Intercambio a contracorriente

Intercambio de corriente de calor: Observe el diferencial que disminuye gradualmente y que las secuencias frías y calientes salen con una diferencia de temperatura inversa; el flujo de entrada más caliente se convierte en el flujo de salida más fresco y viceversa.

Intercambio a contracorriente es un mecanismo que ocurre en la naturaleza y se imita en la industria y la ingeniería, en el que hay un cruce de alguna propiedad, generalmente calor o algún químico, entre dos cuerpos que fluyen en direcciones opuestas para entre sí. Los cuerpos que fluyen pueden ser líquidos, gases o incluso polvos sólidos, o cualquier combinación de ellos. Por ejemplo, en una columna de destilación, los vapores burbujean a través del líquido que fluye hacia abajo mientras intercambian calor y masa.

La cantidad máxima de transferencia de calor o masa que se puede obtener es mayor con el intercambio en contracorriente que en el mismo sentido (paralelo) porque la contracorriente mantiene una diferencia o gradiente que disminuye lentamente (por lo general, diferencia de temperatura o concentración). En el intercambio paralelo, el gradiente inicial es más alto pero cae rápidamente, lo que lleva a un potencial desperdiciado. Por ejemplo, en el diagrama adyacente, el fluido que se calienta (que sale por la parte superior) tiene una temperatura de salida más alta que el fluido enfriado (que sale por la parte inferior) que se usó para calentar. Con el intercambio a favor o en paralelo, los fluidos calentado y enfriado solo pueden acercarse entre sí. El resultado es que el intercambio en contracorriente puede lograr una mayor cantidad de transferencia de calor o masa que en paralelo bajo condiciones similares.

Ver: arreglo de flujo.

El intercambio de contracorriente, cuando se configura en un circuito o bucle, se puede usar para acumular concentraciones, calor u otras propiedades de los líquidos que fluyen. En concreto, cuando se instala en un bucle con un líquido amortiguador entre el fluido de entrada y el de salida que circulan por un circuito, y con bombas de transporte activo en los tubos del fluido de salida, el sistema se denomina multiplicador de contracorriente, lo que permite un efecto multiplicador de muchas bombas pequeñas para acumular gradualmente una gran concentración en el líquido tampón.

Otros circuitos de intercambio de contracorriente en los que los fluidos entrantes y salientes se tocan entre sí se utilizan para retener una alta concentración de una sustancia disuelta o para retener el calor, o para permitir la acumulación externa del calor o la concentración en un punto del sistema.

Los circuitos o bucles de intercambio de contracorriente se encuentran ampliamente en la naturaleza, específicamente en sistemas biológicos. En los vertebrados, se les llama rete mirabile, originalmente el nombre de un órgano en las branquias de los peces para absorber oxígeno del agua. Se imita en los sistemas industriales. El intercambio a contracorriente es un concepto clave en la termodinámica de la ingeniería química y los procesos de fabricación, por ejemplo, en la extracción de sacarosa de las raíces de la remolacha azucarera.

La multiplicación a contracorriente es un concepto similar pero diferente en el que el líquido se mueve en un bucle seguido de un largo movimiento en direcciones opuestas con una zona intermedia. El tubo que conduce al bucle acumula pasivamente un gradiente de calor (o enfriamiento) o concentración de disolvente, mientras que el tubo de retorno tiene una pequeña acción de bombeo constante a lo largo de él, de modo que se crea una intensificación gradual del calor o la concentración hacia el bucle. Se ha encontrado multiplicación a contracorriente en los riñones así como en muchos otros órganos biológicos.

Tres sistemas de intercambio actuales

Tres topologías de sistemas de cambio contracurrentes

Cuando se transfiere calor, se utiliza una membrana termoconductora entre los dos tubos, y cuando se transfiere la concentración de una sustancia química, se utiliza una membrana semipermeable.

Flujo paralelo: media transferencia

Comparación entre las operaciones y los efectos de una y un sistema de intercambio de corrientes contra corrientes es representado por los diagramas superiores e inferiores respectivamente. En ambos se asume (y se indica) que el rojo tiene un valor más alto (por ejemplo, de temperatura) que el azul y que la propiedad que se transporta en los canales por lo tanto fluye de rojo a azul. Tenga en cuenta que los canales son contiguos si se produce un intercambio efectivo (es decir, no puede haber brecha entre los canales).

