ABSORCION DE GASES

ABSORCION DE GASES1. INTRODUCCION La absorcin de gases es una operacin unitaria en la cual una mezcla gaseosa se pone en contacto con un lquido, a fin de disolver de manera selectiva uno o ms componentes del gas y de obtener una solucin de estos en el lquido. Esta operacin requiere la transferencia de masa de una sustancia en la corriente gaseosa al lquido.Cuando la transferencia de masa sucede en la direccin opuesta, es decir, del lquido al gas, la operacin se conoce como desorcin. Los principios de la absorcin y la desorcin son bsicamente los mismos. Generalmente, estas operaciones solo se utilizan para la recuperacin o eliminacin del soluto. Una buena separacin de soluto entres si, exige tcnicas de destilacin fraccionada.En la absorcin participan por lo menos tres sustancias: el componente gaseoso a separar (absorbato), el gas portador y el disolvente (absorbente).2. FORMAS DE ABSORCION 2.1 Absorcin FsicaEn la absorcin fsica no existe reaccin qumica entre el absorbente y el soluto, sucede frecuentemente cuando se utilizan hidrocarburos o agua como disolvente.2.2 Absorcin QumicaEn la absorcin qumica se da una reaccin qumica en la fase liquida, lo que ayuda a que aumente la velocidad de la absorcin. til para transformar los componentes nocivos presentes en el gas de entrada en productos inocuos.3. MECANISMO DE ABSORCION 3.1. Mecanismo de absorcin teora de dos pelculasLa descripcin ms til del proceso de absorcin. Desde el punto de vista conceptual, es probablemente la teora de dos pelculas debida a whitman. De acuerdo con esta teora. La materia se transfiere en el seno de las fases de un sistema bifsico, como el mostrado en la figura, por conveccin. Las deferencias de concentraciones se consideran despreciables excepto en la proximidad de la interfase. Se supone que a cada lado de esta interfase las corrientes de conveccin se interrumpen y existe sendas pelculas de fluido en las que la materia se transfiere por difusin molecular. Estas pelculas deben tener un espesor ligeramente superior que el de la capa sublaminar, ya que ofrecen una resistencia equivalente al total de la capa limite. De acuerdo con la ley de fick, la velocidad de transferencia por difusin es proporcional al gradiente de concentracin y el rea de la interfase en la que est ocurriendo la difusin.

La direccin de la trasferencia de materia atraves de la interfase no depende en s de la diferencia de concentraciones entre las fases, sino de las relaciones de equilibrio y de la diferencia de concentraciones de las fases respecto a las de equilibrio. Para una mezcla de aire y amoniaco o cloruro de hidrogeno en equilibrio con una disolucin acuosa, la concentracin en el agua es muchsimo mayor que en el aire. Hay por tanto una diferencia de concentraciones muy grande de una fase a otra, pero esta no es la responsable de la tranferencia de materia. Se supone que en la interfase no hay resistencia a la transferencia de materia y el equilibrio se alcanza instantneamente. El factor controlante ser la resistencia opuesta por las dos pelculas, tanto la liquida como la gaseosa. El cambio de concentracin de un componente se muestra de forma esquemtica en la figura en funcin de la distancia a la interfase. PG representa la presin parcial del componente en la fase gas y Pi la presin parcial en la interfase, en equilibrio con Ci, concentracin del componente en cuestin en la fase liquida, donde la concentracin CL. evidentemente, si se trabajase con actividades no habra discontinuidad en la interfase, ahora bien, es ms frecuente trabajar con concentraciones y por tanto, todo el tratamiento se desarrollara en concentraciones.

