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Soluciones de proceso para separación térmica

Columnas para medios agresivos
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Process solutions for thermal separation
Columnas e interiores para medios agresivos

Destacados

  • Materiales anti-corrosivos para sustancias corrosivas
  • Resistente al vacío y la presión para una amplia variedad de condiciones de proceso
  • Rangos de temperatura de hasta +230°C
  • A prueba de difusión para una resistencia constante a la corrosión
  • Superficies lisas que permanecen limpias, con efecto anti-adhesivo
  • Resistente al desgaste para una larga vida útil
  • Diseño compacto para mantener bajos los costos de inversión
  • Diseño de un proceso fiable para una mayor reducción de costos
  • Soluciones optimizadas para procesos eficientes
  • Desde el diseño inicial, la fabricación de componentes, hasta la puesta en servicio – todo de una mano

Concepto

Soluciones óptimas mediante el uso de columnas para procesos muy corrosivos

 

Los procesos de separación térmica se usan mucho en el tratamiento y la depuración de químicos. Muy comunes son procesos con la participación de dos líquidos o un líquido y un gas. Los procesos utilizados comprenden principalmente extracción, absorción, desorción o arrastre, destilación o rectificación como se muestra en el esquema anexo. Estos procesos de separación requieren una transferencia de masa entre dos fases; en el ejemplo de rectificación anterior, la transferencia de masa entre la fase líquida y la gaseosa. Para mantener el equipo usado en este proceso lo más compacto posible, es necesario crear tanta superficie de transferencia de masa como sea posible, lo que comprende columnas con interiores especiales de ingeniería de proceso térmico.

El proceso central en las columnas consiste en paquetes que proporcionan las superficies para la transferencia de masa; estos comprenden placas especiales, como platos de burbujas o cribas y también paquetes al azar o estructurados. Especialmente para paquetes al azar y estructurados y en adición a los platos de soporte, se requieren otros componentes interiores para humedecer todas las superficies de manera pareja para una transferencia de masa óptima. Estos componentes adicionales incluyen distribuidores de líquido, los cuales reparten el líquido entrante sobre la sección transversal de la columna, y limpiadores de pared para desviar el líquido de la pared adentro de la columna de vuelta hacia el paquete. Otros componentes interiores son necesarios para controlar el flujo de salida del líquido de la columna; los desempañadores impiden de manera fiable el arrastre de gotas en la parte superior de la columna, mientras que los colectores debajo de los paquetes reciben el reflujo del líquido, ya sea quitando el líquido de la columna o devolviendo este a un redistribuidor. Igualadores de remolinos y colectores en la parte inferior de la columna garantizan un drenaje seguro del líquido. Para un rendimiento óptimo de los procesos, los diseños y materiales varían ampliamente de acuerdo a diferentes procesos y anchuras nominales de las columnas. Estas construcciones han sido desarrolladas durante décadas y han probado su valor en nuestros procesos QVF®.

Estaríamos encantados de diseñar una columna y seleccionar los componentes interiores optimizados para su aplicación.

Desde la ingeniería de las bases hasta la puesta en servicio, lo proveemos todo de una mano. 

Diagrama de columna de rectificación
  1. Desempañador, eliminador de vaho
  2. Distribuidor de líquido
  3. Paquetes
  4. Rejilla de soporte
  5. Limpiador de pared, embudo
  6. Colectores y redistribuidor
  7. Paquetes estructurados DURAPACK®
  8. Limpiadores de pared alrededor del paquete
  9. Placa QVF® CORE
  10. Entrada de vapor
  11. Igualadores de remolinos, colector de salida

Columnas

Columnas de vidrio de hasta DN1000 – columnas esmaltadas de hasta DN2400

 

Entregamos columnas QVF® en vidrio de borosilicato 3.3 de hasta DN1000 y columnas de acero esmaltado De Dietrich® de hasta DN2400. Nuestras columnas operan a temperaturas en un rango entre -60° y +230°C. Diseñamos columnas QVF® y columnas de acero esmaltado De Dietrich® conforme a 2014/68/EU ( 97/23/EC) de acuerdo a AD-2000 o DIN/EN-13445 estándares de recipientes de presión y las directivas para el mercado europeo, así como los estándares aplicables como ASME VIII Div.1 para USA o SQL para el mercado chino para columnass esmaltadas. Columnas de vidrio QVF® conforme a EN1595 están aprobadas para presiones entre -1 y +1barg, y las columnas de acero y esmaltadas de De Dietrich están aprobadas normalmente para presiones entre -1 y +6barg. A pedido también suministramos columnas para escenarios de aplicación extensos.

