Adsorcion

Universidad de Guadalajara
Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías
Departamento de Ingeniería Química
Prácticas de Operaciones Unitarias II

Absorción
Objetivos de la Práctica:
Los objetivos de la práctica establecidos son:
 Determinar NOG, NOL
 Determinar KYa, Kla, KGa
Teoría
La absorción es el proceso de separación en el que interviene la transferencia de uno o
másmateriales desde la fase gaseosa hasta un solvente líquido. El (los) material(es) con la
transferencia neta de la fase gaseosa a la fase liquida se conoce(n) como soluto(s). La
absorción es un fenómeno físico y no involucra cambio en las especies químicas
presentes en el sistema. Puede implicar el uso de una porción determinada del solvente
sólo una vez. No obstante, con mucha frecuencia elvapor condensado (soluto) se separa
del solvente y éste se recircula al proceso. La desorción es el proceso mediante el cual se
remueve el soluto absorbido del solvente.
En forma general, se emplean tres planteamientos para desarrollar las ecuaciones que
se usan para predecir el funcionamiento de los absorbedores y del equipo de absorción:




El enfoque que usan los coeficientes detransferencia de masa y que depende de
las difusividades molecular y por paquetes del soluto para el equipo en el que se
esta realizando la operación.
La técnica de solución grafica que por lo general se atribuye a Lewis
El factor de absorción o planteamiento global que por lo general se atribuye a
Kremser.

Absorción de un solo componente
La mayoría de las operaciones de absorción se llevan acabo por medio de
procesos con flujo a contracorriente, en los cuales la fase gas se introduce en la parte baja
del absorbedor y el solvente liquido se introduce en la parte superior de la torre. La torre
de contacto se puede equipar tanto con platos o bien rellenarse con un empaque inerte.
Desde el punto de vista del análisis matemático, los dos son equivalentes. Las
solubilidades de losgases en los líquidos con frecuencia se presentan en términos de las
constantes de la ley de Henry. La ley de Henry establece que la cantidad de del gas que
se disuelve en una cantidad determinada del solvente es directamente proporcional a su
presión parcial sobre la solución. Esto se expresa por

PA= mxA

donde la constante de la ley de Henry, m se expresa en presión / fracción mol. Cuandola
solubilidad se expresa en volúmenes del gas por volumen de solución, las unidades serán
unidades de presión / [8volumen del gas)/(volumen del liquido)]. en muchos casos el
equilibrio del gas y un liquido se expresará en términos de la constante de equilibrio o
relación del equilibrio vapor-liquido así:

yA= KAxA
La rapidez con la cual se disolverá un componente gaseoso de una mezcla enun
liquido absorbente depende de la desviación del equilibrio que existe; por lo tanto es
necesario considerar las características en el equilibrio de los sistemas gas-liquido.
Selección del solvente.
Cuando la elección es posible, preferentemente es dada por líquidos con altas
solubilidades para el soluto; una alta solubilidad reduce la cantidad de solvente a circular.
El solvente debe serrelativamente no volátil, barato, no corrosivo, estable, no viscoso,
que no produzca espuma y no inflamable de preferencia. Desde su salida el gas se deja
normalmente saturado con solvente, el solvente perdido puede ser costoso y puede
presentar problemas de contaminación ambiental. El agua es generalmente usada para
gases medianamente solubles en ella, aceites para hidrocarburos ligeros, ysolventes
químicos especiales para gases ácidos tales como, CO2, SO2, y H2S.
Descripción del Equipo.
La absorción es usualmente llevada a cabo en vertical, columnas cilíndricas o
torres con dispositivos tales como platos o empaques son colocadas. El gas y el líquido
normalmente fluyen a contra corriente y los dispositivos funcionan para proveer contacto
y desarrollo de la superficie...