En el mecanismo de intercambio de flujo a favor de la corriente, los dos fluidos fluyen en la misma dirección.

Como muestra el diagrama de los mecanismos de intercambio en paralelo y en contracorriente, un sistema de intercambio en paralelo tiene un gradiente variable a lo largo del intercambiador. Con flujos iguales en los dos tubos, este método de intercambio solo es capaz de mover la mitad de la propiedad de un flujo a otro, sin importar la longitud del intercambiador.

Si cada corriente cambia su propiedad para estar un 50 % más cerca de la condición de entrada de la corriente opuesta, el intercambio se detendrá cuando se alcance el punto de equilibrio y el gradiente haya disminuido a cero. En el caso de flujos desiguales, la condición de equilibrio ocurrirá algo más cerca de las condiciones de la corriente con mayor flujo.

Ejemplos de flujo paralelo

Cambio de calor cocurrente y contracorriente

Un intercambiador de calor en paralelo es un ejemplo de un mecanismo de intercambio de flujo en paralelo.
Dos tubos tienen un líquido que fluye en la misma dirección. Uno comienza caliente a 60 °C, el segundo frío a 20 °C. Una membrana termoconductora o una sección abierta permite la transferencia de calor entre los dos flujos.

El fluido caliente calienta al frío y el fluido frío enfría al caliente. El resultado es el equilibrio térmico: ambos fluidos terminan aproximadamente a la misma temperatura: 40 °C, casi exactamente entre las dos temperaturas originales (20 y 60 °C). En el extremo de entrada, hay una gran diferencia de temperatura de 40 °C y mucha transferencia de calor; en el extremo de salida, hay una diferencia de temperatura muy pequeña (ambos están a la misma temperatura de 40 °C o cerca de ella) y muy poca transferencia de calor, si es que hay alguna. Si se alcanza el equilibrio, donde ambos tubos están a la misma temperatura, antes de que el líquido salga de los tubos, no se logrará más transferencia de calor a lo largo de la longitud restante de los tubos.

Un ejemplo similar es el intercambio de concentración concurrente. El sistema consta de dos tubos, uno con salmuera (agua salada concentrada), otro con agua dulce (que tiene una baja concentración de sal), y una membrana semipermeable que permite que solo el agua pase entre los dos, en un proceso osmótico.. Muchas de las moléculas de agua pasan del flujo de agua dulce para diluir la salmuera, mientras que la concentración de sal en el agua dulce crece constantemente (ya que la sal no sale de este flujo, mientras que el agua sí). Esto continuará, hasta que ambos flujos alcancen una dilución similar, con una concentración cercana a la mitad entre las dos diluciones originales. Una vez que eso suceda, no habrá más flujo entre los dos tubos, ya que ambos están en una dilución similar y no hay más presión osmótica.

Flujo en contracorriente: transferencia casi total

Cambio de calor contra corriente espiral

En el flujo a contracorriente, los dos flujos se mueven en direcciones opuestas.

Dos tubos tienen un líquido que fluye en direcciones opuestas, transfiriendo una propiedad de un tubo al otro. Por ejemplo, esto podría ser la transferencia de calor de un flujo de líquido caliente a uno frío, o la transferencia de la concentración de un soluto disuelto de un flujo de líquido de alta concentración a un flujo de baja concentración.

El sistema de intercambio de contracorriente puede mantener un gradiente casi constante entre los dos flujos durante toda su longitud de contacto. Con una longitud suficientemente larga y un caudal suficientemente bajo, esto puede dar como resultado que se transfiera casi toda la propiedad. Entonces, por ejemplo, en el caso del intercambio de calor, el líquido que sale estará casi tan caliente como el calor del líquido entrante original.

Ejemplos de flujo en contracorriente

En un intercambiador de calor a contracorriente, el fluido caliente se vuelve frío y el fluido frío se calienta.