 

Columna de vidrio DN800                                   Columna de acero esmaltado DN2300

Los dos materiales que se usan – el esmaltado De Dietrich® DD3009 y el vidrio de borosilicato 3.3 QVF® – son extremamente resistentes a los ácidos y proporcionan una alternativa rentable y resistente al calor a materiales metálicos especiales y líneas de PTFE no resistentes al vacío.

Las superficies de ambos materiales son inertas y extremamente suaves y eliminan el peligro de incrustaciones, facilitando al mismo tiempo el proceso de limpieza. Ambos materiales son inertes en términos catalíticos y de sabor neutros.

 

Producción de una sección de columna en acero esmaltado / fabricación en vidrio de borosilicato 3.3

Nuestro proceso único de fabricación asegura una precisión de tolerancia en términos de uniformidad, enderezamiento y redondez al más alto nivel mundial. Columnas esmaltadas están disponibles a pedido con tolerancias de ½ DIN 28007-T2. Nuestros esmaltes cumplen con las normas vigentes como la ISO 28721-1 sobre calidad y seguridad de calidad.

Las alturas de los platos, del distribuidor de líquido y del colector, junto con las alturas de la sección de columna para el paquete al azar o estructurado, juegan un papel esencial en la altura total de la columna, la cual muchas veces está restringida a un máximo determinado por razones de estructura. Fabricamos segmentos de una altura máxima de 5,5 m para columnas esmaltadas que pueden alcanzar una altura total de 52 m.

Platos de burbujas

Solución para una amplia gama de cargas

 

Hemos desarrollado platos de burbujas en vidrio de borosilicato 3.3 y PTFE para columnas de vidrio de DN200 a DN600; estos platos operan con una separación constante de manera eficiente para una amplia gama de cargas. El nivel de líquido en los platos se puede ajustar por diseño, asegurando que las columnas operen con las cargas más bajas de gas o como columna de reacción.       

 

  Diagrama de columna de platos de burbujas / instalando una capa de burbujas PTFE  

Paquetes

Compatibilidad garantizada

 

Nos encantaría seleccionar los paquetes ideales para su aplicación que hay en el mercado. Dependiendo de las condiciones de operación, se usan anillos Raschig QVF® de vidrio de borosilicato 3.3 resistentes a la temperatura y a la corrosión, así como cualquier otro tipo o materiales de otros fabricantes con la ingeniería correspondiente de columnas de proceso para el propósito

 

Columnas de vidrio con paquetes de polímero / con anillos de vidrio Raschig

Paquetes estructurados

Alta eficiencia de separación, baja pérdida de presión

 

Nuestro paquete estructurado DURAPACK® de vidrio de borosilicato 3.3 es ideal para columnas de vidrio anti-corrosivo 3.3 o columnas de acero esmaltadas, ya que cuenta con la misma resistencia a la corrosión que la columna de vidrio y mantiene su estabilidad térmica a temperaturas más altas comparado con los polímeros. El vidrio de borosilicato 3.3 es no poroso, elimina sustancialmente la erosión y la corrosión comparado con los paquetes de cerámica equivalentes. El alto número de platos posibles le entrega el paquete ideal para aplicaciones de separación de corrosivos, especialmente en rangos de presión negativa, gracias a la baja pérdida de presión. Los elementos de paquete son segmentados pro DN450 para la instalación en columnas de cualquier diámetro. La altura máxima de apilado por cada rejilla de soporte es usualmente de 3 metros para columnas de vidrio y de 5 metros para columnas esmaltadas.

Por favor, consulte nuestra hoja de datos DURAPACK® suministrada a parte.

