Formación de espuma en una columna de platos La formación de espuma en un proceso de destilación puede ser debido al paso de vapor o de gas. Esto puede ser debido a que la velocidad del gas es demasiado alta o la velocidad de evaporación es demasiado rápido. Absorción. Las torres de platos son cilindros verticales en que el líquido y el gas se ponen en o en forma de pasos sobre platos o charolas. El líquido entra en la parte superior y fluye en forma descendente por gravedad. En el camino, fluye a través de cada plato y a través de un conducto, al plato inferior. El gas pasa hacia arriba, a través de orificios de un tipo u otro en el plato; entonces burbujea a través del líquido para formar una espuma, se separa de la espuma y pasa al plato superior.
El concepto de plato o etapa de equilibrio, donde las fases Ligera y pesada se ponen en o, se mezclan y posteriormente se separan. Las fases ligera y pesada pueden ser gas y líquido como en destilación y en absorción de gases, dos líquidos inmiscibles en extracción líquido-líquido, o un sólido y un líquido en lixiviación.
Fig1. Columna de platos
Factores Caída de presión A causa de la labilidad térmica y a la posibilidad de reacciones químicas tales como polimerizaciones y oxidaciones, con frecuencia es preciso operar a alto vacío. En este caso la caída de presión a través de la columna es un parámetro crítico. La caída de presión es también importante en los sistemas que tienden a formar espuma; una elevada caída de presión acentúa esta tendencia (si bien presiones absolutas elevadas tienden a reducirla). En un régimen de espumación moderadamente elevado, el líquido es arrastrado por el gas hasta la etapa siguiente y las eficacias de separación disminuyen, como máximo, en un 50%. Por otra parte, la espuma puede también arrastrar vapor hacia la etapa inferior. En casos extremos, los tubos de bajada (que conducen el flujo de líquido entre las etapas) se pueden llenar totalmente de espuma y provocar inundación de una forma análoga a lo que ocurre en columnas de relleno. Por otra parte, las columnas de platos pueden inundarse aún cuando no se forme espuma si las caídas de presión o las velocidades de flujo del líquido son suficientemente grandes para que el nivel de líquido sobrepase el espaciado entre los platos, dando lugar a retroceso del líquido en los tubos de descenso.
La forma mas común de caracterizar la tendencia a la formación de espuma de un sistema es atraves de su densidad relativa de espuma que representa una relación entre la densidad de la mezcla liquido-gas y la del liquido:
En la Tabla siguiente se recopilan algunas correlaciones empíricas para el calculo de la densidad relativa de espuma reportadas en la literaturas Tabla.1
El concepto de densidad relativa de espuma es útil para la determinación de la fracción volumétrica de cada una de las fases en la mezcla, a través de las siguientes ecuaciones:
Es importante destacar la posibilidad de formación de dos tipos de espuma en el plato. La primera es consecuencia directa del o entre el gas y el líquido; esta permite el o entre las fases, pero puede promover la inundación en el plato. El segundo tipo es una espuma estable, muy difícil de deshacer generada por agentes externos de actividad superficial, que puede causar problemas más graves de operación, incluida la inundación.