Preinforme de absorcion

PRE INFORME
ABSORCIÓN
Universidad Industrial De Santander, Escuela De Ingeniería Química, Laboratorio De Procesos. Presentado por:


Fecha de entrega: 5 de mayo del 2012.

INTRODUCCIÓN

En muchas operaciones que se encuentran en las industrias química, la transferencia de un componente de una fase a otra se produce por lo general, por medio de las operaciones de contacto directo,como la absorción. La absorción de gas es una operación en la cual se pone en contacto una mezcla gaseosa 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. Puede ser del tipo físico o el que conlleva reacción química, por ejemplo los gases de las calderas que contienen dióxido de azufre pueden ponerse en contacto conlechadas de piedra caliza en agua, para formar sulfito de calcio insoluble.
En esta práctica de laboratorio se trabajara con una torre empacada, por su amplio uso en la absorción, ésta consta de una columna cilíndrica equipada con una entrada del gas en la parte inferior, una entrada de líquido y el distribuidor en la parte superior, emplea empaques, para proveer una mayor superficie interfacialentre las dos fases, existen diferentes tipos y su elección depende de las sustancias con las cuales se realiza la práctica, en nuestro caso de estudio dióxido de carbono, aire y agua.

OBJETIVOS
Visualizar la separación de una mezcla gaseosa empleando la técnica de absorción.
Conocer los diferentes equipos utilizados para todo el proceso de separación.
Analizar el fenómeno de latransferencia de masa en el proceso de la absorción.
Considerar las diferentes variables de diseño y su incidencia en el proceso.

MARCO 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. Puede ser física o química, según que las interacciones delgas 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 arrastre por un gas inerte.
Desde el punto de vista local, el fenómenode absorción se da cuando en un punto cualquiera de la columna se produce el contacto de un gas y un líquido en condiciones de no-equilibrio, lo cual favorece que se realice una transferencia de materia oponiéndose al gradiente de presiones existente (ley de Fick). La fuerza impulsora actuante es, por lo tanto, la diferencia entre la presión parcial -en la corriente gaseosa- del componenteadsorbido y su presión de vapor a la temperatura de trabajo.
BALANCE DE MASA
Se tiene una torre empacada en flujo en contracorriente de una mezcla gaseosa que contiene un gas B, el cual no se difunde y un soluto A, a través de un disolvente líquido C. La corriente G (moles totales/tiempo), está formada por A que se difunde de fracción mol o relación mol Y, y el gas B que no se difunde. Seestablecieron las siguientes relaciones:

Y=y/(1-y) G_s=G(1-y)=G/(1+Y)

La corriente líquida se conforma de una fracción mol soluble del gas X:
X=x/(1-x) L_s=L(1-x)=L/(1+X)
Debido a que el gas disolvente y el líquido disolvente o cambian en cantidad cuando pasan a través de la torre, conviene expresar el balance de materia en función de estas relaciones.

Figura 1. Cantidades deflujo para un absorbedor
Balance Global:
G_1+L_2=G_2+L_1
Balance Componente A:
G_s (Y_1-Y)=L_s (X_1-X)
Esta ecuación representa una línea recta y se conoce como línea de operación e indica la relación entre las concentraciones del líquido y el gas en cualquier nivel de la torre. Suele graficarse junto con los datos de solubilidad en el equilibrio para el soluto gaseoso en el disolvente....