Principios y Tipos de Columnas de Destilación: Funcionamiento y Rellenos Industriales

Columnas de Destilación: Fundamentos y Aplicaciones

Los distintos tipos de destilación se suelen llevar a cabo en las columnas de destilación. Estos son recipientes cilíndricos verticales diseñados para facilitar la separación de componentes líquidos volátiles.

Las columnas poseen una entrada para la corriente de alimentación a destilar en un punto dado, y una salida por la parte superior o cabeza para extraer los vapores que serán condensados. Estos vapores condensados pueden volver en parte a la columna como reflujo, a través de otra entrada en la parte superior.

Para asegurar un adecuado contacto entre el vapor que asciende y el líquido que desciende (un proceso esencial para la *transferencia de materia*), se han diseñado varios dispositivos basados en dos criterios distintos:

Tipos de Columnas de Destilación según el Contacto

• Columnas de contacto continuo entre el vapor y el líquido, también conocidas como columnas de relleno.
• Columnas de contacto por etapas, también conocidas como columnas de platos o pisos.

Columnas de Relleno (Packed Columns)

El interior de estas columnas está ocupado por un relleno de anillos (como los Anillos de Raschig) o de material perforado. En las columnas de relleno, el factor más importante es la mayor superficie de contacto ofrecida por el material de relleno.

En las columnas se produce habitualmente un movimiento a *contracorriente* entre el líquido que desciende y el vapor que asciende. Es durante este movimiento cuando los componentes se purifican hasta alcanzar la calidad deseada en el diseño del proceso.

Definición de Anillos de Raschig

Los Anillos de Raschig son piezas de geometría tubular cuyo diámetro es aproximadamente igual a su longitud y que se emplean como relleno para columnas en procesos de destilación.

Generalmente se fabrican con material cerámico o metálico y poseen una elevada superficie de contacto, lo que facilita la interacción eficiente entre una fase líquida estacionaria y una fase móvil gaseosa.

Mecanismo de Funcionamiento en Contracorriente

En la columna de destilación, el reflujo o vapor condensado gotea sobre el interior de la columna, recubriendo los anillos de Raschig.

De esta forma, el vapor generado y el líquido condensado interaccionan en *contracorriente* en el interior de los anillos. Esta interacción tiende a establecer un equilibrio: los componentes menos volátiles se desplazan con el líquido condensado (hacia abajo) y los más volátiles se desplazan con el vapor generado (hacia arriba), siguiendo sentidos opuestos para lograr la separación.