 

Elemento DURAPACK / Estructura de superficie DURAPACK de alta eficiencia
 

 

 
 Eficiencia en separación con el uso de DURAPACK®                Pérdida de presión de DURAPACK®

Limpiadores de pared / embudos guía

Cintas de PTFE para potenciar la eficiencia


Los líquidos tienden a juntarse y fluir hacia abajo por la pared interior de la columna equipadas con paquetes, un efecto que impide que el líquido humedezca la superficie del paquete, manteniendo la mayor parte fuera del proceso de transferencia de masa. Esto reduce la eficiencia de la columna, lo que significa que el líquido debe ser devuelto al paquete desde la pared en intervalos regulares para reponer la eficiencia del sistema. Hemos desarrollado limpiadores de pared de PTFE y embudos guía que, o están fijos entre las secciones de columnas, o circundan los paquetes estructurados en cintas.

 

Paquete y embudo guía en una columna / limpiador de pared de PTFE DURAPACK®

Rejillas de soporte

Vidrio para soportar toda la carga con seguridad

 

Dependiendo de los paquetes y la anchura nominal, usamos o bien rejillas QVF® en vidrio de borosilicato 3.3 o platos QVF® CORE.
Las columnas de vidrio QVF® cuentan con anillos de soporte fundados para sostener las rejillas de vidrio.

Las columnas de acero esmaltadas están equipadas o bien con anillos intermedios esmaltados o con anillos de soporte resistentes al vacío con revestimiento metálico, dependiendo de las dimensiones de las columnas.

 

Rejilla de soporte esmaltada / Rejilla de soporte de vidrio de borosilicato 3.3

Platos de soporte QVF® CORE patentados

Cilindros de vidrio apoyan el paquete

 

Este es un soporte especial y efectivo para paquetes estructurados, ya que conserva casi toda el área de sección transversal para el flujo de gas, manteniendo de este modo la pérdida de presión baja. Los líquidos drenados y los gases salientes se superponen mutuamente, evitando que los gases bloqueen el chorreo de los líquidos y eliminando la limitación del resultado a una velocidad de flujo máxima. Las salidas de drenaje de los platos QVF® CORE para el líquido están equipadas con diversos elementos de PTFE o vidrio de borosilicato 3.3, dependiendo de la carga con líquidos, de modo que estos platos sirven para un redistribuidor extremamente compacto.

 

Plato DN1000 QVF® CORE / Diagrama de plato QVF® CORE

Distribuidores de líquido

Humectación pareja para cualquier carga

 

Dependiendo del tamaño y las propiedades del material de construcción, se han desarrollado diferentes diseños para distribuidores de líquido. Usamos vidrio de borosilicato 3.3 QVF®, acero esmaltado De Dietrich®, SiC, PTFE, PVDF, y metales anti-corrosivos como tántalo, circonio y titanio. La densidad de las gotas está determinada por el proceso, de modo que diferentes tipos de distribuidores de líquido se deben realizar para un diámetro de columna dado. Logramos esto mediante el uso de diferentes tipos de distribuidores, como aquellos de los tipos canal, tubo, boquilla y nuestro distribuidor patentado de plato QVF® CORE. Por lo tanto, existe una enorme variedad de distribuidores de líquido entre los cuales optar e iremos a escoger la solución ideal para su proceso.

 

Plato QVF® CORE al interior de la columna / Plato DN1000 QVF® CORE fabricado en taller

Distribuidores de plato QVF® CORE son una solución especial en diseño resistente a la corrosión, ya que desvían los gases crecientes, pasando por los líquidos de drenaje, y evitan que los gases bloqueen el flujo de los líquidos en bajada, impidiendo por lo tanto la inundación de la columna.

Esta solución es una combinación de platos perforados, cilindros con aberturas para la fase gaseosa y ayudas de drenaje para el líquido. 

Los platos se suministran en vidrio de borosilicato 3.3, acero esmaltado o con revestimiento metálico, por ejemplo de tántalo, circonio o titanio, dependiendo de la anchura nominal y el tipo de la columna. Los cilindros de vidrio de borosilicato 3.3 se suministran en diferentes diseños con diferentes aberturas para la fase gaseosa, dependiendo de su función como platos alimentadores, soportes de paquetes o redistribuidores; las ayudas de drenaje se pueden adquirir en vidrio de borosilicato 3.3 o PTFE y en varios diseños, según la cantidad del líquido que se pretende distribuir.