En este ejemplo, el agua caliente a 60 °C entra por la tubería superior. Calienta el agua en el tubo inferior que se ha calentado en el camino, a casi 60 °C. Todavía existe una diferencia de calor mínima pero existente, y se transfiere una pequeña cantidad de calor, de modo que el agua que sale de la tubería inferior está cerca de los 60 °C. Debido a que la entrada caliente está a su temperatura máxima de 60 °C, y el agua que sale en la tubería inferior está casi a esa temperatura pero no del todo, el agua en la tubería superior puede calentar la que está en la tubería inferior a casi su propia temperatura.. En el extremo frío, la salida de agua del tubo superior, debido a que el agua fría que ingresa al tubo inferior todavía está fría a 20 °C, puede extraer lo último del calor del agua caliente ahora enfriada en el tubo superior, trayendo su temperatura desciende casi hasta el nivel del fluido frío de entrada (21 °C).

El resultado es que la tubería superior que recibía agua caliente ahora tiene agua fría dejándola a 20 °C, mientras que la tubería inferior que recibía agua fría ahora emite agua caliente a cerca de 60 °C. En efecto, la mayor parte del calor se transfirió.

Condiciones para mayores resultados de transferencia

La transferencia casi completa en los sistemas que implementan el intercambio contracorriente solo es posible si los dos flujos son, en cierto sentido, "iguales".

Para una transferencia máxima de concentración de sustancia, se requiere un caudal igual de solventes y soluciones. Para una máxima transferencia de calor, la capacidad calorífica específica promedio y el caudal másico deben ser los mismos para cada corriente. Si los dos flujos no son iguales, por ejemplo, si el calor se transfiere del agua al aire o viceversa, entonces, de manera similar a los sistemas de intercambio paralelos, se espera una variación en el gradiente debido a que la acumulación de la propiedad no se transfiere correctamente.

Intercambio a contracorriente en sistemas biológicos

Rete mirabile = RM

El intercambio a contracorriente en los sistemas biológicos se produjo tras el descubrimiento de los sistemas de multiplicación a contracorriente por parte de Werner Kuhn.

El intercambio a contracorriente se utiliza ampliamente en los sistemas biológicos para una amplia variedad de propósitos. Por ejemplo, los peces lo usan en sus branquias para transferir oxígeno del agua circundante a su sangre, y las aves usan un intercambiador de calor a contracorriente entre los vasos sanguíneos de sus patas para mantener el calor concentrado dentro de sus cuerpos. En los vertebrados, este tipo de órgano se denomina rete mirabile (originalmente el nombre del órgano en las branquias de los peces). Los riñones de los mamíferos utilizan el intercambio de contracorriente para eliminar el agua de la orina para que el cuerpo pueda retener el agua utilizada para mover los productos de desecho nitrogenados (ver multiplicador de contracorriente).

Bucle de multiplicación en contracorriente

Diagrama de bucle de multiplicación de corriente

Un bucle de multiplicación en contracorriente es un sistema en el que el fluido fluye en un bucle de modo que la entrada y la salida tienen una concentración baja similar de una sustancia disuelta, pero en el otro extremo del bucle hay una concentración alta de esa sustancia. Un líquido tampón entre los tubos de entrada y salida recibe la sustancia concentrada. Los tubos de entrada y salida no se tocan entre sí.

El sistema permite la acumulación de una alta concentración gradualmente, al permitir una acumulación natural de concentración hacia la punta dentro del tubo de entrada (por ejemplo, usando ósmosis de agua fuera de la tubería de entrada y en el líquido de amortiguación), y el uso de muchas bombas de transporte activo, cada una de las cuales bombea solo contra un gradiente muy pequeño, durante la salida del circuito, devolviendo la concentración dentro de la tubería de salida a su concentración original.

El flujo entrante que comienza con una concentración baja tiene una membrana semipermeable con agua que pasa al líquido tampón por ósmosis con un pequeño gradiente. Hay una acumulación gradual de concentración dentro del bucle hasta la punta del bucle donde alcanza su máximo.

En teoría, podría existir o construirse un sistema similar para el intercambio de calor.

