ES2200826T3 - Aparato para la rectificacion de mezclas liquidas y/o la depuracion de gases. - Google Patents
Aparato para la rectificacion de mezclas liquidas y/o la depuracion de gases.Info
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Abstract
Aparato para la rectificación de mezclas de líquido y/o para la depuración de gases, comprendiendo dicho aparato: una cámara de proceso alargada (1) que se prolonga sustancialmente en una dirección horizontal, y se divide en secciones o etapas interconectadas mediante una pluralidad de placas guía (7 a 9; 20, 21), cada una de las cuales se prolonga por la mayor parte de la sección transversal de la cámara de proceso; unos medios (14) para suministrar líquido a la cámara de proceso al primer extremo del mismo; unos medios (12) de descarga del líquido de la cámara de proceso al segundo extremo opuesto del mismo; unos medios de atomización del líquido (2a) dispuestos en la parte inferior de la cámara de proceso que se extienden, por lo menos a lo largo de la mayor parte de la longitud de la cámara para lanzar repetidamente el líquido suministrado transversalmente hacia el eje longitudinal de la cámara de proceso; unos medios (10) para suministrar gas a la cámara de proceso en dicho segundo extremo; y unos medios (11) de descarga de gas de la cámara de proceso a dicho primer extremo, para conseguir un movimiento general de contracorriente del líquido y el gas a través de la cámara de proceso, caracterizado porque los medios de atomización del líquido (2a) comprenden un rotor (2) que forma cavidades o cámaras de acumulación de líquido (22), cuya sección transversal presenta forma de U abierta hacia la dirección de giro, adaptadas para lanzar el líquido de modo que forme patrones giratorios de cortinas de gotitas que se extienden a partir del borde exterior (16) de cada cavidad hacia la pared interior de la cámara de proceso.
Description
Aparato para la rectificación de mezclas líquidas
y/o la depuración de gases.
La presente invención se refiere a un aparato
para la rectificación de mezclas líquidas y/o la depuración de
gases.
Los aparatos para la rectificación de mezclas
líquidas y los aparatos para la depuración de gases funcionan, en
principio, del mismo modo, a saber: el líquido atomizado y la fase
gaseosa ser hacen circular a contracorriente de tal modo que entren
en contacto mutuo. La razón por la cual los aparatos para la
rectificación y los aparatos para la depuración de gases se suelen
construir de manera diferente es que la reacción entre la fase
gaseosa y la fase líquida es distinta en los dos tipos de aparatos.
En la rectificación, se produce transferencia de calor y de
sustancia entre el líquido y el vapor cuando el coeficiente de
transmisión de calor es elevado. Sin embargo, para mezclas altamente
viscosas es necesaria una velocidad de atomización muy alta. En la
depuración de gases el líquido limpiador en estado atomizado y el
gas que se depura se hacen circular a contracorriente a gran
velocidad. No obstante, se ha observado que, a velocidades
relativamente bajas de las gotitas de líquido, puede ocurrir que el
líquido no llegue a entrar en contacto con las partículas sólidas
arrastradas por el gas, de modo que éstas puedan ser retiradas. En
la depuración de gases se suelen emplear bombas centrífugas para
atomizar el líquido que se recircula. Puesto que efectuar varias
etapas de depuración resulta bastante complicado, se suele emplear
una única etapa, de modo que el gas descargado de la depuradora sólo
ha estado en contacto con un líquido relativamente sucio, el cual
no se ha empleado de manera óptima.
El documento WO 97/18023 describe un aparato
provisto de un cuerpo de transmisión de calor giratorio para la
evaporación de líquidos o el secado de productos bombeados. El
aparato incluye un raspador para raspar continuamente los posos de
partículas sólidas procedentes de la superficie de evaporación del
cuerpo de transmisión de calor giratorio. Se ha observado que,
cuando dicho cuerpo de transmisión de calor giratorio se emplea
para el tratamiento de una mezcla de líquidos con distintos puntos
de ebullición y se utiliza un aparato de atomización giratorio para
lanzar las gotitas hacia la superficie de evaporación del cuerpo de
transmisión de calor giratorio, también se induce un movimiento
giratorio en el vapor generado. En consecuencia, no es posible
obtener un movimiento de contracorriente exacto entre las dos
fases, lo cual es necesario para obtener una rectificación o una
depuración eficientes.
