Chimica industriale: le varie tipologie di colonne

La colonna è una delle apparecchiature maggiormente sfruttate della chimica industriale: si tratta di un elemento essenziale per quel che concerne la realizzazione di diverse operazioni, quali la distillazione e l’assorbimento. Le colonne possono essere del tipo a pioggia, a riempimento, oppure a piatti e funzionano di solito con le due fasi (liquido-liquido, liquido-gas, liquido-vapore) che si muovono controcorrente, vale a dire dall’alto verso il basso e l’altra in senso opposto. La colonna a pioggia rappresenta il dispositivo più semplice in questo senso ed è formato da un adatto recipiente, di solito di forma cilindrica, avente altezza molto superiore rispetto al diametro e munito al livello superiore di ugelli o di distributore della fase da disperdere.

La fase continua riempie il recipiente e quella dispersa passa attraverso di essa: si realizza in questa maniera il voluto contatto tra le due fasi. La colonna a riempimento, al contrario, è differente rispetto a quella appena menzionata per il fatto che il recipiente risulta parzialmente occupato da un materiale adatto, sia a struttura continua che forata. I materiali di riempimento sono di forma e dimensioni diverse. Spesso, poi, si usano dei cilindri cavi a pareti sottili, di altezza uguale al diametro (si tratta dei cosiddetti anelli di Raschig) e corpi a forma di sella (corpi a sella di Berl).

Il funzionamento di una colonna a riempimento dipende principalmente dall’estensione della superficie di contatto che viene offerta dal riempimento e dalla suddivisione della fase dispersa. Una colonna a piatti, infine, consta di una serie di piatti che sono disposti a intervalli regolari entro la colonna, destinati a disperdere una delle fasi. Per far scendere la fase continua da un piatto all’altro si usano tubi a sezione circolare che si prolungano fin sopra il fondo dei piatti stessi. Nel caso di una colonna forata, si avrà a che fare con una serie di tante colonne a pioggia, montate una sopra l’altra.