Una columna de placas es un dispositivo de transferencia de masa líquida-gas ampliamente utilizado. Consta de una carcasa típicamente cilíndrica y varias bandejas dispuestas horizontalmente a intervalos regulares. Durante el funcionamiento normal, el líquido fluye hacia abajo a través de las bandejas por gravedad y sale por la parte inferior. El gas, impulsado por una diferencia de presión, fluye hacia arriba a través de aberturas distribuidas uniformemente en las bandejas y sale por la parte superior. Cada bandeja contiene una determinada cantidad de líquido; La transferencia de masa ocurre cuando el gas atraviesa la capa líquida.
Las columnas de placas vienen en muchos tipos y generalmente se pueden clasificar de la siguiente manera:
① Por estructura de bandeja: bandejas con tapa de burbuja, bandejas con tamiz, bandejas con válvula, bandejas perforadas, bandejas con forma de lengüeta-, etc. Históricamente, las bandejas con tapa de burbuja y con tamiz fueron los primeros tipos. Las bandejas de válvulas se desarrollaron alrededor de los años 50. Actualmente las bandejas cribadoras y las bandejas de válvulas son las más utilizadas, aunque también se utilizan otros tipos. También se están desarrollando e investigando nuevos tipos de bandejas y versiones mejoradas de las tradicionales.
② Según el patrón de flujo de las fases gaseosa y líquida, las bandejas se pueden clasificar en bandejas de flujo cruzado y de contraflujo, o bandejas con y sin bajantes. Las bandejas con bajantes se utilizan ampliamente debido a su alta eficiencia de transferencia de masa y su amplio rango operativo. Las bandejas de contraflujo sin bajantes también se denominan a menudo bandejas de flujo pasante, donde tanto la fase gaseosa como la líquida pasan a través de canales en la bandeja. Estas bandejas tienen una estructura simple y aprovechan al máximo el área de la bandeja. Los tipos más utilizados incluyen-bandejas de tamiz de flujo directo, bandejas de rejilla de flujo-y bandejas corrugadas de flujo-pasante.
③ Según el patrón de flujo de líquido, las bandejas se pueden clasificar en flujo simple-, flujo doble-, flujo U-y otros patrones de flujo (como flujo de cuatro-flujo, escalonado y anular).
Las bandejas de flujo único-son las más utilizadas. Tienen una estructura simple y un largo recorrido de flujo de líquido, lo que resulta beneficioso para mejorar la eficiencia de la bandeja. Sin embargo, cuando el diámetro de la columna o el volumen de líquido es demasiado grande, el gradiente del nivel de líquido en la bandeja será grande, lo que provocará una distribución desigual del gas-líquido o una sobrecarga del bajante, lo que afectará la eficiencia de la bandeja y el funcionamiento normal. Las bandejas de doble-flujo son adecuadas para diámetros de columna más grandes y caudales de líquido más altos. En este caso, el líquido se divide en dos corrientes, lo que reduce la intensidad del flujo del vertedero de desbordamiento y la carga en el bajante, al tiempo que reduce el gradiente del nivel del líquido en la bandeja. Sin embargo, los bajantes deben colocarse alternativamente en el medio o en ambos lados de la bandeja, ocupando más área de transferencia de masa de la bandeja.
Las bandejas en forma de U-tienen presas de entrada y salida ubicadas en el mismo lado de la bandeja. Se coloca un deflector más alto que el nivel del líquido entre ellos para controlar el flujo del líquido en forma de U-, extendiendo así la distancia de recorrido del líquido. Este tipo de bandeja se utiliza en columnas-de diámetro pequeño y con caudales de líquido bajos.
Cuatro-bandejas de flujo y flujo escalonado-son adecuadas para columnas de diámetro aún mayor y caudales de líquido muy altos.