El documento WO 91/01784 presenta un aparato para
la rectificación y para la depuración de gases. El líquido se lanza
repetidamente a través de la fase gaseosa contra una superficie
periférica interior de transmisión de calor. La pulverización o
atomización del líquido mediante un rotor provoca una reducción de
la presión en el lugar en que las gotitas abandonan el rotor y el
correspondiente aumento de presión donde las gotas se posan. La
diferencia de presión originada de este modo puede ser parcialmente
equilibrada con caudales de gas transversales en las paredes
extremas de la cámara de proceso y un caudal axial resultante, los
cuales disminuyen la eficiencia del aparato.
El efecto de bombeo que causan las gotitas de
\hbox{líquido} lanzadas radialmente hacia afuera por el
rotor de atomización es volumétricamente mucho mayor que el volumen
de vapor que fluye por el aparato. El resultado pernicioso es que
las gotitas de líquido lanzadas radialmente hacia afuera acumuladas
alrededor de un orificio de salida entrarán en contacto con vapor
con un contenido relativamente alto en el componente volátil, y
debido al equilibrio entre las dos fases, esta acumulación tendrá
un contenido en el componente volátil superior al necesario.
Ciertamente, el vapor evaporado acumulado alrededor del orificio de
entrada del producto bruto por procesar extraído por un orificio de
salida al otro extremo del aparato, tiene un alto contenido en el
componente volátil. Sin embargo, al mezclarlo con vapor
recirculado, la concentración del componente volátil de la
destilaciónse reduce.
El cálculo de las dimensiones de un aparato se
basa normalmente en una velocidad del caudal de vapor de
aproximadamente 1 m/s. Cuando el peso específico de la fase de
vapor es de, por ejemplo, 1 kg/m^{3}, se necesita una diferencia
de presión de sólo 0,05 kg/m^{2} y 0,82 kg/m^{2} (equivalente a
0,82 mm de columna de agua) para obtener una velocidad de caudal de
vapor aproximadamente de 1 m/s y 4 m/s, respectivamente. De este
modo, un aumento muy pequeño de la presión puede generar una
sustancial recirculación del vapor, lo cual reduce la eficiencia.
Por este motivo, sería ventajoso obtener un control más eficiente
del caudal de vapor que circula por el aparato.
La presente invención resuelve este problema. La
presente invención proporciona un aparato para la recalificación de
mezclas de líquidos y/o la depuración de gases; comprendiendo dicho
aparato:
una cámara de proceso alargada que se prolonga
principalmente en una dirección horizontal, y se divide en
secciones o etapas interconectadas mediante una pluralidad de
placas guía, cada una de las cuales se prolonga por la mayor parte
de la sección transversal de la cámara de proceso;
unos medios para suministrar líquido a la cámara
de proceso al primer extremo del mismo;
unos medios de descarga del líquido de la cámara
de proceso al segundo extremo opuesto del mismo;
unos medios de atomización del líquido dispuesto
en la parte inferior de la cámara de proceso que se extienden, por
lo menos a lo largo de la mayor parte de la longitud de la cámara
para lanzar repetidamente el líquido suministrado transversalmente
hacia el eje longitudinal de la cámara de proceso;
unos medios para suministrar gas a la cámara de
proceso en dicho segundo extremo; y
unos medios de descarga de gas de la cámara de
proceso a dicho primer extremo, para conseguir un movimiento
general de contracorriente del líquido y el gas a través de la
cámara de proceso,
caracterizado porque los medios de atomización
del líquido (2a) comprenden un rotor (2) que forma cavidades o
cámaras de acumulación de líquido (22), cuya sección transversal
presenta una forma de U abierta hacia la dirección de giro,
adaptadas para lanzar el líquido de modo que forme patrones
giratorios de cortinas de gotitas que abarcarán desde el borde
exterior (16) de cada cavidad hacia la pared interior de la cámara
de proceso.
Las placas guía dispuestas en el aparato de
acuerdo con esta invención compensan la no deseada recirculación
axial de la fase gaseosa gracias a la pequeña diferencia de presión
radial que genera el líquido lanzado radialmente hacia afuera en
dirección a la pared interior de la cámara de proceso, como se ha
explicado anteriormente. De este modo, las placas guía permiten
obtener un caudal axial de la fase gaseosa, controlado y por
etapas.
La cámara de proceso está definida
preferentemente por una pared periférica, como por ejemplo, en
forma de cilindro que se prolonga horizontalmente, y un par de
paredes en los extremos opuestos. Preferentemente, por lo menos en
una de las dos paredes de los extremos, una parte retirable cubre
una abertura en la parte superior de la pared lo suficientemente
grande como para permitir introducir placas guía en la cámara. La
abertura en la pared se puede emplear no sólo para introducir y
retirar las placas guía de la cámara de proceso, sino también como
orificio de mantenimiento, de modo que el aparato pueda ser
adaptado para efectuar la tarea deseada de forma óptima.
