ES2210483T3 - Dispositivo distribuidor para una columna. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN DISPOSITIVO DE DISTRIBUCION PARA UNA COLUMNA DE DESTILACION, QUE COMPRENDE UN SISTEMA DE TUBOS DISTRIBUIDORES (2, 4) Y DE VALVULAS (3) PARA UN FLUIDO. LOS ORIFICIOS DE SALIDA (31) DE LAS VALVULAS ESTAN TODOS COLOCADOS PREFERIBLEMENTE A UN MISMO NIVEL. LAS VALVULAS ESTAN CONSTRUIDAS AL MENOS EN PARTE POR TUBOS DE CRISTAL (3) IDENTICOS. CADA ORIFICIO DE SALIDA PRESENTA UN REBORDE QUE ESTA FORMADO POR UNA ARISTA OBTENIDA MEDIANTE CORTE DE FRESADO Y SIN OTRO TRATAMIENTO ADICIONAL, O POR UNA ARISTA DE ROTURA DE CRISTAL SIN TRATAMIENTO POSTERIOR.

Description

Dispositivo distribuidor para una columna.

La invención se refiere a un dispositivo distribuidor para una columna según el preámbulo de la reivindicación 1; además a una columna con el dispositivo de distribución objeto de la invención y a las aplicaciones de la columna o del dispositivo distribuidor respectivamente.

Por lo que se refiere a la forma y materiales se conocen multitud de dispositivos de distribución mediante los cuales se pueden aplicar líquidos uniformemente sobre los rellenos de columnas, tal como se puede deducir por ejemplo de la patente EP-A-0676230. Para la distribución de líquidos corrosivos se conocen en el comercio tubuladuras de afluencia de vidrio para una aplicación puntual de líquido o duchas anulares. La ducha anular consta de un tubo de vidrio anular que lleva un sistema de agujeros de fondo para la salida. Entre los distintos agujeros de fondo del sistema de salida existen por lo general diferencias en cuanto a la geometría de sus orificios de salida, como consecuencia de lo cual resultan unos caudales de salida diferentes y por lo tanto no se puede realizar prácticamente una distribución uniforme. Además, las duchas anulares solamente son adecuadas para columnas con un diámetro relativamente pequeño y no es posible una distribución uniforme de los orificios de salida en toda la sección de la columna.

El objetivo de la invención es el de crear un dispositivo de distribución inerte que sea adecuado para líquidos de efecto corrosivo para los metales y que permita obtener unos caudales de salida iguales en todas las toberas de distribución o en una parte de las toberas. Además deberá ser posible poder construir dispositivos de distribución para columnas de cualquier diámetro. El dispositivo definido por la reivindicación 1 resuelve estos problemas.

El dispositivo de distribución objeto de la invención para una columna comprende un sistema de tubos de distribución y toberas para un fluido. Los orificios de salida de las toberas están situados preferentemente todos ellos al mismo nivel. Las toberas están fabricadas, al menos en parte, de trozos de tubo de vidrio iguales. Cada orificio de salida presenta un borde formado por un canto obtenido mediante un corte con fresa y sin ningún otro tratamiento o bien un borde de rotura de vidrio sin tratamiento. Para dar el corte con fresa se puede utilizar una hoja de sierra con granos de diamante tal como es usual para el mecanizado del vidrio.

Si se quiere que cada tobera contribuya de igual manera a la distribución del líquido entonces todas las toberas tienen que estar fabricadas de trozos de tubos de vidrio iguales, y los orificios de salida han de estar dispuestos al mismo nivel. En determinados casos, sin embargo, puede ser conveniente prever otros caudales de salida para determinadas toberas, por ejemplo, para las situadas en los bordes. Esto se puede conseguir mediante unos diámetros de tobera distintos y/o una disposición diferente de los orificios de salida a distinto nivel.

El dispositivo de distribución objeto de la invención satisface unos requisitos de calidad que hasta la fecha se podían conseguir con distribuidores metálicos. Estos requisitos se refieren a los puntos siguientes: precisión de medidas, en particular horizontalidad (\pm 0,1%); densidad de distribución (de 60 a 330 orificios de salida o puntos de goteo por metro cuadrado; distribución equidistante de los orificios de salida; caudal de salida de todos los orificios de salida prácticamente igual, de manera que sean posibles incluso las aplicaciones de destilación más difíciles.