En el ejemplo que se muestra en la imagen, el agua entra a 299 mg/L (NaCl / H₂O). El agua pasa debido a una pequeña presión osmótica al líquido tampón en este ejemplo a 300 mg/L (NaCl / H₂O). Más arriba en el circuito, hay un flujo continuo de agua fuera del tubo y hacia el tampón, aumentando gradualmente la concentración de NaCl en el tubo hasta que alcanza 1199 mg/L en la punta. El líquido amortiguador entre los dos tubos tiene una concentración que aumenta gradualmente, siempre un poco por encima del fluido entrante, en este ejemplo alcanzando 1200 mg/L. Esto está regulado por la acción de bombeo en el tubo de retorno como se explicará inmediatamente.

La punta del asa tiene la mayor concentración de sal (NaCl) en el tubo de entrada: en el ejemplo, 1199 mg/l, y en el tampón, 1200 mg/l. El tubo de retorno tiene bombas de transporte activo, bombeando sal hacia el líquido tampón a una baja diferencia de concentraciones de hasta 200 mg/L más que en el tubo. Por lo tanto, frente a los 1000 mg/L en el líquido tampón, la concentración en el tubo es de 800 y solo se necesitan 200 mg/L para bombear. Pero lo mismo es cierto en cualquier lugar a lo largo de la línea, de modo que a la salida del circuito solo se necesita bombear 200 mg/L.

En efecto, esto puede verse como un efecto de multiplicación gradual, de ahí el nombre del fenómeno: un 'multiplicador de contracorriente' o el mecanismo: Multiplicación a contracorriente, pero en términos de ingeniería actual, la multiplicación a contracorriente es cualquier proceso donde solo se necesita un ligero bombeo, debido a la pequeña diferencia constante de concentración o calor a lo largo del proceso, elevándose gradualmente hasta su máximo. No hay necesidad de un líquido tampón, si el efecto deseado es recibir una alta concentración en la tubería de salida.

En el riñón

Lazo de Henle (Anatomía de Gray libro)

Un circuito de líquido en el asa de Henle, una parte importante de los riñones, permite la acumulación gradual de la concentración de orina en los riñones mediante el transporte activo en las nefronas salientes (túbulos que transportan líquido en el proceso de concentración gradual). la urea). Las bombas de transporte activo solo necesitan superar un gradiente de concentración constante y bajo, debido al mecanismo multiplicador de contracorriente.

Varias sustancias pasan desde el líquido que entra en las nefronas hasta que sale del circuito (ver el diagrama de flujo de las nefronas). La secuencia de flujo es la siguiente:

• Renal corpus: El líquido entra en el sistema nefrón en la cápsula del Bowman.
• Tubo proximal convoludo: Entonces puede reabsorb urea en la extremidad descendente gruesa. El agua se retira de los nefrones por la osmosis (y la glucosa y otros iones se bombean con el transporte activo), aumentando gradualmente la concentración en los nefrones.
• Loop of Henle Descending: El líquido pasa de la extremidad baja delgada a la extremidad ascendente gruesa. El agua se libera constantemente a través de la osmosis. Poco a poco hay una acumulación de concentración osmótica, hasta alcanzar 1200 mOsm en la punta del bucle, pero la diferencia a través de la membrana se mantiene pequeña y constante.

Por ejemplo, el líquido en una sección dentro de la extremidad baja delgada es a 400 mOsm mientras que fuera de ella es 401. Más abajo de la extremidad descendente, la concentración interior es 500 mientras que fuera es 501, por lo que una diferencia constante de 1 mOsm se mantiene a través de la membrana, aunque la concentración dentro y fuera está aumentando gradualmente.

• Loop of Henle Ascending: después de la punta (o 'bend') del bucle, el líquido fluye en el delgado miembro ascendente. Salt-sodium Na⁺ y cloruro Cl⁻ Los iones se bombean fuera del líquido disminuyendo gradualmente la concentración en el líquido de salida, pero, utilizando el mecanismo de multiplicador contracorriente, siempre bombeando contra una diferencia osmótica constante y pequeña.

