Adsorcion Y Desorcion

INTRODUCCION

La absorción es una operación unitaria de transferencia de materia que consiste en poner un gas en contacto con un líquido para que este disuelva determinados componentes del gas, que queda libre de los mismos.

La absorción puede ser física o química, según el gas que se disuelva en el líquido absorbente o reaccione con él dando un nuevo compuesto químico.

La desorción es la operación contraria a la absorción es la operación unitaria contraria en la cual un gas disuelto en un líquido es arrastrado por un gas inerte siendo eliminado del líquido.

En una columna en la cual estén en contacto un gas y un líquido que no están en equilibrio se realizará una transferencia de materia. La fuerza impulsora actuante es la diferencia entre las presiones parciales del líquido y el gas.

El sentido de la transferencia estará en función del signo de las fuerzas impulsoras.

Los aparatos que pueden realizar una absorción pueden ser los mismos que en una destilación ya que la fase de contacto es también entre un líquido y un gas.

Las columnas no necesitarán ni condensador ni caldera. Se usan normalmente columnas de platos o de relleno.

Algunos dispositivos para facilitar el contacto entre las fases emplean medios mecánicos.

Las torres de pulverización son columnas vacías en las que el líquido entra a presión por un sistema de ducha, circulando el gas en sentido contrario.

Los absorbedores centrífugos se basan en forzar el contacto gas-líquido dando energía cinética de rotación al líquido y haciendo circular gas a través suyo.

La absorción se utiliza con diferentes propósitos en la industria, tales como la separación de uno o más componentes de una mezcla gaseosa y la purificación de gases tecnológicos.

Ejemplos donde se emplea como etapa principal un proceso de absorción están las de obtención de ácido sulfúrico (absorción de SO3), la fabricación de ácido clorhídrico, la producción de ácido nítrico (absorción de óxido de nitrógeno), procesos de absorción de NH3, CO2, H2S y otros gases industriales

OBJETIVOS:

• Desarrollar las generalidades con las que cuenta las operaciones unitarias de absorción y desrción.

• Conocer los procesos alimentarios donde se utiliza la operación de absorción y desorcion.

• Especificar los equipos que se utilizan en la industria para llevar a cabo las operaciones unitarias de absorción y desorción.

RESUMEN EJECUTIVO

ABSORCION Y DESORCION

La absorción es la operación unitaria que consiste en la separación de uno o mas componentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liquido con el cual forma solución (un soluto A, o varios solutos, se absorben de la fase gaseosa y pasan a la liquida).

Este proceso implica una difusión molecular o una transferencia de masa del soluto A a través del gas B, que no se difunde y esta en reposo, hacia un liquido C, también en reposo.

La desorción es la operación continua a la absorción y en ella un gas disuelto en un líquido es arrastrado por un gas inerte quedando eliminado del líquido inicial. En algunas ocasiones la desorción también se emplea para determinar la destilación súbita.

La absorción física usa la ventaja de la diferencia de solubilidad de los componentes gaseosos para removerlos entre las fases gas y liquido.

La absorción química requiere que el gas a ser removido reaccione con un componente en el liquido y permanezca en el; también involucra reacciones químicas reversibles e irreversibles; las reacciones reversibles hacen posible reciclar el líquido solvente.

La mezcla gaseosa consiste casi siempre de un gas inerte y el soluto. El líquido es también casi inmiscible.

En el proceso inverso de la desorción o empobrecimiento, se usan los mismos principios y ecuaciones.

Otro ejemplo es la absorción de SO2 de gases de combustión en soluciones alcalinas.

EQUIPOS UTILIZADOS EN EL PROCESO DE ABSORCIÓN

Los equipos más corrientes en las operaciones de absorción son las torres rellenas y las columnas de platos, preferentemente las primeras, por presentar menor caída de presión.

Atendiendo al método de creación de la superficie de contacto desarrollada en las torres de absorción pueden clasificarse del modo siguiente:

• Superficiales

• Peliculares

• De relleno

• De burbujeo (de platos)

• Pulverizadores

Las superficiales son poco utilizadas debido a su baja eficiencia y grandes dimensiones. Son específicos para gases muy solubles en el absorbente como es el caso del HCl en agua.