La parte retirable que cubre la mencionada
abertura puede estar sujeta de cualquier modo que resulte adecuado.
Sin embargo, en la forma de realización preferente, la parte
retirable consiste en una cubierta con una brida, que se puede
sujetar a la pared mediante tornillos o pernos. Las placas guía se
pueden fijar en sus posiciones de la cámara de proceso de cualquier
modo que resulte adecuado, por ejemplo, por soldadura. Para
facilitar los cambios en la disposición de las placas guía, la pared
periférica interior de la cámara de proceso puede disponer de
medios de sujeción retirables para las placas guía en posiciones
predeterminadas espaciadas a lo largo del eje. Dichos medios de
sujeción retirables pueden consistir, por ejemplo, en bridas
anulares fijas que se prolongan radialmente hacia adentro desde la
pared periférica interior de la cámara de proceso. De este modo,
puede haber un gran número de posiciones predeterminadas
preparadas, aunque sólo un número inferior de ellas se empleen
normalmente.
El aparato o procedimiento para aplicaciones
líquidas puede incluir un rotor que forma una pluralidad de
cavidades de acumulación de líquido o cámaras abiertas hacia la
dirección de giro. Dichas cavidades pueden presentar una sección
transversal en forma de U y la anchura de la abertura, y tanto la
profundidad de la cavidad como la inclinación de las superficies
laterales de la forma de U se pueden seleccionar adecuadamente para
obtener la aplicación deseada.
El rotor puede estar dispuesto en la parte
inferior de la cámara de proceso, en la que el líquido que ha sido
lanzado contra la pared periférica se recoge para su recirculación.
Es posible que la parte inferior del rotor quede sumergido en el
líquido. En este caso, se pueden generar vibraciones no deseadas en
el líquido. En la forma de realización preferente, el procedimiento
de una aplicación para líquidos consiste en una cámara que recibe
el líquido que fluye aguas abajo por la pared periférica interior de
la cámara de proceso. Dicha cámara de recepción comunica con el
canal del líquido mediante una ranura u orificio ajustable que se
prolonga longitudinalmente. De este modo, el caudal de líquido
recirculado hacia el rotor puede ser controlado y estabilizado. La
cámara de recepción del líquido puede, por ejemplo, estar definida
por la pared periférica interior de la cámara de proceso y un
elemento en forma de aleta o placa que pivote sobre un eje
longitudinal de modo que se pueda ajustar a un espacio definido por
el borde inferior de la aleta y la parte adyacente de la pared
interior de la cámara de proceso. Este mecanismo permite controlar
el suministro del líquido de una manera muy simple. El elemento en
forma de aleta o placa y la parte adyacente de la pared interior de
la cámara de proceso puede definir un canal de recolección de
líquido abierto hacia arriba que permita el deseado transporte axial
del líquido a través de la cámara de proceso.
Las placas guía pueden tener cualquier forma y
estar dispuestas de cualquier manera adecuada que evite el no
deseado caudal de gas axial originado por la diferencia de
presiones causada por el líquido lanzado por el rotor, como se ha
explicado anteriormente. De este modo, se pueden disponer placas
guía consecutivas de tal forma que el gas que fluye desde el
aparato de suministro de gas al aparato de descarga del gas siga un
camino tortuoso, o fluya en direcciones opuestas o transversales.
Por ejemplo, se pueden disponer placas guía consecutivas espaciadas
a lo largo del eje desde los extremos opuestos de la cámara en
relación superpuesta. Alternativamente, también puede haber placas
guía en forma de anillo, cada una con un orificio central y placas
intermedias, cada una de ellas dispuesta entre un par de placas en
forma de anillo que cubran los orificios centrales.
Por último, algunas placas guía pueden definir o
constituir conductos para calentar o refrigerar el fluido, a modo
de paneles calefactores o refrigeradores.
Para eliminar la materia sólida precipitada o
formada por cualquier otro motivo, el aparato puede incluir además
algún medio de transporte en la parte inferior de la cámara de
proceso que retire dicha materia sólida desprendida en la misma.
Dicho medio de transporte puede consistir, por ejemplo, en una
rosca transportadora provista de un recipiente cilíndrico que
comunique con la parte inferior de la cámara de proceso.
