Absorcion

INTRODUCCIÓN

Dentro del presente trabajo de investigación se observará todo lo referente al tema de la ABSORCION, que debemos saber que es un proceso que implica una difusión molecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a través del gas B, que no se difunde y está en reposo, hacia un líquido C, también en reposo. Se realizara una breve explicación de todo lo que se refiere a la parte de Diseño de Columnas de Relleno incluyendo los anillos más utilizados dentro de la misma, como por ejemplo el anillo Pall, se espera pueda ser de excelente utilidad para el aprendizaje de temas importantes dentro d la materia Operaciones Unitarias en cuanto a toda la información suministrada dentro del presente trabajo.

ABSORCIÓN

La absorción es una operación unitaria de transferencia de materia entre fases, utilizada para la separación de uno o más componentes de una mezcla de gases por absorción (disolución) de los mismos en un líquido adecuado. Esta operación, basada en la transferencia de materia en una interface, esta controlada en gran parte por las velocidades de difusión.

La absorción puede ser un fenómeno puramente físico, en la que los gases se disuelven en el líquido disolvente; así, por ejemplo, Ejemplo: eliminación de amoníaco a partir de una mezcla de amoníaco y aire por medio de agua líquida. Posteriormente se recupera el soluto del líquido por destilación u otra técnica y el líquido absorbente se puede desechar o reutilizar.

La absorción de gases es una operación en la cual una mezcla gaseosa se pone en contacto con un líquido, a fin de disolver de manera selectiva uno o más componentes del gas y de obtener una solución de éstos en el líquido. Por ejemplo, el gas obtenido como subproducto en los hornos de coque, se lava con agua para eliminar el amoniaco; después se lava con un aceite.para eliminar los vapores de benceno y de tolueno. Para que el molesto sulfuro de hidrógeno sea eliminado de un gas de este tipo o de hidrocarburos gaseosos naturales, el gas o los hidrocarburos se lavan con diferentes soluciones alcalinas que absorben a dicho sulfuro. Los valiosos vapores de un disolvente, acarreados por una corriente gaseosa pueden recuperarse y luego ser reutilizados; basta lavar el gas con un disolvente adecuado a los vapores. Estas operaciones requieren la transferencia de masa de una sustancia en la corriente gaseosa al líquido. Cuando la transferencia de masa sucede en la dirección opuesta, es decir, del líquido al gas, la operación se conoce como desorción.

Por ejemplo, el benceno y el tolueno se eliminan del aceite que se mencionó antes poniendo en contacto la solución líquida con vapor, de tal forma que los vapores entran en la corriente gaseosa y son arrastrados; en consecuencia, el aceite de absorción puede utilizarse nuevamente. Los principios de la absorción y la deserción son básicamente los mismos, así que las dos operaciones pueden estudiarseal mismo tiempo.

Generalmente, estas operaciones sólo se utilizan para la recuperación o eliminación del soluto. Una buena separación de solutos entre si, exige técnicas de destilación fraccionada.

AMONIACO

Entre ellos dos se crea una interface que es donde se establece el equilibrio (máxima solubilidad) entre las fases.

Debido a que allí se da una difusión convectiva, su ecuación es:

Na=Constante x Fuerza Impulsora

Donde:

Na= Velocidad de Difusión.

Constante= Coeficiente de transferencia (el cual va a depender de la fuerza impulsora entre las cuales tenemos Kp, Kc, Ky y Kx.

Fuerza impulsora= concentración, presión, composición de gas (Ky) y composición de liquido (Kx).

Gas Líquido

Interface de Equilibrio

Parte Gaseosa

Na= Ky (Ya-Yai)

Na= Kp (Pa-Pai)

Parte Liquida

Na= Kc (Cai-Ca)

Na= Kx (Xai –Xa)

A veces un soluto se recupera de un líquido poniendo éste en contacto con un gas inerte. Tal operación, que es inversa de la absorción, recibe el nombre de desorción de gases, desabsorción o stripping.

Equipos en los que se produce la absorción/desorción de gases

Columnas de platos

Columna de Relleno

La absorción generalmente, se realiza en columnas de platos o de relleno. En el primer caso, la transferencia de materia se realiza en cada plato, llegándose al equilibrio, siempre y cuando se suponga que la eficacia del plato sea total. Para las columnas de relleno, la transferencia de materia se realiza a lo largo de toda la columna, de forma continua. El modo mas frecuente de operar es haciendo circular las corrientes de gas y liquido en contracorriente, ya que así se obtiene un mayor gradiente de concentración, lo que facilita la absorción.

En relacion al equipo para absorcion, el principal requisito es conseguir un contacto intimo del gas y el liquido. La forma general de los equipos es la habitual, y se utilizan tanto torres de pisos como de relleno, del tipo de las utilizadas en rectificacion. En absorcion el alimento es un gas que se intodruce en parte inferior de la columna y el disolvente se alimenta por la cabeza como liquido. La diferencia esencial con la rectificacion estriba en que en esta operación el vapor se produce en cada etapa por vaporizacion parcial del liquido, que por tanto esta a su temperatura de burbuja, mientras que en absorcion el liquido esta muy por debajo de esta temperatura. En destilacion hay difusion de moleculas en ambas direcciones de forma que en un sistema ideal existe contradifusion equimolecular, pero en absorcion las moleculas de gas se difunden hacia el liquido, siendo despreciable el movimiento en la direccion contraria. En general, la relacion de caudales

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