Las peliculares son equipos en los cuales la superficie de contacto entre las fases se establece en la superficie de la película de líquido, que se escurre sobre una pared plana o cilíndrica. Los equipos de este tipo permiten realizar la extracción del calor liberado en la absorción.

En las de relleno El equipo consiste esencialmente en una columna que posee un conjunto de cuerpos sólidos, que descansan sobre una rejilla con agujeros, los cuales permiten el paso de los fluidos.

En los equipos de torre de burbujeo, el gas burbujea dentro de una capa de líquido, de modo que la superficie de contacto entre las fases es la superficie de todas las burbujas formadas.

Las torres de platos son columnas dentro de las cuales están instalados platos igualmente espaciados.

En los absorbedores de pulverización (atomización), la superficie de contacto entre las fases se crea por la pulverización del líquido en la masa del gas en forma de gotas pequeñas.

Las aplicaciones de las torres de aspersión incluyen el control de las emisiones provenientes de tanques de almacenamiento de aceite ligero y de benceno utilizando el aceite de lavado como solvente.

APLICACIÓN DE LA ABSORCION Y DESORCION EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA

La absorción es una operación unitaria muy utilizada en las industrias alimentarias se puede observar en la elaboración de:

AZÚCAR BLANCA:

Se realiza la operación de sulfatado para eliminar los pigmentos mediante el agregado de dióxido de azufre.

BEBIDAS CARBONATADAS

En el proceso de elaboración de bebidas carbonatadas es necesaria la carbonatación. La carbonatación consiste en disolver CO2 en la bebida, en algunos casos específicos se pueden emplear también otros gases.

BEBIDAS REFRESCANTES

La adición de CO2 a las bebidas refrescantes y de aguas minerales hasta niveles de 3-5atmósferas de CO2 destruye o inhibe bastante el crecimiento de las bacterias patógenas y el de las causantes de alteración.

CERVEZA:

Una vez filtrada la cerveza, viene el proceso de carbonatación que consiste en una inyección de gas carbónico cuyo contenido es el necesario para que la cerveza produzca una buena formación de espuma.

HIDROGENACIÓN DE ACEITES:

En la hidrogenación de aceites comestibles en la industria alimentaria, se hace burbujear hidrogeno gaseoso en el aceite para absorberlo en el mismo; entonces, el hidrogeno en solución reacciona con el aceite en presencia de un catalizador.

VINO BLANCO:

La operación de sulfatado consiste en la adición de dióxido de azufre (SO2). El SO2 inhibe el crecimiento de levaduras y bacterias.

La desorción suele utilizarse cuando se desea eliminar los hidrocarburos presentes en aceites que han sido obtenidos por extracción con disolventes.

REFINAMIENTO DE ACEITES:

La Desorción consiste en la eliminación de aire e inertización del aceite con nitrógeno.

ABSORCION – DESORCION

ABSORCIÓN (GAS – LÍQUIDO)

Es la operación unitaria que consiste en la separación de uno o más componentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente líquido con el cual forma solución (un soluto A, o varios solutos, se absorben de la fase gaseosa y pasan a la líquida). Este proceso 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. Un ejemplo es la absorción de amoníaco A del aire B por medio de agua líquida C.

La absorción puede ser: física o química.

La absorción física usa la ventaja de la diferencia de solubilidad de los componentes gaseosos para removerlos entre las fases gas y liquido.

La absorción química requiere que el gas a ser removido reaccione con un componente en el liquido y permanezca en el. La absorción química involucra reacciones químicas reversibles e irreversibles; las reacciones reversibles hacen posible reciclar el líquido solvente. La mezcla gaseosa consiste casi siempre de un gas inerte y el soluto. El líquido es también casi inmiscible.

DESORCIÓN (LÍQUIDO-GAS)

Al proceso u operación inversa de la absorción también se le llama empobrecimiento o desabsorción; cuando el gas es aire puro y el líquido es agua pura, el proceso se llama deshumidificación, la deshumidificación significa extracción de vapor

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