Operaciones Unitarias.

Diseño de adsorbedores.

El diseño de un adsorbedor para gas o líquido implica la elección del adsorbente y el tamaño de la partícula, seleccionando la velocidad para obtener el área del lecho, también determinar la longitud del lecho para un ciclo de tiempo determinado o calcular el tiempo de ruptura para la longitud escogida.

Para la purificación de un gas se escogen mallas de carbón de 4*6 o 4*10, se utilizan tamaños menores cuando se necesita mejor transferencia de más y la caída de la presión no es problema.

Para la adsorción de líquidos se escogen mallas de carbón de 20*50 y partículas pequeñas, la velocidad del fluido es mucho menor que la de los gases.

Adsorción en lechos expandidos.

La adsorción de lechos expandidos se utiliza para recuperar antibióticos o proteínas de caldos de cultivo de fermentación o de suspensión de células, ya que las células y otras partículas pequeñas pueden pasar a través del lecho expandido, en tanto que las moléculas de los productos difunden hacia la superficie y dentro de los poros del adsorbente.

Para esto se necesitan partículas bastante pequeñas debido a la baja difusividad efectiva de las grandes moléculas en los poros pequeños. La velocidad de flujo se escoge para expandir el lecho por alrededor del 100%.

Regeneración.

Para la regeneración de carbón por medio de vapor, se usa el flujo contrario con vapor de 130 a 150°C. La regeneración es más completa cerca de la base del lecho. Para la extracción extremadamente alta de soluto, se puede regenerar el lecho prolongando el periodo de exposición al vapor o usando temperaturas más elevadas.

Para algunos procesos donde la adsorción se utiliza para recuperar un producto valioso se puede desplazar el adsorbato por medio de un gas o un líquido que sea fuertemente adsorbido en forma moderada y se pueda separar fácilmente del producto.

Operación continúa.

Cuando un adsorbedor de lecho fijo se opera en forma de ciclo, la zona de transferencia de materia es con frecuencia una pequeña fracción de la longitud del lecho, y el resto del lecho no va a ser utilizado para la transferencia de materia. La utilización más eficiente del adsorbente es posible con flujo en contracorriente continuo de adsorbente y fluidos.

En algunas plantas de tratamiento de agua se utilizan lechos en movimiento de gran diámetro de carbón adsorbente. El carbón agotado se elimina en intervalos a partir del fondo del lecho, y el carbón fresco se adhiere a la parte superior, el cual es regenerado a altas temperaturas en un horno giratorio o se envía de regreso al abastecimiento para redistribuirlo.

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