia ha demostrado que las válvulas se desgastan, por ejemplo en varias unidades de destilación al vacío se ha presentado este problema. Para solventarlo, las torres de destilación al vacío deben ser dotadas con dispositivos para evitar el giro o rotación de las válvulas, y adicionalmente deben ser planas para prevenir, en todas las aplicaciones, el contacto completo de la válvula con la bandeja ó soporte del plato. En otros servicios, el uso de los platos tipo válvulas es recomendable cuando se quiere obtener una alta flexibilidad. Algunos ejemplos de servicios donde se requiere un amplio rango de flexibilidad son: • Cuando los flujos de vapor cambian consider ablemente (y a menudo impredeciblemente) en alguna sección de la torre (ejemplo: Torres de reflujo –propio). • Cuando una torre es utilizada en operación bloqueada a flujos y composiciones de alimentación
variable. • Cuando se requiere operar las torres a bajos flujos (menor al 30% del diseño), debido a fluctuaciones
en el flujo de alimentación, por el cambio de las demandas debido a las estaciones, demanda de
clientes, etc. • Cuando se requiere mantenimiento a equipos auxiliares y la unidad entera se debe operar a bajas
cargas. 9.- APLICACIONES DE LOS PLATOS PERFORADOS Los platos perforados pueden ser usados en casi todos los servicios de destilación, incluyendo los sistemas donde hay transferencia de calor. Pueden ser diseñados para operar satisfactoriamente dentro de una amplia variedad de condiciones de operación. Poseen una capacidad igual o mayor que los platos tipo casquete de burbujeo bien diseñados, debido a que el arrastre no se hace significativo hasta que el flujo de vapor alcanza un 90% del punto de inundación. Además, las pruebas en planta muestran que la eficiencia puede ser tan alta como la de cualquier otro plato comercial. Los platos perforados no son recomendados para servicios que requieran de una alta flexibilidad (mayor de 3:1), en estos casos es preferible usar dispositivos de sellado positivo (casquetes de burbujeo o válvula) aunque esto aumente los costos. Estos platos pueden ser usados en servicios donde hay ensuciamiento, pero en estos casos es necesario considerar grandes orificios de hasta 3/4 a 1pulg.
10.- PLATOS PERFORADOS ESPECIALES En algunas columnas equipadas con platos perforados, con flujo en contracorriente, no se utilizan conductos de descenso. El líquido descarga a través de algunas perforaciones en un determinado momento y poco después a través de otras, ascendiendo el vapor a través de las restantes perforaciones. Tales columnas presentan algunas ventajas de coste con respecto a las columnas convencionales y no se ensucian fácilmente, pero su relación de giro ( la relación entre la velocidad mínima permitida para el vapor y la menor velocidad para la que la columna operará satisfactoriamente) es baja, generalmente 20 menos. En una columna de platos de válvula, las aberturas del plato son bastante grandes, típicamente de 13 pulg (38 mm) para perforaciones circulares y 3 por 6 pulg (12 por 150 mm) para ranuras rectangulares. Las aberturas están cubiertas con tapaderas o válvulas que suben y bajan al variar la velocidad del vapor a causa de un área variable para el peso del vapor. Los platos de válvula son más caros que los platos perforados convencionales, pero tienen la ventaja de una elevada relación de giro que puede ser de 10 o más, lo cual permite un gran intervalo de operación de la columna. Los platos perforados con flujo en contracorriente y los platos de válvula casi siempre corresponden a un diseño especial del fabricante.
11.- FACTORES QUE INFLUYEN EN LA EFICIENCIA DE LOS PLATOS Aunque se han realizado muchos estudios sobre eficacia de platos, la estimación de la eficacia se realiza esencialmente de forma empírica. Sin embargo, se dispone de suficientes datos o condiciones para conocer los principales factores que intervienen y para constituir una base de estimación de las eficacias para tipos convencionales de columnas que operan con mezclas de sustancias comunes. La condición más importante para obtener eficacias satisfactorias es que los platos operen correctamente. Un íntimo contacto entre el líquido y el vapor es esencial. Toda operación errónea de la columna, tal como excesiva formación de espuma o arrastre, mala distribución del vapor, cortocircuito, goteo, o anegamiento de líquido, disminuye la eficacia de los platos. La eficacia de platos es una función de la velocidad de transferencia de materia entre el líquido y el vapor. La eficacia no varía mucho con la velocidad del vapor en el intervalo comprendido entre el punto de goteo y el punto de inundación. Al aumentar el flujo de vapor aumenta también la altura de la espuma creando más área de transferencia, de forma que la masa total transferida asciende aproximadamente como lo hace la velocidad del vapor. La ligera disminución de la eficacia que se produce antes de alcanzar el punto de inundación puede deberse al arrastre.
12.- SELECCIÓN DE PLATOS CUANDO SE REMODELAN Generalmente, las consideraciones descritas en diseños de torr es nuevas, así como remodelaciones de torres existentes, excepto cuando el problema de selección del tipo de plato para ampliar la capacidad de torres existente sea más complicado que para torres nuevas. Una comparación estrictamente económica de los tipos de platos generalmente no es suficiente porque se deben consideran otras condiciones: por ejemplo, tamaño de la torr e fija, deseo de usar intercambiadores existentes, bombas, etc. Por lo tanto, el estudio económico debe ser hecho de acuerdo con la remodelación de la torre, tomando en cuenta los costos de los platos, de la expansión y de los equipos auxiliares.
Los requerimientos externos de intercambiadores de calor están estrictamente relacionados con la capacidad y eficiencia de la bandeja, lo cual llama la tensión sobre la importancia de sus características. En general, los objetivos de remodelaciones en una torre pueden ser clasificados en una de las tres categorías siguientes: Incremento de capacidad, cuando es posible alguna perdida de eficiencia. Incrementos de capacidad, con igual o mejor eficiencia. Igual capacidad, con un aumento de la eficiencia. Para cada objetivo generalmente uno o dos tipos de platos estarán muy próximos al óptimo para una operación dada. La selección final envuelve una ponderación de las características de capacidad, eficiencia y flexibilidad para cada una de las partes interiores. Los dispositivos de alta capacidad, por ejemplo, tienen una relación alta del área de orificio al área de burbujeo de tal manera que la capacidad es maximizada a expensas de eficiencia y flexibilidad. Por otro lado, si la relación de áreas de orificio de burbujeo disminuye, el mezclado de vapor/liquido (y, por lo tanto, la eficiencia) mejora con un rango mayor de flujo. Sin embargo esta mejora en la eficiencia se gana a expensa de capacidad y aumento de la caída de presión.
