TeoriaColumnaempacada



LABORATORIO DE OPERACIONES DE SEPARACION II

“ABSORCION EN UNA COLUMNA EMPACADA”




CONSIDERACIONES TECNICAS
OBJETIVO. Adquirir los conocimientos y habilidades necesarias que implican la absorción y desorcion de gases asi como la operación de una columna empacada y la interpretación de los resultados obtenidos.
DEFINICION
La absorción de gases es una operación unitaria en la cualuna mezcla gaseosa se pone en contacto con un liquido, a fin de disolver de manera selectiva uno o mas componentes del gas y de obtener una solucion de estos en el liquido. Esta operación requiere la transferencia de masa de una sustancia en la corriente gaseosa al liquido. Cuando la trasnferencia de masa sucede en la dirección opuesta, es decir, del liquido al gas, la operación se conoce comodesorcion. Los principios de la absorción y la desorcion son básicamente los mismos. Generalmente, estas operaciones solo se utilizan para la recuperación o eliminación del soluto. Una buena separación de solutos entre si, exige técnicas de destilación fraccionada.
EQUIPO
Los aparatos utilizados para poner en contacto una corriente gaseosa con una liquida en forma continua pueden ser una torreempacada, rellena con material de empaque solido regular o irregular, una columna de platos que contiene varios platos perforados o de burbuja y tapon, una torre o cámara vaciaa, donde se rocia el liquido, una columna de paredes humedas o un recipiente con agitación o rocio. Por lo general, las corrientes de gas y liquido se hacen pasar a contracorriente a través del equipo para obtener la máximavelocidad de absorción.
PROCEDIMIENTOS DE DISEÑO
Los tres pasos principales incluidos en el diseño de una torre de absorción o separación son:
1. Los datos de las relaciones de equilibrio liquidi-vapor del sistema se utilizan para determinar:
a) La cantidad del liquido necesaria para absorber la cantidad requerida de los componentes solubles del gas, o
b) La cantidad de gas necesaria para separarla cantidad requerida de los componentes volátiles de un liquido.
2. Los datos sobre la capacidad de manejo de vapor y liquido del equipo considerado, se utilizan para determinar el area de sección transversal requerida y el diámetro del equipo a través del cual van a fluir las corrientes de gas y liquido. La consideración de los factores económicos incluidos muestran que es deseable fijar lasvelocidades de los fluidos muy por debajo de los valores máximos que se pueden utilizar.
3. Los datos de equilibrio y los balances de materia se utilizan para determinar el numero de etapas de equilibrio (platos teoricos o unidades de trasnferencia) requeridas para la separación deseada.La dificultad de la separación depende del nivel de recuperación que sea mas deseable desde el punto de vistaeconómico. El tiempo de contacto rquerido entre las corrientes que fluyen o la altura necesaria de la torre se pueden calcular si se cuenta con datos para la velocidad especifica de trasnferencia de materia entre las fases liquida y gaseosa expresada en términos de eficiencia de plato o como altura de una unidad de transferencia.
DISEÑO DE LOS SISTEMAS DE ABSORCION DE GAS
Por lo general, serequiere que el diseñador determine: 1)el mejor disolvente; 2)la velocidad optima del gas a través del absorbedor , o bien, el diámetro del recipiente; 3)la altura del recipiente y sus miembros internos, es decir, la profundidad y tipo de empaque o numero de platos; 4) la velocidad optima de circulación del disolvente a través del absorbedor; 5) las temperaturas de las corrientes que entran y salen delabsorbedor, asi como la cantidad de calor a extraer, tomando en cuenta los efectos térmicos; las presiones de operación, y 7) el diseño mecanico de las torres.
SELECCIÓN DE DATOS DE EQUILIBRIO O DE SOLUBILIDAD
Los valores de solubilidad determinan la velocidad del liquido necesaria para una recuperación total o económica del soluto y, por lo tanto, son esenciales para el diseño.
Por lo...