A continuación, la invención se describe en
relación con los dibujos adjuntos:
la Figura 1 es la sección transversal de una
forma de realización del aparato según la presente invención,
la Figura 2a es una vista longitudinal de la
sección horizontal del aparato ilustrado en la Figura 1,
la Figura 2b es una vista parcial en sección
correspondiente a la ilustrada en la Figura 2a, pero en una forma
de realización de la invención modificada,
la Figura 3 es una vista en sección vertical del
modo de realización ilustrado en las Figuras 1 y 2a,
la Figura 4 es una sección transversal de una
forma de realización provista de un conducto para un medio de
refrigeración o calefacción dispuesto sobre una placa guía,
las Figuras 4a y 4b ilustran detalles del
aparato, y
la Figura 5 es una sección vertical longitudinal
del aparato representado en la Figura 4.
Las formas de realización del aparato según la
invención presentadas en los dibujos consisten preferentemente en
un recipiente cilíndrico 1 con un eje longitudinal sustancialmente
horizontal relevante. El recipiente está adaptado como aparato para
aplicaciones de líquidos o como aparato de atomización 2a, e incluye
un rotor 2 giratorio cuyos muñones se apoyan en las respectivas
paredes de los extremos, en la parte inferior del recipiente 3. La
parte inferior de las paredes de los extremos 3 forma parte
integrante del recipiente, mientras que las partes superiores del
cilindro y las paredes de los extremos están formadas por cubiertas
4 que pueden estar fijadas con pernos o bien simplemente sujetas a
las bridas 6. Las cubiertas de los extremos 4 están provistas con
una entrada de vapor 10 y una salida de vapor 11. La entrada de
vapor 10 puede estar conectada a una sección del evaporador (no
representado) y la salida de vapor en el extremo opuesto puede
estar conectada a un condensador (no representado) o posiblemente a
la válvula de aspiración de la bomba de calor. El recipiente 1 está
dividido en secciones o cámaras mediante placas guía 7, 8 ó 9
espaciadas a lo largo del eje. Los orificios en las paredes de los
extremos tapados por las cubiertas 4 presentan unas dimensiones que
permiten introducir las placas guía en el recipiente 1. Ello
permite probar el aparato sin placas guía, y después montarlas.
Asimismo los orificios tapados con las cubiertas 4 pueden servir
como orificios de mantenimiento.
Como se ilustra en la Figura 3, en la parte
inferior de la pared del extremo del recipiente 1 se dispone de una
entrada 14 para el tratamiento de productos líquidos brutos, y de
una salida de vapor. En la parte inferior del recipiente, en el
extremo opuesto, se dispone de una salida 12 para la evacuación de
remanentes. En caso de utilizar reflujo, el reflujo se puede
suministrar por la entrada 14 y el producto bruto que queda por
tratar se suministrará por la entrada 13 situada entre la entrada
14 y la salida 12.
En la forma de realización ilustrada en las
Figuras 1, 2a y 3, las placas guía consisten en pares de placas 7 y
8 espaciadas a lo largo del eje que se prolongan desde los extremos
opuestos de la pared periférica 5 del recipiente y delimitan un
orificio central entre ellos. Una placa guía vertical 9
sustancialmente rectangular situada entre pares de placas guías
consecutivos 7 y 8 se prolonga transversalmente y cubre hasta más
allá de los orificios centrales definidos por las placas 7 y 8. Los
orificios están definidos entre la pared periférica del recipiente
5 y los extremos opuestos de cada placa guía 9. Preferentemente, la
zona del orificio definido entre cada par de placas 7 y 8 es
aproximadamente la misma que las zonas combinadas de los orificios
definidos en los lados opuestos de cada placa guía 9 y la zona de
la sección transversal definida entre las placas guía consecutivas
espaciadas a lo largo del eje.
Las gotitas de líquido lanzadas desde el rotor de
atomización 2 forman patrones de cortinas 15. La velocidad y la
dirección de las gotitas lanzadas por el atomizador están
determinadas por la suma vectorial de los vectores de velocidad
lineal del rotor y velocidad del caudal del líquido en el borde
exterior 16 de cada cavidad del rotor 22. A partir de este punto,
el líquido continuará su trayectoria en la dirección mencionada
hacia la pared periférica del recipiente 5. A partir de estos datos
se puede calcular cuánto tiempo tarda una gotita en alcanzar la
superficie interior de la pared periférica 5 y cuánto cambia la
posición angular del rotor en dicho intervalo de tiempo. Mediante
estos cálculos se pueden determinar los extremos interno y externo
del patrón de cortinas de gotitas 15. Del mismo modo se pueden
calcular los puntos intermedios del patrón, aunque en la forma del
patrón influyen también otros factores. Por este motivo, los
patrones 15 ilustrados en la Figura 1 se basan en observaciones
efectuadas con luz estroboscópica, que permite observar claramente
el desarrollo del proceso en la cámara de proceso y las variaciones
de los volúmenes definidos entre los patrones de cortinas de
gotitas giratorios 15, y constatar que la necesidad de un caudal de
vapor axial controlado resulta evidente.