Por ejemplo, las bombas en una sección cercana a la curva, bombean desde 1000 mOsm dentro de la extremidad ascendente hasta 1200 mOsm fuera de ella, con un ancho de 200 mOsm. Bombas más allá de la delgada extrem ascendente, bombear de 400 mOsm a líquido a 600 mOsm, por lo que de nuevo la diferencia se mantiene a 200 mOsm desde el interior hasta el exterior, mientras que la concentración tanto dentro como fuera disminuye gradualmente a medida que avanza el flujo líquido.

El líquido finalmente alcanza una baja concentración de 100 mOsm al salir del delgado miembro ascendente y pasando por el grueso uno

• Distal convoluted tubule: Una vez que deja el bucle de Henle, el grueso miembro ascendente puede reabsorb opcionalmente y aumentar la concentración en los nefrones.
• Recogida de conducto: El conducto de recogida recibe líquido entre 100 mOsm si no se hace ninguna reabsorción, a 300 o más si se utilizó la reabsorción. El conducto coleccionista puede continuar aumentando la concentración si es necesario, bombeando gradualmente los mismos iones que el tubular convocado Distal, utilizando el mismo gradiente que los miembros ascendentes en el bucle de Henle, y alcanzando la misma concentración.
• Ureter: La orina líquida sale al Ureter.
• El mismo principio se utiliza en la hemodialisis dentro de las máquinas de riñón artificial.

Historia

Inicialmente, el mecanismo de intercambio de contracorriente y sus propiedades fueron propuestos en 1951 por el profesor Werner Kuhn y dos de sus antiguos alumnos, quienes llamaron al mecanismo encontrado en el asa de Henle en riñones de mamíferos un multiplicador de contracorriente y confirmaron por hallazgos de laboratorio en 1958 por el profesor Carl W. Gottschalk. La teoría fue reconocida un año más tarde después de que un estudio meticuloso mostrara que casi no hay diferencia osmótica entre los líquidos en ambos lados de las nefronas. Homer Smith, una considerable autoridad contemporánea en fisiología renal, se opuso al modelo de concentración en contracorriente durante 8 años, hasta que cedió terreno en 1959. Desde entonces, se han encontrado muchos mecanismos similares en los sistemas biológicos, el más notable de ellos: la Rete mirabile en los peces..

Intercambio de calor a contracorriente en los organismos

La sangre arterial y la vena profunda suministran al brazo humano. Las venas superficiales (subcutáneas) no se muestran. Las venas profundas se envuelven alrededor de las arterias, y el consiguiente flujo contracorriente permite que la mano se enfríe considerablemente sin pérdida de calor corporal, que es cortocircuitado por el flujo de corriente de contador.

En climas fríos, el flujo de sangre a las extremidades de las aves y los mamíferos se reduce por la exposición a condiciones ambientales frías y regresa al tronco a través de las venas profundas que se encuentran junto a las arterias (formando venae comitantes). Esto actúa como un sistema de intercambio de contracorriente que cortocircuita el calor de la sangre arterial directamente a la sangre venosa que regresa al tronco, lo que provoca una pérdida mínima de calor de las extremidades en climas fríos. Las venas subcutáneas de las extremidades están fuertemente constreñidas, lo que reduce la pérdida de calor a través de esta ruta y obliga a que la sangre regrese de las extremidades a los sistemas de flujo sanguíneo a contracorriente en el centro de las extremidades. Las aves y los mamíferos que sumergen regularmente sus extremidades en agua fría o helada tienen sistemas de flujo sanguíneo a contracorriente particularmente bien desarrollados en sus extremidades, lo que permite una exposición prolongada de las extremidades al frío sin una pérdida significativa de calor corporal, incluso cuando las extremidades son tan delgadas como la parte inferior de las patas, o tarsos, de un pájaro, por ejemplo.

