Preparar y acondicionar los equipos principales e instalaciones auxiliares de la planta química. QUIE0108. Pedro Bueno Márquez

de un conducto, mediante la aplicación de presión, obtenida de un sistema neumático o de un tornillo sin fin. A la salida del cilindro, se obliga a la masa de materia prima caliente a pasar a través de una boquilla con la forma deseada para nuestro producto.

      En función del tipo de extrusión que se realice, pueden aparecer en el proceso diferentes tipos de extrusoras, entre ellas:

      1 Extrusora de pistón (inyectora).

      2 Extrusora de fricción.

      3 Extrusora de cilindros.

      4 Extrusora de rosca.

      Decantadores

      La separación de diferentes líquidos inmiscibles realizada en estos equipos tiene lugar gracias a la diferencia de densidades existente entre ellos. En esta operación se deja a la gravedad ejercer su influencia sobre la corriente a tratar, de modo que el líquido de menor densidad (más ligero) ocupará el espacio situado sobre el líquido de mayor densidad (más pesado).

       Definición

      Inmiscible Se refiere a la propiedad de algunos líquidos para no mezclarse en cualquier proporción, no pudiendo formar nunca una mezcla homogénea.

      Los objetivos básicos del decantador son:

      1 Reducir la turbulencia en su interior, para que no exista mezcla mecánica entre los líquidos, de forma que porciones de un fluido separado no queden suspendidas en el seno del otro fluido.

      2 Retener el flujo total en el separador el tiempo suficiente para que los diferentes líquidos puedan separarse totalmente.

      Este último objetivo es el que determina el gran tamaño de estos equipos, que en ocasiones se ve reducido debido a que la operación se lleva a cabo paralelamente entre varios decantadores de menor tamaño.

      Centrífugas

      La centrifugación es una decantación selectiva de los componentes inmiscibles, de una mezcla heterogénea, bajo condiciones de gravedad artificial.

      De la misma forma que, por el efecto de la gravedad, se separan el agua y el aceite tras haberlos mezclado, cualquier mezcla inmiscible se separará, pero a mayor velocidad, si se le aplica una aceleración angular. Esto se consigue haciendo moverse al fluido dentro de una cámara que está en continua rotación, de forma que los materiales más densos ocuparán las zonas más alejadas del eje de giro del equipo. La separación será más rápida y eficiente cuanto mayor sea el número de revoluciones por minuto, ya que la fuerza centrífuga será mayor.

      La separación centrífuga es una operación unitaria de gran relevancia en industrias químicas para procesos de:

      1 Tratamiento de efluentes.

      2 Purificación de aceites combustibles y lubricantes.

      3 Suspensiones en general.

      Actualmente, existe gran variedad de centrífugas, las cuales pueden ser clasificadas de muy diversas formas. Un criterio puede ser la cantidad de sólidos que admite la centrífuga a la entrada. Así se puede distinguir lo siguiente:

      1 Una descarga manual de 0-5% de sólidos: se trata de una centrífuga de tambor macizo, en la que los sólidos se eliminan manualmente, parando la máquina y abriendo el equipo.

      2 Una descarga automática intermitente de 0-30% de sólidos: se trata de una centrífuga autodeslodantes. Los sólidos son expulsados automática e intermitentemente a través de los orificios de descarga.

      3 Una descarga continua de 0-40% de sólidos: se trata de una centrífuga conocida como tobera. Los sólidos se expulsan de forma continua a través de toberas.

      4 Definición: Tobera: es una abertura tubular, primitivamente de forma cónica, por donde se introduce el aire en un horno o una forja, fragua o crisol. También se pueden encontrar toberas en ciertos motores marinos, de aviación, etc.

      5 Centrífuga de tornillo transportador de 0-65% de sólidos: es el caso de una centrífuga también conocida como decantador. Su diseño es completamente diferente al resto de centrífugas, ya que dispone de un tornillo transportador que les permite descargar en forma continua los sólidos.

       Recuerde

      La cualidad que permite el uso de la centrifuga para la separación de los diferentes componentes inmiscibles de una corriente es la diferencia de densidades que existe entre ellos.

      Separadores

      Por separadores, se conoce, genéricamente, cualquier equipo en el que se realiza una operación de separación. En función del tipo de fases que componen los separadores, se distinguen:

      1 Separadores sólido-sólido.

      2 Separadores sólido-líquido.

      3 Separadores sólido-gas.

      4 Separadores líquido-líquido.

      5 Separadores líquido-gas.

      6 Separadores gas-gas.

      Para realizar estas operaciones, los equipos aprovechan la diferencia en las propiedades de los materiales a separar, como son:

      1 Volatilidad.

      2 Solubilidad.

      3 Densidad.

      4 Difusividad.

      Calderas

      Una caldera industrial es un recipiente a presión cerrado en el que se calienta un fluido para uso externo del mismo, por aplicación directa del calor resultante de la quema de un combustible (sólido, líquido o gaseoso) o por la utilización de la energía nuclear o eléctrica.

      Las instalaciones que cuentan con calderas industriales pueden ser:

      1 Sistemas de calefacción a vapor.

      2 Sistemas de calefacción por agua caliente.

      3 Sistemas de proceso de vapor de alta presión.

      4 Sistemas de generación eléctrica a vapor, usando combustibles fósiles.

      5 Sistemas de generación eléctrica a vapor, usando combustible nuclear.

      6 Sistemas que utilizan un fluido de trabajo diferente al del agua.

       Aplicación práctica

       En una planta depuradora de aguas residuales en la que está trabajando, se decide sustituir un filtro por una centrífuga para tratar una corriente, que contiene sólidos en una concentración, que suele estar en el rango del 40% al 65%.

       Según su criterio, ¿cuál será la centrífuga más adecuada para realizar esta operación?

       SOLUCIÓN

      La única centrífuga capaz de realizar esta operación será la centrífuga de tornillo transportador (o centrífuga decantadora), ya que su rango de trabajo está entre el 0 y el 65% de concentración en sólidos. Cualquier otra centrífuga tendría que trabajar forzada, ya que le entraría una concentración de sólidos superior a la que puede tratar.

3. Principales variables de operación y su mutua dependencia

      Cada operación básica, y su equipo asociado, cuenta con unos parámetros (variables de operación) que pueden ser manipulados para controlar el funcionamiento de la etapa. El efecto de la modificación