El diámetro interior de la pared periférica del
recipiente se selecciona preferentemente de modo que la velocidad
del caudal de la fase gas o vapor en dirección hacia adentro o
hacia afuera entre las placas guía sea aproximadamente de 1 m/s. Si,
por ejemplo, el diámetro de la pared del recipiente es
aproximadamente 1,25 m, una partícula que se mueva del centro hacia
afuera sobre un plano horizontal va a tardar 0,5: 1 m/s = 0,5 s; en
este intervalo de tiempo, el vapor o la fase gas entra varias veces
en contacto con el líquido al pasar por un patrón de cortinas de
gotitas 15. Si, por ejemplo, el rotor de atomización 2 gira a 9,5
revoluciones/s y está provisto con 8 cavidades de acumulación de
líquido, la fase gas o vapor entrará en contacto con un patrón de
cortinas de gotitas 38 veces al atravesar el paso determinado por
un par de placas guía (correspondiente a un plato de columna). Como
se ilustra en la Figura 2, el patrón de cortinas de gotitas 15 entre
un par de placas guía 7 y 8 determina volúmenes de gas o vapor que
primero aumentan y a continuación disminuyen. De este modo, se
consigue que las gotitas de líquido penetren en el volumen de gas o
vapor, y se obtiene un equilibrio completo entre las fases líquido y
vapor. A continuación, la distancia entre dos pares consecutivos de
placas guía 7 y 8 representa dos bases de columna con una alta
eficiencia.
En la forma de realización ilustrada en la figura
2a, las gotitas que forman un patrón de cortina 15 empiezan en la
etapa 17. En esta etapa, el vapor o gas circula desde el centro
para afuera hacia la pared periférica del recipiente 5 y a
continuación gira hacia atrás como si regresara al centro en el
otro extremo de la placa guía rectangular 9. De este modo, el gas o
vapor circulará primero contracorriente hacia el líquido lanzado
desde el rotor 2 y a continuación a favor de la corriente al
regresar hacia el centro. En definitiva, cuando el gas o vapor
circula hacia afuera, los patrones de cortinas de gotitas 15 van a
contracorriente del caudal de gas, mientras que los mismos patrones
de cortinas de gotitas empujan el caudal de gas o vapor hacia el
centro del aparato. Sin embargo, debido a que el patrón de cortinas
de gotitas 15 se mueve a una velocidad considerablemente mayor que
la velocidad del caudal de gas o vapor, el arrastre a lo largo del
gas, cuando circula en el sentido de la corriente, puede compensar
en buena medida la pérdida de presión que se produce cuando circula
contracorriente, y la pérdida de presión resultante para cada par de
"platos de columna" asociados va a ser pequeña y el sistema
será adecuado para funcionar en conexión con una bomba de
calor.
Con la disposición de las placas guía 7 a 9
descrita anteriormente, el vapor se divide en caudales dirigidos en
sentidos opuestos 17 y 18, con lo que se consigue una utilización
óptima del volumen total del recipiente periférico 1. Por otro lado,
las placas guía 20 y 21 se pueden distribuir como se ilustra en la
Figura 2b, en el que se obtiene un único caudal de vapor o gas sin
dividir alternativamente en el sentido de la corriente y
contracorriente con los patrones de cortinas de gotitas 15. En cada
paso transversal simple definido entre las placas guía 20 y 21, y
que representa una base de columna, se obtiene el doble número de
contactos entre el líquido y el vapor en comparación con la forma de
realización descrita en esta memoria. Sin embargo, el aparato es
más grande. Las placas guía 20 y 21 se sujetan alternativamente en
los extremos opuestos de la pared periférica del recipiente 5. Las
placas guía 20 y 21 pueden tener un trazado como el de un segmento
de círculo, de modo que un paso a lo largo del eje queda definido
entre el límite vertical de cada placa guía y la parte adyacente de
la pared periférica del recipiente 5. Preferentemente, la zona de
este paso axial es sustancialmente la misma que la zona de la
sección transversal del paso definido entre las placas guía
adyacentes 20 y 21.