Las reivindicaciones dependientes 2 a 7 se refieren a formas de realización ventajosas del dispositivo objeto de la invención. El objeto de la reivindicación 8 es una columna con tales dispositivos. Las reivindicaciones 9 y 10 se refieren a aplicaciones de la columna o del dispositivo conforme a la invención.

Con el dispositivo objeto de la invención se puede introducir también un primer líquido en una columna llena de un segundo líquido, en particular para efectuar una sorción. En lugar de un líquido también se puede introducir un gas en una columna que esté llena de líquido.

A continuación se describe la invención sirviéndose de los dibujos. Éstos muestran:

Fig. 1 un dispositivo de distribución conforme a la invención, que forma una unidad fabricada de vidrio,

Fig. 2 dos toberas del dispositivo,

Fig. 3 una sección de un tubo de distribución de plástico,

Fig. 4 una sección a través de otro tubo de distribución, y

Fig. 5 un punto de unión de un dispositivo objeto de la invención, compuesto de varias piezas.

El dispositivo de distribución 1 representado en la figura 1 es de vidrio y tiene la siguiente disposición: una multitud de tubos de distribución paralelos 2 con toberas 3, que de acuerdo con la invención están fabricadas a base de trozos de tubo de vidrio; un tubo de afluencia previo a los tubos 2; y una campana 5 a la que se puede alimentar el líquido que se trata de distribuir y en la que el líquido se remansa hasta un nivel que depende del caudal de salida. Las toberas están situadas todas al mismo nivel de manera que se obtienen siempre unas condiciones de salida iguales.

La figura 2 muestra un tubo de distribución 2, tumbado de costado, en el que van colocados mediante fusión del vidrio dos trozos de tubo de vidrio 3 que sirven de toberas. La cara frontal 30 del trozo de tubo 3 que contiene el orificio de salida 31 es una superficie no tratada obtenida mediante un corte por fresa o mediante fractura del vidrio. Gracias a esta característica, de que los bordes del orificio de salida 31 estén formados por bordes obtenidos mediante corte por fresa o fractura del vidrio, sin haber recibido ningún tratamiento adicional, en todas las toberas 3 se dan prácticamente las mismas condiciones de salida para el líquido que se trata de distribuir. De esta manera queda asegurada una distribución uniforme del líquido sin una complejidad especial. Para la fabricación de los trozos de tubo de vidrio 3 se emplean convenientemente tubos capilares comerciales que tienen un diámetro interior de precisión. Los trozos de tubo de vidrio 3 han sido fresados todos a la misma longitud después de haber sido soldados por fusión.

Los trozos de tubo de vidrio 3 también pueden estar dispuestos en el tubo de distribución 2 de tal manera que sus puntos de entrada (también con superficies de rotura o superficies de corte fresadas) queden situados en la zona central del tubo 2. Con esta disposición se pueden sedimentar debajo de los puntos de entrada partículas de suciedad. De esta manera, los canales de tobera que son sensibles a la humedad sufren menos por las partículas de suciedad, y de este modo se reduce la aparición de mermas en el caudal.

En la figura 1 no están representados los puntos de apoyo cuyo fin es el de colocar el dispositivo en la columna sobre un soporte. Estos puntos de apoyo están constituidos convenientemente por piezas de forma tubular o acampanada que van fundidas en la parte inferior de los tubos de distribución 2.

Los tubos de distribución 2 también se pueden fabricar a partir de tubos de plástico extruidos. La figura 3 muestra un ejemplo de realización: los trozos de tubo de vidrio 3 van encajados en orificios realizados al efecto, y se fijan mediante una arandela de junta 35. Otros posibles materiales, en lugar del plástico, son los materiales cerámicos.

Tal como muestra la figura 4 se pueden prever también por cada tubo de distribución 2 más de una fila de toberas 3. En el ejemplo de realización representado, las toberas 3 están dispuestas decaladas, y tienen una orientación inclinada en lugar de vertical.

