Absorcion En Una Columna De Relleno

1) INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS
1.1) OBJETIVOS
Esta práctica tiene como objetivo determinar la influencia del causal del líquido , L, sobre el coeficiente volumétrico global medio de transferencia de materia,[pic], a través de la fase líquida, en un proceso de absorción en una columna de relleno.

1.2) INTRODUCCIÓN
En la industria los procesos implicados en operaciones de transferencia demateria son de gran importancia, constituyendo más del 50 % del capital invertido en equipos donde llevar a cabo dichas operaciones. Existe un gran número de operaciones industriales en las que se ponen en contacto una fase líquida con otra gaseosa, produciéndose el transporte de materia entre ambas. En muchas de estas operaciones como columnas de absorción, de adsorción, reacciones heterogéneas,fermentaciones, etc..., el contacto entre las fases se realiza de forma continua en un tanque agitado que contenga el líquido circulando el gas a su través.
El correcto diseño de estos equipos requiere el conocimiento de los coeficientes volumétricos de transferencia de materia a través de las fases. La determinación de estos coeficientes se suele realizar experimentalmente.
La absorción es laoperación unitaria que consiste en la separación de uno o más componentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente líquido con el cual forma solución (un soluto A, o varios solutos, se absorben de la fase gaseosa y pasan a la líquida). Este proceso implica una difusión molecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a través del gas B, que no se difunde y está en reposo, hacia unlíquido C, también en reposo. Un ejemplo es la absorción de Co2 A del aire B por medio de agua líquida C. Al proceso inverso de la absorción se le llama empobrecimiento o desabsorción; cuando el gas es aire puro y el líquido es agua pura, el proceso se llama deshumidificación, la deshumidificación significa extracción de vapor de agua del aire.
Dependiendo del mecanismo por el que se produce latransferencia de materia entre fases, se pueden clasificar los procesos en:
-Difusión molecular
-Convección natural
-Convección forzada
2) INSTALACIÓN EXPERIMENTAL
En la figura 2.1 se representa la instalación experimental:
[pic]
Fig 2.1. Instalación experimental.
Se distinguen tres partes claras siendo la columna de relleno, el circuito de gas y el circuito de agua.
El circuito de gas no esmás que la mezcla aire+[pic] de la cual se pretende absorber el [pic] con agua en contracorriente. Para ello el aire se alimenta mediante un compresor (6) y se mezcla con el [pic] puro fijándose un caudal fijo de [pic](máximo) y un caudal de aire.
El circuito de agua permite transportar el agua de la toma general (11) hasta la parte superior de la columna. El caudal de agua variará para cadaexperimento y se medirá mediante un rotámetro.
La columna de relleno no es mas que una columna de altura y sección conocida rellena con anillos Raschig en la cual se producirá la absorción del [pic] en el agua.
El procedimiento será fijar valores de caudales de aire,[pic], y agua y esperar 10 minutos para poder alcanzar el estado estacionario y poder tomar muestras. Las muestras líquidas se toman dela parte inferior de la columna (21). Estas muestras se llevan a un electrodo selectivo de [pic] adicionando a cada muestra 4 mL de una disolución tamponadora para evitar que el [pic] pase a ácido carbónico. Este electrodo mide voltaje el cual se puede relacionar con concentración a partir de un calibrado del aparato.
3) ANÁLISIS Y DISCUSIÓN
Se midieron en el laboratorio los siguientes valorespresentados en la tabla 3.1:
Tabla 3.1. Valores medidos experimentalmente.
|  |Agua |CO2 |Mezla gaseosa |Muestra Agua |
|Exp |L (L/h) |T (ºC) |
|L (L/h) |Q (m3/h) |F (Kmol/h) |Q(m3/h) |F(kmol/h)...