Investigación Experimental de Pérdidas de Calor en una Columna de Destilación de Pared Dividida Múltiple a Escala Piloto con Tres Secciones Paralelas
Autores: Ränger, Lena-Marie; Waibel, Yannick; Grützner, Thomas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Investigación Experimental de Pérdidas de Calor en una Columna de Destilación de Pared Dividida Múltiple a Escala Piloto con Tres Secciones Paralelas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Columna de destilación
Pérdidas de calor
A pequeña escala
Carga de vapor
Eficiencia térmica
Dinámica de fluidos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Para una investigación en profundidad del proceso de separación en columnas de destilación a pequeña escala, es muy importante conocer la carga de vapor exacta dentro de la columna. Sin embargo, dado que las columnas con diámetros pequeños tienen una relación superficie-volumen relativamente alta, las pérdidas de calor tienen un impacto significativo en la dinámica de fluidos, ya que conducen a una condensación no deseada y, por lo tanto, a cambios en los flujos internos. Este trabajo presenta un procedimiento utilizado para medir las pérdidas de calor en una columna de destilación de 9.6 m de altura con tres segmentos parcialmente paralelos (columna de pared divisoria múltiple). El evaporador está hecho de acero inoxidable, y las paredes de la columna están hechas de vidrio doblemente aislado, evacuado y espejado, y además, se pueden calentar. Se encuentra que se pierden cantidades significativas de calor en el evaporador. A lo largo de la altura de la columna, se pierden alrededor de 0.8 kW adicionales, incluso con calefacción de la pared externa. Para determinar la razón principal de esta pérdida significativa, se toman imágenes térmicas, indicando que el problema surge principalmente debido a las bridas. Con base en esto, se puede concluir que se recomienda encarecidamente un aislamiento adecuado y chaquetas de calefacción adicionales para las paredes de la columna con el fin de aumentar su eficiencia térmica.
Descripción
Para una investigación en profundidad del proceso de separación en columnas de destilación a pequeña escala, es muy importante conocer la carga de vapor exacta dentro de la columna. Sin embargo, dado que las columnas con diámetros pequeños tienen una relación superficie-volumen relativamente alta, las pérdidas de calor tienen un impacto significativo en la dinámica de fluidos, ya que conducen a una condensación no deseada y, por lo tanto, a cambios en los flujos internos. Este trabajo presenta un procedimiento utilizado para medir las pérdidas de calor en una columna de destilación de 9.6 m de altura con tres segmentos parcialmente paralelos (columna de pared divisoria múltiple). El evaporador está hecho de acero inoxidable, y las paredes de la columna están hechas de vidrio doblemente aislado, evacuado y espejado, y además, se pueden calentar. Se encuentra que se pierden cantidades significativas de calor en el evaporador. A lo largo de la altura de la columna, se pierden alrededor de 0.8 kW adicionales, incluso con calefacción de la pared externa. Para determinar la razón principal de esta pérdida significativa, se toman imágenes térmicas, indicando que el problema surge principalmente debido a las bridas. Con base en esto, se puede concluir que se recomienda encarecidamente un aislamiento adecuado y chaquetas de calefacción adicionales para las paredes de la columna con el fin de aumentar su eficiencia térmica.