El dispositivo de distribución objeto de la invención también puede estar constituido por varias piezas, estando estas piezas unidas entre sí de forma desmontable. La figura 5 muestra una unión 6 de esta clase entre un tubo de distribución 2 con toberas 3 y un tubo de afluencia 4. Una tubuladura 20 del tubo 2 se une a una tubuladura 40 del otro tubo 2b. La unión 6 consta de los siguientes componentes: una parte superior 60 y una parte inferior 61, unidas entre sí por unos tramos roscados; una pieza intermedia 62 así como dos anillos de junta mediante los cuales los bordes de las dos tubuladuras 20 y 40 se sellan, por una parte, respecto al exterior y por otra parte se establece una unión estanca con la pieza intermedia 62. Para columnas de gran diámetro es necesario construir los distribuidores en forma de dispositivos ensamblados.

Para los diámetros de las áreas de las superficies de salida de las toberas 31 están previstos valores en una gama entre unos 0,3 mm y 10 mm. La longitud libre que sobresale en los trozos de tubos de vidrio 3 es convenientemente de unos 10 a 15 mm.

El dispositivo distribuidor objeto de la invención resulta especialmente ventajoso para columnas que tengan un relleno estructurado ordenado. En esas columnas se disponen las toberas de tal manera que al relleno se le puedan asignar unas zonas parciales igual de grandes o sensiblemente igual de grandes en cuanto a la distribución de líquido o fluido. En la zona del borde se producen por lo general desviaciones respecto a una distribución uniforme.

El dispositivo de distribución objeto de la invención está constituido enteramente de vidrio, o de vidrio y por ejemplo un material plástico; no contiene partes metálicas. Las columnas con estos dispositivos de distribución son especialmente adecuadas para efectuar un intercambio de sustancia entre un gas y un líquido, donde una de estas fases o ambas contienen una sustancia de efecto corrosivo para los metales. Obviamente en una columna de esta clase es preciso que también todos los restantes elementos instalados sean de materiales que resulten inertes con respecto a las sustancias que se han de tratar.

Claims (10)

1. Dispositivo distribuidor para una columna, con un sistema de tubos de distribución (2, 4) y toberas (3) para un fluido, estando los orificios de salida (31) de las toberas situados preferentemente todos ellos a un mismo nivel,

caracterizado porque al menos una parte de las toberas está fabricada de trozos de tubo de vidrio iguales (3), y porque cada orificio de salida presenta un borde formado por un canto obtenido mediante un corte con fresa y sin ningún otro tratamiento o bien un borde de rotura del vidrio sin tratamiento.

2. Dispositivo distribuidor según la reivindicación 1, caracterizado porque los trozos de tubo de vidrio (3) van fijados a por lo menos un tubo de distribución de vidrio (2) mediante fusión, y los trozos de tubo de vidrio se han fresado todos a la misma longitud una vez colocados.

3. Dispositivo distribuidor según la reivindicación 2, caracterizado porque un tubo de afluencia (4) y el sistema de tubos de distribución (2) forman una unidad (1) fabricada de vidrio.

4. Dispositivo distribuidor según la reivindicación 2, caracterizado por estar constituido por varias partes y porque las partes (2, 4) están unidas entre sí de forma desmontable.

5. Dispositivo distribuidor según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el diámetro de las toberas (3) se encuentra en la gama entre unos 0,3 mm y 10 mm.

6. Dispositivo distribuidor según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los trozos de tubo de vidrio (3) tienen una longitud de unos 10 a 15 mm en la parte que sobresale libremente.

7. Dispositivo distribuidor según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los trozos de tubo de vidrio (3) están dispuestos en el tubo de distribución (2) de tal manera que sus puntos de entrada están situados en la zona del centro del tubo.

8. Columna con un dispositivo distribuidor según una de las reivindicaciones 1 a 7, con un relleno estructurado ordenado y con toberas (3) que están dispuestas de tal manera que al relleno se le puedan asignar zonas parciales igual de grandes en cuanto a la distribución de fluido y una multitud de toberas.

9. Utilización de una columna según la reivindicación 8 para efectuar un intercambio de sustancia entre un gas y un fluido, que se conduce al relleno a través del dispositivo distribuidor, teniendo el fluido un efecto corrosivo para los metales, y siendo el relleno de un material inerte con respecto al fluido.

10. Utilización de un dispositivo distribuidor conforme a una de las reivindicaciones 1 a 7, en particular para llevar a cabo una sorción, donde mediante el dispositivo distribuidor se introduce un primer líquido o un gas en una columna llena de un segundo líquido.