Una torre empaquetada consta de tres componentes principales: el armazón de la torre, el empaque y las partes internas de la torre. La carcasa suele ser un recipiente cilíndrico vertical que contiene un lecho de relleno de una altura específica. Los componentes internos incluyen dispositivos de soporte de empaque, distribuidores de líquido, redistribuidores de líquido, eliminadores de niebla y placas de sujeción de empaque. Los distribuidores de líquido aseguran una distribución uniforme del líquido que ingresa desde la parte superior, maximizando así el área de superficie mojada y el área de contacto; Los tipos comunes incluyen distribuidores de cabezal de ducha, tubería o rociador perforado, canal con muescas y tubo perforado. Los redistribuidores de líquido suelen ser dispositivos cónicos diseñados para evitar la mala distribución del líquido o el flujo en la pared.
El empaque es el componente central de una torre empaquetada. Las características clave del empaque incluyen área de superficie específica, fracción de huecos y factor de empaque. Los empaques se clasifican por material (p. ej., cerámica, metal, plástico), método de instalación (apilamiento estructurado/ordenado versus vertido aleatorio) y forma (p. ej., anillos, monturas, láminas corrugadas o estructuras de malla). En términos generales, los embalajes se dividen en dos categorías: embalaje aleatorio y embalaje estructurado.
El flujo de gas-líquido dentro de la torre implica parámetros críticos como la densidad de pulverización, la caída de presión de la torre, la velocidad superficial del gas, la tasa de humectación y la retención de líquido. Cuando se representa en una escala logarítmica, la relación entre la caída de presión a través del lecho de empaque y la velocidad superficial del gas revela tres regiones distintas (retención, carga e inundación de líquido constante) marcadas por puntos de carga e inundación específicos. La velocidad del gas de inundación depende de las características del empaque, las propiedades del fluido y las condiciones de operación; Para esta determinación se utiliza habitualmente el cuadro de correlación de Eckert. Para calcular el diámetro de la torre, se determina la relación líquido-gas en función del rendimiento del gas, se calcula la velocidad del gas de inundación, se selecciona una velocidad superficial del gas de diseño (normalmente de 0,5 a 0,8 veces la velocidad de inundación) y luego se calcula el diámetro.
Una torre empaquetada es un dispositivo de transferencia de masa que utiliza el empaque como medio de contacto entre las fases gaseosa y líquida. El líquido se rocía sobre el empaque desde la parte superior a través de un distribuidor y fluye hacia abajo a lo largo de las superficies del empaque, mientras que el gas ingresa desde abajo, pasa a través de un dispositivo de distribución y fluye hacia arriba en contracorriente hacia el líquido, a través de los huecos en el lecho del empaque; La transferencia de masa ocurre a través del contacto íntimo entre las fases gaseosa y líquida en las superficies del empaque. Las torres empaquetadas son dispositivos de transferencia de masa gas-líquido de contacto continuo en los que las composiciones de las dos fases varían continuamente a lo largo de la altura de la torre; En condiciones normales de funcionamiento, la fase gaseosa actúa como fase continua, mientras que la fase líquida actúa como fase dispersa.
Las torres de absorción deben cumplir los siguientes requisitos básicos: proporcionar suficiente área de contacto y tiempo de contacto adecuado entre las fases gaseosa y líquida; asegurar una turbulencia vigorosa para minimizar la resistencia a la absorción y maximizar la eficiencia de la absorción; ofrecer un amplio rango operativo, rendimiento estable y flexibilidad operativa adecuada; minimizar la resistencia al flujo de gas para garantizar un bajo consumo de energía; poseer suficiente resistencia mecánica y resistencia a la corrosión; y presentan una estructura sencilla que facilita la fabricación y el mantenimiento.