Cuando animales como la tortuga laúd y los delfines se encuentran en aguas más frías a las que no están aclimatados, utilizan este mecanismo CCHE para evitar la pérdida de calor de sus aletas, aletas caudales y aletas dorsales. Dichos sistemas CCHE están formados por una red compleja de plexos venosos periarteriales, o venae comitantes, que atraviesan la grasa desde sus extremidades mínimamente aisladas y protuberancias delgadas y aerodinámicas. Cada plexo consta de una arteria central que contiene sangre caliente del corazón rodeada por un haz de venas que contienen sangre fría de la superficie del cuerpo. A medida que estos fluidos fluyen entre sí, crean un gradiente de calor en el que el calor se transfiere y retiene dentro del cuerpo. La sangre arterial tibia transfiere la mayor parte de su calor a la sangre venosa fría que ahora ingresa desde el exterior. Esto conserva el calor al recircularlo de regreso al núcleo del cuerpo. Dado que las arterias ceden gran parte de su calor en este intercambio, se pierde menos calor por convección en la superficie periférica.

Otro ejemplo lo encontramos en las patas de un zorro ártico que pisa la nieve. Las patas están necesariamente frías, pero la sangre puede circular para llevar nutrientes a las patas sin perder mucho calor del cuerpo. La proximidad de las arterias y venas en la pierna da como resultado el intercambio de calor, de modo que a medida que la sangre fluye hacia abajo, se enfría y no pierde mucho calor en la nieve. A medida que la sangre (fría) fluye hacia arriba desde las patas a través de las venas, recoge el calor de la sangre que fluye en la dirección opuesta, de modo que regresa al torso en un estado tibio, lo que permite que el zorro mantenga una temperatura agradable. sin perderlo en la nieve. Este sistema es tan eficiente que el zorro ártico no comienza a temblar hasta que la temperatura desciende a -70 °C (-94 °F).

Intercambio de contracorriente en aves marinas y del desierto para conservar agua

Se ha descubierto que las aves marinas y del desierto tienen una glándula de sal cerca de las fosas nasales que concentra la salmuera, que luego se "estornuda" hacia el mar, permitiendo de hecho que estas aves beban agua de mar sin necesidad de encontrar recursos de agua dulce. También permite que las aves marinas eliminen el exceso de sal que ingresa al cuerpo al comer, nadar o bucear en el mar en busca de alimento. El riñón no puede eliminar estas cantidades y concentraciones de sal.

La glándula secretora de sal se ha encontrado en aves marinas como pelícanos, petreles, albatros, gaviotas y charranes. También se ha encontrado en avestruces de Namibia y otras aves del desierto, donde la acumulación de sal se debe a la deshidratación y la escasez de agua potable.

En las aves marinas, la glándula de sal está por encima del pico, lo que conduce a un canal principal por encima del pico, y se sopla agua desde dos pequeñas fosas nasales en el pico para vaciarlo. La glándula de sal tiene dos mecanismos de contracorriente trabajando en ella:

a. Un sistema de extracción de sal con un mecanismo de multiplicación a contracorriente, donde la sal se bombea activamente desde las 'vénulas' (pequeñas venas) en los túbulos glandulares. Aunque el líquido en los túbulos tiene una concentración de sal más alta que la sangre, el flujo se organiza en un intercambio a contracorriente, de modo que la sangre con una alta concentración de sal ingresa al sistema cerca de donde salen los túbulos de la glándula y se conectan con el canal principal Por lo tanto, a lo largo de la glándula, solo hay que subir un pequeño gradiente para empujar la sal de la sangre al líquido salado con transporte activo impulsado por ATP.

b. El sistema de suministro de sangre a la glándula se establece en un mecanismo de bucle de intercambio de contracorriente para mantener la alta concentración de sal en la sangre de la glándula, de modo que no se devuelva al sistema sanguíneo.

Las glándulas eliminan la sal de manera eficiente y, por lo tanto, permiten que las aves beban el agua salada de su entorno mientras están a cientos de kilómetros de la tierra.

Intercambio a contracorriente en la industria y la investigación científica

Hardendale Lime Works in the UK using countercurrent kilns to reach high temperatures

La cromatografía a contracorriente es un método de separación que se basa en la partición diferencial de analitos entre dos líquidos inmiscibles usando flujo a contracorriente o paralelo. El término y la abreviatura más utilizados, que provienen de la distribución en contracorriente (CCD) de Craig, son cromatografía en contracorriente o CCC, en particular cuando se utilizan instrumentos CCC hidrodinámicos. El término cromatografía de partición es en gran parte un sinónimo y se usa predominantemente para instrumentos CCC hidrostáticos.