Las placas guía se pueden sujetar con unos
delgados anillos o bridas anulares 37 que hay soldados en la
superficie interior de la pared periférica del recipiente 5. En la
mayoría de casos, suele ser aconsejable dejar poco espacio entre las
placas guía en la dirección del eje. Esto se puede conseguir con el
aparato de sujeción que se ilustra en las Figuras 4a y 4b. Las
bridas anulares 37 soldadas a la pared periférica del recipiente 5
presentan una anchura radial y un grosor relativamente pequeños, y
las dimensiones externas de las placas guía 7 y 9 coinciden -si
están adecuadamente limpias- con el diámetro interior de la brida
anular soldada 37. Las placas guía se sujetan con un anillo
independiente 38 provisto de orificio con rosca, y con los
elementos de sujeción 39, consistentes en tornillos o pernos que
afianzan la placa guía y una brida anular fija 37 que se coloca
entre el anillo independiente 38 y un elemento de refuerzo colocado
en oposición para que coopere con los tornillos o pernos.
Como se ilustra en la Figura 4, el aparato para
aplicaciones de líquidos 2a consta de un rotor 2 formado por un
cuerpo tubular central, y los aparatos para el lanzamiento
longitudinal del líquido que definen las cavidades 22 abiertas en
forma de U, soldados en la superficie externa del cuerpo tubular.
El rotor 2 queda dispuesto de modo que una parte de cada aparato de
lanzamiento de líquido está sumergida en el líquido acumulado en la
parte inferior del recipiente o cámara de proceso. La profundidad
máxima 24 hasta la cual el borde exterior 16 de cada aparato de
lanzamiento de líquido se sumerge en el líquido determina la
cantidad de líquido recibido en cada una de las cavidades en forma
de U y también la potencia necesaria para lanzar el líquido desde
el rotor. Asimismo, dicha potencia se emplea para controlar la
cantidad de líquido en el aparato.
El líquido lanzado entra en contacto con la fase
gaseosa y golpea la superficie interior de la pared periférica del
recipiente 5; la parte que ha sido lanzada primero resbalará hasta
un canal abierto hacia arriba 25 y servirá para mantener estable el
caudal transversal de líquido hacia el rotor de atomización y
permitiendo que el caudal de líquido a lo largo del eje circule por
el aparato. El canal 25 está definido por un elemento en forma de
aleta o placa 26 que se prolonga por toda la longitud del recipiente
y por la parte adyacente de la pared interna del recipiente 5. El
borde inferior 27 del elemento en forma de aleta está situado cerca
de la parte inferior del recipiente y define un espacio o ranura 28
ajustable entre el borde inferior 27 y la parte adyacente de la
pared periférica del recipiente 5. El borde superior 29 del
elemento en forma de aleta 26 pivota gracias a unas lengüetas 32
dispuestas hacia adentro desde la pared periférica del recipiente
5. Las dimensiones y la posición del elemento en forma de aleta 26
es tal que el tamaño de la sección transversal del canal es
suficiente para permitir que el caudal del líquido circule por el
recipiente en la dirección del eje y, de este modo, disminuya el
nivel del líquido. Asimismo el nivel del líquido variará en
respuesta al ajuste de la anchura de la ranura 28. La anchura de la
ranura 28 se puede ajustar mediante un aparato 30 representado en
la Figura 4b. No obstante, el ajuste también se puede efectuar
mediante otro medio.
El caudal de líquido procedente de las cavidades
22 se inicia al alcanzar el líquido el borde delantero 16 del
aparato de lanzamiento del líquido. Si las cavidades 22 están
completamente llenas, el lanzamiento del líquido empezará
inmediatamente, y la primera parte chocará contra el elemento en
forma de aleta oblicua 26. Debido a su inercia, el líquido
continuará deslizándose hacia arriba hasta alcanzar el borde
superior 29 del elemento en forma de aleta y resbalará hacia abajo
hasta el canal 25. Preferentemente, las cavidades del rotor 22
deben llenarse hasta una cantidad tal que permita al líquido lanzado
primero estar cerca de salvar la anchura del elemento en forma de
aleta o placa 26. La anchura de la ranura 28 se puede ajustar, de
modo que las cavidades 22 no se llenen demasiado.
