ABSORCIÓN Se defne absorción como una operación unitaria regida por transerencias de materia que consiste en poner en contacto un gas con líquido con el objetivo de que en él se disuelva alguno de los componentes del gas. En la absorción participan por lo menos tres sustancias: el componente gaseoso a separar (absorbato! el gas portador " el disolvente (absorbente.
gas gas
liquido liquido
CARACTERÍSTICA S Es una operación reversible #a transerencia de masa es de gas a liquido
Se lleva constante e
a cabo bajo condiciones isotérmicas ( a temperatura constante constanteisob$ricas
( a presión
#a absorción puede perseguir diversos objetivos:
%ecuperarr un componente gaseoso deseado. %ecupera
Eliminar un componente gaseoso no deseado.
Se puede tratar! por ejemplo! de la eliminación de una sustancia nociva de una corriente de gases residuales.
TIPOS DE ABSORCIÓN LA ABSORCIÓN FÍSICA #a absorción ísica se &ace entre una me'cla de gases o parte de ella " un disolvente líquido. Se trata de la transerencia de masa que tiene lugar en la interace entre el líquido " el gas " la velocidad a la que el gas se diunde en un líquido. Este tipo de absorción depende de la solubilidad de los gases! la presión " la temperatura.
TIPOS DE ABSORCIÓN
LA ABSORCIÓN QUÍMICA
%equiere que en el gas a ser removido reaccione componente el liquido " permane'ca en con el. un #a absorción química involucra reacciones reversibles que &acen posible reciclar el liquido solvente
EQUIPOS DE #os equipos m$s corrientes en las operaciones de absorción son ABSORCIÓN
las torres rellenas " las columnas de platos! preerentemente las primeras! por presentar menor caída de presión.
tendiendo alenmétodo de creación de lapueden superfcie de contacto desarrollada las torres de absorción clasifcarse del modo siguiente:
superfciales peliculares de relleno de burbujeo (de platos pulveri'adores
TORRES DE En las columnas de relleno la transerencia de materia se RELLENO &ace de orma continua. Estas columnas también son llamadas columnas empaquetadas. #a torre de relleno m$s com)n es la que consiste en una carcasa cilíndrica que contiene el material inerte en su interior. interior. Este material inerte es el que recibe el nombre de relleno. El objetivo principal del relleno es proporcionar una superfcie de contacto m$s amplia entre el vapor " el líquido e*tractor! de su esta manera aumenta su turbulencia " por tanto! mejora efcacia.
Esquema de una columna de absorción de gases y rellenos.
Fuente: www.ocwus.us.es
CARACTERÍSTICAS DE LOS RELLENOS +eben ser químicamente inertes.
+eben tener una cierta resistencia mec$nica elevada.
+eben el paso adecuado de las dos permitir corrientes. +eben permitir un buen contacto entre las dos ases. +eben ser de costes bajos! es decir! económicos. Rellenos de una columna. http://materias.fi.uba.ar. .uba.ar.pd pd Fuente: http://materias.fi
COLUMNAS DE PLATOS cuerpos cilíndricos dispuestos
Son en posición vertical. En su interior se pueden encontrar unos dispositivos (bandejas! platos! ... El objetivo principal de estos platos es proporcionar una gran superfcie de contacto entre las dos ases: la ase gaseosa " la ase líquida. #os platos o bandejas se ponen en contacto con la ase líquida " el gas en contracorriente. #o que transcurre es una transerencia de materia a causa del gradiente de concentración. #a utili'ación de las columnas de platos se reali'a b$sicamente en operaciones a gran escala.
CARACTERÍSTIC AS
,ienen
un contacto discontinuo con el
gas. -ran di$metro del gas. Se utili'an cuando &a" sólidos en suspensión. Se aplica en los casos que puedan &aber cambios bruscos de temperatura. Se utili'an cuando de debe trabajar con presiones elevadas.
TIPOS DE PLATOS
PLAT PLATOS OS PERFOR PERFORADOS ADOS
Sondierentes placas contamaos. peroraciones que puedenesser de Su construcción la m$s sencilla de todas
Ejemplo real de un plato perforado. Fuente: www.patagoniavessels.com.ar
PLATOS PLAT OS DE “CAMPANA DE BARBOTEO
Son los m$s utili'ados a lo largo de la &istoria! " por lo tanto &a" de muc&as ormas " tamaos. #as campanas est$n colocadas encima de unos conductos de subida.
Ejemplo real de un plato de campanas de barboteo. Fuente: www.patagoniavessels.com.ar
PLATOS DE VÁLVULA
Es un modelo que se encuentra en el medio de los dos tipos de platos anteriores. Su construcción consiste en un agujero donde encima &a" una v$lvula! la cual se eleva con el paso del corriente líquido. Es mu" similar al de campana de barboteo.
Esquema y tipos de platos de válvulas.
Fuente: www.diquima.upm.es
Diferencia entre una cou!na "e reeno # "e $ato%
Reeno
/a"or efciencia de separación /anejan ma"ores caudales de liquido " gas
/a"or mantenimiento debidocorrosivos al relleno Se usancosto con de $cidos " otros materiales
Pato%
/enor caída de presión del sistema /enor obstrucción " ensuciamiento /enor coste de instalación " operación /enor potencia de bomba " ventilador Soportan ma"or 0uctuaciones de ,
APLICACIONES EN LA INDUSTRIA
#a absorción es unaobservar operación mu" utili'ada en la industria se puede enunitaria la elaboración de bebidas carbonatadas! a')car blanco! vino! agua pura envasada! bebidas rerescante
ADSORCIÓN EN CARBÓN ACTI&ADO PARA EL TRATAMIENTO DE A'UAS RESIDUALES Se suele utili'ar una columna como medio de contacto entre el agua a tratar " el carbón activado! en la que el agua entra por la parte inerior " asciende &acia la superior. El tamao de partícula en este caso es ma"or. Se suele utili'ar para eliminar elementos tra'a! especialmente org$nicos! que pueden estar presentes en el agua! " que &abitualmente &an resistido un tratamiento biológico. Son elementos! que a pesar de su pequea concentración! en muc&as ocasiones proporcionan proporcionan mal olor! color o sabor al agua.
+ES1%2345 Es una operación unitaria en la cual se pone en contacto una corriente líquida con una corriente gaseosa! con el fn de reali'ar la transerencia de uno de los componentes de la corriente líquida a la corriente gaseosa. 6or defnición la desorción es lo contrario a la adsorción.
liquido liquido
gas gas
CLASES DE DESORCION
E*isten dos clases , ,érmica érmica gaseosa
DESORCIÓN 'ASEOSA Es transerir din$micamente los gases a una solución mientras eliminan gases atrapados o disueltos no deseados
DESORCIÓN T(RMICA #a desorción térmica elimina las sustancias químicas dainas del suelo " otros materiales como lodo " sedimentos! utili'ando calor para transormar dic&as sustancias químicas en gases
APLICACIONES DE LA DESORCIÓN 'ASEOSA
)IDROCARBUROS
#a remoción de &idrocarburos ligeros de racciones de petróleo petróleo " obtención de aceites
TRATAMIENTO DE A'UAS ACIDAS #a relación de o*ido de carbono a ion de bicarbonato aecta directamente el p7 del agua. Entre ma"or es la rel relación ación mas natural natural mente acida es el agua . 6or eso se lleva a cab cabo o un contr control ol de cor corrosión rosión med mediante iante la desorción de 218 de la solución " reduciendo la relación 2189721
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