• La destilación de sustancias químicas como el refinamiento del petróleo se realiza en torres o columnas con bandejas perforadas. Vapor de las fracciones bajas hirviendo burbujas hacia arriba a través de los agujeros en las bandejas en contacto con las fracciones que fluyen alto hirviendo. La concentración de baja fracción hirviendo aumenta en cada bandeja por encima de la torre, ya que es "tripped". La baja fracción hirviendo se extrae de la parte superior de la torre y la alta fracción hirviendo dibujada desde el fondo. El proceso en las bandejas es una combinación de transferencia de calor y transferencia de masa. El calor se suministra en la parte inferior, conocido como un "reboiler" y el enfriamiento se hace con un condensador en la parte superior.

Flujo de contrapeso en extracción líquido

• Extracción líquido-líquido (también llamada 'extracción solvente' o 'partición') es un método común para extraer una sustancia de un líquido a otro líquido en un "fase" diferente (como "lurry"). Este método, que implementa un mecanismo contracurrente, se utiliza en el reprocesamiento nuclear, procesamiento de mineral, la producción de compuestos orgánicos finos, el procesamiento de perfumes, la producción de aceites vegetales y biodiesel, y otras industrias.
• El oro se puede separar de una solución de cianuro con el proceso de Merrill-Crowe usando Counter Current Decantation (CCD). En algunas minas, Nickel y Cobalt se tratan con CCD, después de que el mineral original fue tratado con concentrado ácido sulfúrico y vapor en los autoclaves cubiertos de titanio, produciendo niquel cobalto. El níquel y el cobalto en el lodo se eliminan casi por completo utilizando un sistema CCD que intercambia el cobalto y el níquel con agua caliente de vapor flash.

Intercambio de calor de hornos (kiln)

• La lima se puede fabricar en hornos contracorrientes que permiten que el calor llegue a altas temperaturas utilizando combustible de bajo coste y baja temperatura. Históricamente esto fue desarrollado por los japoneses en ciertos tipos del horno Anagama. El horno se construye en etapas, donde el aire fresco que llega al combustible se pasa hacia abajo mientras el humo y el calor se levantan y salen. El calor no deja el horno, pero se transfiere de vuelta al aire entrante, y por lo tanto lentamente se acumula hasta 3000 °C y más.

horno giratorio contracorriente de cemento

• El cemento se puede crear utilizando un horno contracorriente donde el calor se pasa en el cemento y el escape combinado, mientras que el borrador de aire entrante se pasa a lo largo de los dos, absorbiendo el calor y reteniéndolo dentro del horno, alcanzando finalmente altas temperaturas.
• Gasificación: el proceso de creación de metano y monóxido de carbono a partir de materia orgánica o fósil, se puede hacer utilizando un gasificador de cama fija anticorriente ("up draft") que se construye de manera similar al horno Anagama, y por lo tanto debe soportar condiciones más duras, pero alcanza mejor eficiencia.
• En las centrales nucleares, el agua que sale de la planta no debe contener ni siquiera partículas de uranio. Counter Current Decantation (CCD) se utiliza en algunas instalaciones para extraer agua, totalmente clara del uranio.

Cambio de decantación actual representado en extractores centrífugos como primera etapa

• Los centrifugadores de tipo Zippe utilizan multiplicación contracorriente entre corrientes de convección crecientes y caídas para reducir el número de etapas necesarias en una cascada.
• Algunos extractores centrífugos utilizan mecanismos de cambio de corriente para extraer altas tasas del material deseado.
• Algunos esquiadores de proteínas (dispositivos utilizados para limpiar las piscinas de agua salada y estanques de peces de materia orgánica) utilizan tecnologías de contrarrestación.
• También se han utilizado procesos contracorrientes para estudiar el comportamiento de animales pequeños y aislar a individuos con comportamientos alterados debido a mutaciones genéticas.