Contaminacion Gases

Contaminación Atmosférica

Guión de Prácticas – Adsorción Química


Introducción

Con los adelantos de la ciencia y la tecnología avanza también la complejidad de los restos contaminantes que el hombre libera al ambiente en su creciente desarrollo. De esta manera se hace necesario el desarrollo de tecnologías de depuración de los efluentes contaminantes que se liberan en la actividadindustrial, que representa la principal fuente de contaminación antrópica. La experimentación a escala de laboratorio permite el diseño de estas tecnologías y la validación de las técnicas que hagan operativa su aplicación real.

El uso industrial de absorción química en columna podemos encontrar aplicado en las industrias de combustión de petróleo, carbón y/o gas natural en procesos industriales ycentrales térmicas. Con estos sistemas se consigue captar el 98% del CO2 emitido a la atmósfera en este tipo de instalaciones industriales. Para este caso se usa de absorbente de monoetanolamina (MEA).

En esta práctica nos centraremos en el estudio de una operación unitaria: la absorción. Esta operación se encuadra dentro de las operaciones de separación por transferencia de materia, lascuales se basan en el fenómeno de difusión, según el cual un componente de una mezcla se desplaza en el seno de un absorbente debido a un gradiente de concentración o presión

Fundamento Teórico

la absorción es una operación unitaria de transferencia de materia que consiste en poner un gas en contacto con un líquido para que queden retenidos ciertos componentes de la corriente gaseosa. Laabsorción puede ser física o química, según que las interacciones del gas con el líquido absorbente sean de tipo débil –van der Waals, London, etc.- o fuertes – iónicas o covalentes- dando lugar a que reaccionen con él para dar un nuevo compuesto químico. A la operación unitaria contraria al proceso de absorción, se la conoce con el nombre de desorción (“stripping”) y suele facilitarse mediante arrastrepor un gas inerte

El método de absorción se basa en la transferencia de masa entre la sustancia gaseosa a depurar y un líquido denominado adsorbedor que posee propiedades selectivas de absorción. En muchos casos la misma se produce conjuntamente con una reacción química que “absorbe” una sustancia seleccionada según las características químicas de ambos. En esta operación básica un componente(Soluto A) de una mezcla gaseosa (A+inerte I) se transfiere hacia una fase líquida (disolvente S) como se representa en la figura 1. La operación contraria se denomina deserción u sus principios son los mismos.

La forma más común de proceder en la práctica industrial para operar en continuo es poner las dos fases en contacto en contracorriente en una torre, figura 1, en cuyo interior puede haberdiversos dispositivos. A medida que el líquido desciende va aumentando su concentración en soluto, mientras que el gas se empobrece al ascender. Las cuestiones generales a tener en cuenta en el diseño de sistema de absorción (sin reacción) son: selección del disolvente, datos del equilibrio, selección del equipo de contacto y dimensión del quipo (altura y diámetro).


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Figura 1. Torre deabsorción.

La absorción se produce conjuntamente con una reacción química que “absorbe” una sustancia seleccionada de la corriente gaseosa. Los procesos con aminas son los más conocidos de esta categoría y luego los procesos con carbonato. El caso que nos ocupa en esta práctica, será la absorción del gas ácido CO2 de una mezcla gaseosa por medio de monoetanolamina. Sin embargo, a la hora deseleccionar disolventes se tienen en cuentan los siguientes criterios:

- Solubilidad del gas. La solubilidad ha de ser elevada y selectiva respecto a otros componentes del gas; cuando se espera mejorar la operación de absorción mediante una reacción química, la solubilidad ha de ser fácilmente reversible si se quiere recuperar el disolvente.
- Volatilidad. Debe ser lo menor posible para...