La cantidad de líquido atomizado varía mucho
según la profundidad a la que el rotor 2 esté inmerso en el
líquido. Así, un cambio en el nivel del líquido de sólo unos
cuantos milímetros provoca una variación notable en la cantidad de
líquido atomizado. Por este motivo, una diferencia en el nivel de
líquido, que puede ser tolerada en el recipiente, no basta para
asegurar el caudal de líquido axial deseado a través del aparato. La
provisión del canal 25 soluciona dicho problema, dado que una
disminución del nivel del líquido a lo largo de la longitud del
mismo no origina problemas.
La eficiencia en el contacto entre los
componentes líquido y gaseoso de un aparato como el descrito en
este documento lo convierten asimismo en un instrumento adecuado
para ser utilizado como depurador de gas. El empleo de un aparato
multietapas permite reducir considerablemente la cantidad de
líquido limpiador. Además, el gas que abandona la última etapa
entra en contacto con líquido limpiador nuevo.
Cuando el aparato se emplea como depurador,
ofrece además la ventaja de refrigerar el gas que circula por el
aparato. Para lograr dicha refrigeración, las placas guía pueden
definir pasos entre ellas para que circule el fluido refrigerante, o
bien el fluido refrigerante se puede hacer circular por un circuito
de conductos 33 montado sobre las placas guía. Las placas guía se
pueden emplear adecuadamente para formar pasos entre ellas por
donde circule el fluido refrigerante cuando la diferencia entre la
presión del fluido y la presión en el depurador son moderadas. Sin
embargo, cuando la temperatura deseada es tal que se hace necesario
emplear un sistema de refrigeración, incluida una bomba de calor
mecánica, la intensidad en la superficie de transmisión del calor
necesaria se puede obtener más fácilmente con un circuito de
conductos 33. Esta disposición se ilustra sólo esquemáticamente
porque la necesidad de refrigerar/calentar puede variar
sustancialmente según la aplicación. A título de ejemplo, puede ser
conveniente suministrar calor cuando se emplea una bomba de calor
en una aplicación de rectificación, en la que la energía
suministrada como consumo de potencia de la bomba de calor puede
ser insuficiente para compensar las pérdidas de calor al entorno o
las debidas a la falta de calor de condensación cuando se extrae
una fracción extra. En tal caso, el circuito de conductos 33 puede
funcionar como evaporador y colocarse junto a la primera etapa para
que el vapor generado contribuya a la rectificación. En caso de una
purificación de gas,
existe preferentemente la necesidad de refrigerar y puede ser ventajoso colocar los conductos de refrigeración distribuidos sobre una pluralidad de placas guía.
existe preferentemente la necesidad de refrigerar y puede ser ventajoso colocar los conductos de refrigeración distribuidos sobre una pluralidad de placas guía.
Aunque un caudal de gas que contenga partículas
sólidas no es más que una mezcla de gas y vapor, por lo que se
pueden condensar los componentes por enfriamiento y que precipiten
en forma sólida al disminuir la temperatura, en el proceso de
purificación pueden surgir problemas para conseguir transportar las
partículas sólidas en la dirección axial. Este problema se resuelve
incluyendo una rosca transportadora 34 en la parte inferior del
recipiente 1. La rosca transportadora 34 está dispuesta en el
interior de un recipiente tubular 35 y comunica con la parte
inferior del recipiente del purificador en toda su longitud. De
este modo, las partículas o las sales precipitan o sedimentan en el
recipiente de la rosca transportadora 35 y, lentamente, el giro de
la rosca transportadora 34 las conduce hacia una salida para
sólidos 36. Este aparato funciona de modo más eficiente cuando la
mezcla de líquido limpiador y partículas sólidas se remueve a la
temperatura más baja posible. La máxima transferencia de calor
tendrá lugar en la entrada 10 para el gas caliente. Es más, es
importante que la purificación se efectúe cuando el líquido esté lo
más limpio posible en la salida 11 para gas limpio. Por este
motivo, la mejor posición para la salida 36 para líquido y
partículas sólidas está aproximadamente en el centro del aparato o
recipiente. Puesto que en la mitad posterior del recipiente también
puede haber una pequeña cantidad de precipitación, el paso de la
rosca transportadora 34 en ese lado debe girar en sentido opuesto.
En la figura 5 se ilustra cómo se suministra líquido limpiador al
aparato desde 40.
