Fundamento De Absorción De Gases

Fundamentos de la absorción de gases.
La absorción de gases es una operación unitaria en la cual una mezcla gaseosa se pone en contacto con un líquido, a fin de disolver de manera selectiva uno o más componentes del gas y de obtener una solución de éstos en el líquido. Esta operación requiere transferencia de masa de una sustancia en la corriente gaseosa al líquido. El gas que queda libre de loscomponentes se denomina gas limpio o gas agotado.
Cuando la transferencia de masa sucede en la dirección opuesta, es decir, del líquido al gas, la operación se conoce como desorción. Los principios de absorción y desorción son básicamente los mismos. Generalmente, estas operaciones sólo se utilizan para la recuperación o eliminación del soluto. Una buena separación de solutos entre sí, exigetécnicas de destilación fraccionada.
Se diferencias tres partes importantes en el proceso de absorción: el gas portador, el cual va a ser limpiado o purificado, el líquido lavador, que sirve para disolver las impurezas, y el componente gaseoso a separar. 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.Supóngase que se tiene una corriente de gas liviano, como el gas natural que contenga principalmente metano en pequeñas cantidades de etano hasta n-pentano. Se puede remover la cantidad deseada del componente más pesado que el metano, colocando en contacto y en contracorriente el gas natural con una corriente de aceite pesado en una columna de etapas múltiples como la ilustrada en la figura 6.7.Puesto que la absorción es un proceso de liberación de calor, el aceite limpio generalmente entra a una temperatura por debajo de la temperatura promedio a la cual se espera que opere la columna.

La velocidad de flujo del aceite limpio es Lo y entra por la parte superior de la columna. El gas rico o gas húmedo (el cual contiene las impurezas) entra por el fondo de la columna a unatemperatura igual o por encima de rocío y a la presión de la columna, pero generalmente por debajo de la temperatura promedio de ésta.
El flujo de gas rico es representado por la variable VN+1 y el flujo de gas limpio es V1. El aceite absorbente, más el material que ha sido absorbido, es retirado por el fondo de la columna. El mismo recibe el nombre aceite rico y está representado por la variable LN enla figura 6.7.
Las columnas de absorción no necesitan ni condensador ni caldera. Un diseño muy utilizado consiste en emplear columnas vacías en las que el líquido entra a presión por un sistema de ducha ubicado en la parte superior, haciendo que el mismo se pulverice, mientras que el gas rico circula en sentido contrario. Este diseño se conoce como torre de pulverización.
En la industria seutilizan torres de absorción principalmente para la remoción de gases ácidos que son emitidos por procesos de combustión o que son generados es el procesamiento de hidrocarburos líquidos y gaseosos. Para limpiar los gases de un horno de coque, por ejemplo, se emplea como líquido absorbente agua para eliminar vapores de amoniaco y se utilizan aceites para remover vapores de benceno y tolueno.Equipos de absorción
Los equipos mas corrientes en las operaciones de aborción son las torres rellenas y las columnas de platos, preferentemente las primeras, por presentar menor caída de presión.
Las torres de rellenas usadas como absorbedores no son equipos estandarizados, se diseñan con diámetros desde 20 hasta 600 cm y con 1 a 24 m de altura. En general, las torres muy altas son poco eficientes.Atendiendo al método de creación en la superficie de contacto desaeeollada en las torres de absorción pueden clasidicarse del modo siguiente:
* Superficiales
* Peliculares
* De relleno
* De burbujeo (de platos)
* Pulverizados
las superficiales son poco utilizadas debido a su baja eficiencia y grandes dimensiones. Son específicos para gases muy solubles en el absorbente...