4. ELECCION DE ABSORBENTES-----------CarlaEn el proceso de Absorcin el disolvente es conocido como el absorbente, el propsito principal de esta operacin es la de producir una solucin especfica, por el cual el disolvente es especificado por la naturaleza del producto. Si el propsito principal es eliminar algn componente del gas, casi siempre existe la posibilidad de eleccin del tipo de disolvente a utilizar.Segn la naturaleza del componente gaseoso a separar, tiene que emplearse un disolvente que disuelva selectivamente dicho componente. En este caso, selectivamente significa que el disolvente absorbe principalmente el o los componentes a separar, y no el gas portador. Las presiones elevadas y temperaturas bajas favorecen la absorcin; dependiendo del tipo del disolvente, el gas se absorbe por disolucin fsica (absorcin fsica) o por reaccin qumica (absorcin qumica)Se debe mencionar que el agua es el disolvente ms barato y ms completo, pero debe darse considerable importancia a las siguientes propiedades:4.1. Solubilidad del gas La solubilidad del gas debe ser elevada, a fin de aumentar la rapidez de la absorcin y disminuir la cantidad requerida de disolvente. En general, los disolventes de naturaleza qumica similar a la del soluto que se va a absorber proporcionan una buena solubilidad. Para los casos en que son ideales las soluciones formadas, la solubilidad del gas es la misma, en fracciones mol, para todos los disolventes. Sin embargo, es mayor, en fracciones peso, para los disolventes de bajo peso molecular y deben utilizarse pesos menores de estos disolventes. Con frecuencia, la reaccin qumica del disolvente con el soluto produce una solubilidad elevada del gas; empero, si se quiere recuperar el disolvente para volverlo a utilizar, la reaccin debe ser reversible.4.2. VolatilidadEl disolvente debe tener una presin baja de vapor, puesto que el gas saliente en una operacin de absorcin generalmente est saturado con el disolvente y en consecuencia, puede perderse una gran cantidad. Si es necesario, puede utilizarse un lquido menos voltil para recuperar la parte evaporada del primer disolvente.4.3. CorrosividadLos materiales de construccin que se necesitan para el equipo no deben ser raros o costosos.4.4. CostoEl disolvente debe ser barato, de forma que las prdidas no sean costosas, y debe obtenerse fcilmente.4.5. Viscosidad Se prefiere la viscosidad baja debido a la rapidez en la absorcin, mejores caractersticas en la inundacin de las torres de absorcin, bajas cadas de presin en el bombeo y buenas caractersticas de transferencia de calor.4.6. Estabilidad QumicaSi es posible, el disolvente no debe ser txico, ni inflamable, debe ser estable qumicamente y tener un punto bajo de congelamiento.5. DISEO DE LOS SISTEMAS DE ABSORCION DE GAS----------MarioPor lo general. Se requiere que el diseador determine:1. El mejor disolvente2. La velocidad optima del gas a travs del absorbedor, o bien, el dimetro del recipiente.3. La altura del recipiente y sus miembros internos, es decir la profundidad y tipo de empaque o el nmero de platos.4. La velocidad optima de circulacin del disolvente a travs del absorbedor.5. Las temperaturas de las corrientes que entran y salen del absorbedor, as como la cantidad de calor a extraer, tomando en cuenta los efectos trmicos; las presiones de operacin.6. El diseo mecnico de las torres.

6. SISTEMA DE FUNCIONAMIENO DE UNA TORRE DE ABSORCION----Mario

1.- Corriente de gas bruto, con el componente a separar y gas portador 2.- Compresor3.- Disolvente, cargado con el componente a separar4.- Disolvente regenerado5.- Calefaccin6.- Columna de desorcin7.- Componente gaseoso separado8.- Vlvula de expansin9.- Enfriador10.- Bomba 11.- Gas portador12.- Refrigeracin13.- Columna de absorcin

7. DISEO DE UNA COLUMNA DE RELLENO---------Jesica

7.1. CALCULO DE LA ALTURA DE RELLENO

8. APLICACIN DE LOS TORRES DE ABSORCION EN LA INDUSTRIAEn la industria, se utilizan torres de absorcin principalmente para la remocin de gases cidos (e.g. H2S, CO2, SO2) que son emitidos por procesos de combustin o que son generados en el procesamiento de hidrocarburos lquidos y gaseosos. Para limpiar los gases de un horno de coque, por ejemplo, se emplea como lquido absorbente agua para eliminar vapores de amonaco y se utilizan aceites para remover vapores de benceno y tolueno.

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