Claims (13)
1. Aparato para la rectificación de mezclas de
líquido y/o para la depuración de gases, comprendiendo dicho
aparato:
una cámara de proceso alargada (1) que se
prolonga sustancialmente en una dirección horizontal, y se divide en
secciones o etapas interconectadas mediante una pluralidad de
placas guía (7 a 9; 20, 21), cada una de las cuales se prolonga por
la mayor parte de la sección transversal de la cámara de
proceso;
unos medios (14) para suministrar líquido a la
cámara de proceso al primer extremo del mismo;
unos medios (12) de descarga del líquido de la
cámara de proceso al segundo extremo opuesto del
mismo;
mismo;
unos medios de atomización del líquido (2a)
dispuestos en la parte inferior de la cámara de proceso que se
extienden, por lo menos a lo largo de la mayor parte de la longitud
de la cámara para lanzar repetidamente el líquido suministrado
transversalmente hacia el eje longitudinal de la cámara de
proceso;
unos medios (10) para suministrar gas a la cámara
de proceso en dicho segundo extremo; y
unos medios (11) de descarga de gas de la cámara
de proceso a dicho primer extremo, para conseguir un movimiento
general de contracorriente del líquido y el gas a través de la
cámara de proceso,
caracterizado porque los medios de
atomización del líquido (2a) comprenden un rotor (2) que forma
cavidades o cámaras de acumulación de líquido (22), cuya sección
transversal presenta forma de U abierta hacia la dirección de giro,
adaptadas para lanzar el líquido de modo que forme patrones
giratorios de cortinas de gotitas que se extienden a partir del
borde exterior (16) de cada cavidad hacia la pared interior de la
cámara de proceso.
2. Aparato según la reivindicación 1, en el que
los medios de atomización (2a) comprenden además la parte inferior
de la cámara de proceso, cuyos extremos están en comunicación con
los medios de suministro de líquido (14) y los medios de descarga
de líquido (12), respectivamente, y por lo menos la parte baja del
rotor está sumergida en el líquido acumulado en dicha parte
baja.
3. Aparato según la reivindicación 2, en el que
los medios de atomización del líquido (2a) comprenden además una
cámara o canal (25) para recibir el líquido que resbala por la
parte interna de la pared periférica de la cámara de proceso,
comunicando el canal (25) que recibe el líquido con la parte
inferior de la cámara de proceso mediante una abertura o ranura
(28) ajustable que se prolonga longitudinalmente.
4. Aparato según la reivindicación 3, en el que
el canal de recepción (25) está definido por una pared periférica
interior de la cámara de proceso y un elemento en forma de aleta o
placa (26) que pivota sobre un eje longitudinal para poder ajustar
el espacio o ranura (28) definido por el borde inferior de la aleta
y la parte adyacente de la pared interior de la cámara de
proceso.
5. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que la cámara de proceso está
definida por una pared periférica y un par de paredes en extremos
opuestos (3), comprendiendo por lo menos una de las dos paredes de
los extremos una parte retirable (4) que cubre una abertura en la
parte superior de la pared lo suficientemente grande como para
permitir introducir placas guía en la cámara a través de dichas
aberturas.
6. Aparato según la reivindicación 5, en el que
la parte retirable es una cubierta (4) con una brida, que se puede
sujetar a la pared del extremo mediante tornillos o pernos.
7. Aparato según las reivindicaciones 1 a 6, en
el que la pared periférica interior (5) de la cámara de proceso
puede incluye medios de sujeción retirables (37 a 39) para las
placas guía (7 a 9; 20, 21) en posiciones predeterminadas espaciadas
a lo largo del eje.
8. Aparato según la reivindicación 7, en el que
medios de sujeción retirables son bridas anulares (37) que se
prolongan radialmente hacia adentro desde la pared periférica
interior de la cámara de proceso.
9. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que las placas guía (7 a 9; 20, 21)
se prolongan generalmente en ángulos rectos hacia el eje
longitudinal de la cámara de proceso (1).
10. Aparato según las reivindicaciones 1 a 9, en
el que las placas guía pueden presentar cualquier forma y estar
dispuestas de cualquier manera adecuada para obligar al gas que
fluye desde los medios de suministro de gas (10) a los medios de
descarga (11) a seguir un camino tortuoso, o fluir en direcciones
opuestas o transversales.
11. Aparato según las reivindicaciones 1 a 10, en
el que por lo menos algunas de las placas definen o comprenden
conductos (33) para calentar o refrigerar el fluido.
12. Aparato según las reivindicaciones 1 a 11,
que comprende además unos medios de transporte (34) para retirar de
la parte inferior de la cámara de proceso la materia sólida
desprendida en la misma.
13. Aparato según la reivindicación 12, en el que
los medios de transporte están constituidos por una rosca
transportadora (34) provista de un recipiente cilíndrico (35) que
comunica con la parte inferior de la cámara de proceso.
Applications Claiming Priority (2)
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Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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