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Rev. Int. Contam. Ambie. 29 (Sup. 2) 33-41, 2013

EVALUACIÓN DE LAS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE MATERIALES
ESTRUCTURADOS: METÁLICO, POLIMÉRICO Y CERÁMICO, PARA EL TRATAMIENTO
DE GASES ÁCIDOS

Araceli SALAZAR1,2, Rosa Hilda CHÁVEZ1*, Óscar OLEA2 y Dora SOLÍS2

1 Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares. Carretera México-Toluca s/n, La Marquesa, Ocoyoacac, Edo.

de México, C.P 52750,México.
de Química, UAEM. Toluca, Estado de México, CP 50200 México
* Autora responsable: rosahilda.chavez@inin.gob.mx
2 Facultad

(Recibido junio 2012, aceptado enero 2013)
Palabras clave: materiales contactores líquido-gas, propiedades fIsicoquímicas, empaques estructurados
RESUMEN
Se estudian las propiedades fisicoquímicas de tres materiales estructurados: metálico,
polimérico y cerámico, de la marcaSulzer Brothers Limited, para la separación de gases
ácidos, mediante un proceso de absorción en solución acuosa de monoetanolamina
(MEA), al 30 % en peso. Se determinaron las propiedades mecánicas y la resistencia
a la corrosión, de los materiales, así como la composición química y la morfología del
producto obtenido; usando diferentes técnicas de caracterización tales como: 1) mecánica,
deacuerdo con el procedimiento normalizado ASTM E384-1990, 2) química, a través
de la resistencia a la corrosión en presencia de una celda electroquímica, en solución
acuosa de H2SO4, 1N, mediante ASTM G5-1999, 3) morfológica mediante la microscopía
electrónica de barrido y 4) separación, mediante la técnica de cromatografía de gases
para determinar la absorción del CO2 por la MEA. El material cerámicoresultó ser el
más duro con valor de 700 HK y resistencia a la tensión de 90 MPa; así mismo presentó
resistencia a la corrosión de 10.28 mpy, eficiencia de separación del 74 % de CO2, a los
10 minutos. El material metálico presentó dureza de 190 HK y fue el más resistente a
la tensión, con 831 MPa y resistencia a la corrosión de 780.4x10–6 mpy (milésimas de
pulgada por año); así mismo promovió unaeficiencia de separación de CO2 del 90 %
durante los 10 minutos de operación. El material polimérico presentó dureza de 20
HK y tensión de 35 MPa, y no sufrió cambio superficial con el ataque electroquímico
de 282.4x10–6 mpy y eficiencia de separación del 88 %. Por lo anterior el polimérico
resultó ser el más dúctil, con superficie lisa y de mayor resistencia al H2SO4. El material
metálico fue elde mayor resistencia a la deformación plástica y con mayor superficie
corrugada y el segundo en resistencia en presencia del H2SO4. Por todo lo anterior, se
recomiendan el material metálico por su mayor separación en la reducción de los gases
ácidos y al material polimérico por su mayor resistencia química.

Keywords: liquid-gas contactor materials, physicochemical properties, structured packing34

A. Salazar et al.

ABSTRACT
In this work the physicochemical properties of three structured materials: metallic, polymeric and ceramic, from Sulzer Brothers Limited brand, are studied in order to removal
sour gases, by absorption process, in aqueous solution of Monoethanolamine (MEA),
at 30 % weight. Mechanical properties, chemical composition, morphology and corrosion resistance weredetermined, using different characterization techniques, such as: 1)
mechanically, according to standard procedures ASTM E384-1990, 2) chemically, by
the corrosion resistance in the presence of an electrochemical cell, in aqueous solution
of H2SO4, 1N, by ASTM G5-1999, 3) morphologically by scanning electron microscopy
technique, and 4) efficiency of separation, by the gas chromatography technique inorder
to determine the chemical absorption of CO2 by MEA. The ceramic material was the
hardest with 700 HK value and tensile strength of 90 MPa, likewise showed resistance
to corrosion of 10.28 mpy, separation efficiency of 74 % CO2, at 10 minutes. The metallic material had a hardness of 190 HK and it was the most resistant of tension, with 831
MPa, and corrosion resistance of 780.4×10–6 mpy,...