Platos QVF® CORE están fijadas con abrazaderas entre las secciones de columna y aumentan la altura máxima de la columna en un grado mínimo. Esto también afecta a la altura total de su edificio de producción y a los costos para esta inversión.

Otros tipos de distribuidores, como los distribuidores de tubos de vidrio, distribuidores de canales de vidrio o distribuidores metálicos especiales se escogen según las especificaciones del proceso.

Distribuidor de canal de vidrio DN450 / Distribuidor de canal en función

Colectores

Drenaje lateral fiable

 

Los colectores se combinan usualmente con un redistribuidor de líquido para mantener las alturas y los costos de las columnas bajos, pero colectores individuales también sirven para drenar los líquidos por un flujo lateral. Fabricamos colectores de vidrio de borosilicato 3.3 para columnas de hasta DN1400 o de materiales alternativos, tales como tántalo o SiC para columnas con diámetros nominales más anchos.

 

Colector en una columna esmaltada / Colectores de vidrio de borosilicato 3.3

Desempañadores y eliminadores del vaho

Sin escurrimiento de gotas

 

Los desempañadores o eliminadores de vaho en el cabezal de la columna evitan el escurrimiento de gotas en el extremo superior de la columna. Los desempañadores pueden ser paquetes adicionales o fibras de materiales inertes; los hidrocarburos perfluorinados PFA y ETFE han demostrado ser particularmente aptos para aplicaciones altamente corrosivas. Los eliminadores de vaho que usan fibras también ahorran costos y espacio y se sujetan en diferentes tipos de estructuras de soporte en el interior de las columnas.

 

Desempañador en el cabezal de la columna / Desempañador con soporte de cerámica

Igualadores de remolino, colectores de salida, entrada de vapor

Drenaje fiable para una operación fiable

 

Para los procesos tales como absorción, desorción y extracción es usualmente necesario drenar cantidades relativamente altas de líquido hacia afuera del fondo de la columna, en lo posible mediante una bomba o el flujo natural. Colectores de líquido especiales de metal en el fondo de la columna han demostrado valer la pena, mientras que también sirven como igualadores de remolinos de PTFE centrados o excéntricos, impidiendo que entre gas a la boquilla. Estos igualadores de remolinos permiten también que los sólidos provenientes de la abrasión de equipos, como los paquetes de cerámica, sedimenten antes de alcanzar los equipos corriente abajo.

Los líquidos que fluyen hacia abajo se deben alejar de la entrada hacia las boquillas de entrada de vapor o de gas. Un tubo de entrada de vapor distribuye el vapor de manera uniforme encima del área sección transversal de la columna, aumenta la eficiencia del paquete y reduce así la altura total de la columna.

 

 
Sección del fondo de la columna con diferentes interiores

Concepto - diseño - ingeniería - implementación

Servicio integral, calidad de una mano

Llevamos décadas de experiencia en el suministro de sistemas de columnas para procesos de separación térmica, especialmente en aquellos que involucran medios altamente corrosivos, como ácidos. Diseñamos y fabricamos los componentes principales de acuerdo a estándares y directivas de calida nacionales e internacionales. Desarrollamos el proceso de separación en nuestro galpón de ensayo propio. Por lo tanto, tenemos nuestra propia alta pericia en el diseño de procesos de separación y podemos, si se desea, entregar garantías de proceso. Estaríamos encantados de diseñar sobre la base de una simulación computarizada la columna más adecuada para su aplicación, una solución óptima para un funcionamiento fiable y eficiente de su proceso.

Procesos QVF®

Sistemas para aplicaciones de procesos altamente corrosivos

Ácidos minerales

H2SO4   Recuperación
HNO3  Concentración
HCl     Limpieza
  Desnitrificación
  Concentración
  Dilución

 

Halógenos y medios halogenuros

Br2 y bromuros Producción
Cl2 y cloruros Limpieza
l2 y yoduros Eliminación
  Recuperación
  Eliminación
  Recuperación

 

 

 

 

 

 

 

Gases residuales

NOx       Conversión
SO2 y SO3 Absorción
HCl y Cl2 Reducción
  Eliminación
  Limpieza

        

 

 

 

 

 

y un montón de diferentes procesos.

¡Por favor, no dude en contactar con nosotros para más detalles!

¿Alguna duda? Estamos aquí para ayudarle.
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