Columna de extracción con turbina

La columna de extracción con turbina realiza extracción por solventes en contracorriente dentro de una envolvente vertical, con impulsores de turbina montados en un eje central que aportan la agitación. El diámetro exterior va de 20 a 300 mm, en vidrio borosilicato de alta calidad, PTFE, PP, SUS 316L o SUS 304, con el número de etapas calculado a partir de las propiedades de su sistema.

Dónde encaja en el diagrama de flujo

Una columna reemplaza un tren de mezcladores-sedimentadores por un solo recipiente vertical. Donde un mezclador-sedimentador necesita superficie de piso por cada etapa, la columna apila las etapas en altura y usa un solo eje de agitación.

Por qué agitación de turbina

El tipo de impulsor define el carácter de la columna. Los impulsores de turbina generan flujo radial intenso, lo que da alto caudal por unidad de área y buena transferencia de masa: la columna resulta corta y ancha para su servicio. El precio es el cizallamiento: una turbina no es delicada, así que un sistema que emulsiona con facilidad o que arrastra sólidos sufrirá donde un diseño de bajo cizallamiento no lo haría. Es la columna a elegir cuando la química es limpia y rápida y el caudal alto.

Cómo leer la especificación

• Diámetro exterior 20–300 mm — desde material de vidrio de banco hasta una columna piloto. El diámetro fija el caudal; la altura y el número de etapas fijan la separación.
• Número de etapas calculado a partir de las propiedades del sistema — sale de la isoterma de equilibrio y de la recuperación requerida, y por eso la columna se especifica junto con los datos de su sistema y no con una lista de precios.
• Material de la columna: vidrio borosilicato, PTFE, PP, 316L, 304 — vidrio para visibilidad en diámetro pequeño, PTFE para química agresiva, PP para servicio ácido a escala, inoxidable para servicio limpio sin cloruros.
• Estructura: acero al carbono con recubrimiento, SUS304 o 316 — es la parte que debe sostener con seguridad un tramo alto de vidrio.
• Control: gabinete antiexplosión, panel de uso general, PLC o DCS — la elección depende del riesgo del solvente y de si la columna es un banco de ensayo o parte de una planta.
• Kit de aislamiento opcional — vale la pena en una columna alta, donde la superficie es grande y un pequeño gradiente de temperatura a lo largo de la altura cambia el comportamiento de las etapas.

Servicio típico y tipos de columna

Extracción en contracorriente de alto caudal donde el espacio de piso es limitado y el sistema separa limpio: separación de metales desde licor de lixiviación limpio, recuperación de solvente y etapas de lavado, con columnas de vidrio de pequeño diámetro para medir la altura equivalente de etapa teórica. Para alimentación sucia, sistemas que emulsionan o requisitos amplios de turndown, conviene un contactor de discos rotatorios, que cizalla menos; si el sistema necesita pocas etapas y quiere verlas, un mezclador-sedimentador transparente es más fácil de diagnosticar. Para el servicio de recuperación de metales de licores diluidos, la unidad de intercambio iónico de PMMA cubre el rango de concentraciones donde la extracción por solventes no es económica.

Envíe la isoterma, la recuperación requerida, la relación de caudales y la limpieza del licor, y calculamos número de etapas y diámetro.

Preguntas frecuentes

¿El número de etapas es estándar?

No. Se calcula a partir de las propiedades del sistema: la isoterma de equilibrio y la recuperación requerida. Por eso se especifica junto con los datos del proceso.

¿Por qué elegir agitación de turbina?

Porque genera flujo radial intenso, con alto caudal por unidad de área y buena transferencia de masa. La contrapartida es el cizallamiento, que no conviene en sistemas que emulsionan con facilidad.