Absorcion

Absorción es la operación 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 yestá en reposo, hacia un líquido C, también en reposo.
La absorción se puede llevar a cabo de dos maneras distintas:
- absorción física: no existe reacción química entre el absorbente y el soluto, sucede cuando se utiliza agua o hidrocarburos como disolvente.
- absorción química: se da una reación química en la fase líquida, lo que ayuda a que aumente la velocidad de la absorción. Es muy útilpara transformar los componentes nocivos o peligrosos presentes en el gas de entrada en productos inocuos.
Si el propósito principal de la operación de absorción es producir una solución específica, el disolvente es especificado por la naturaleza del producto. Si el propósito principal es eliminar algún componente del gas, casi siempre existe la posibilidad de elección. Por supuesto, el agua es eldisolvente más barato y más completo, pero debe darse considerable importancia a las siguientes propiedades:
1. Solubilidad del gas. La solubilidad del gas debe ser elevada, a fin de aumentar la rapidez de la absorción y disminuir la cantidad requerida de disolvente. En general, los disolventes de naturaleza química similar a la del soluto que se va a absorber proporcionan una buena solubilidad.Para los casos en que son ideales las soluciones formadas, la solubilidad del gas es la misma, en fracciones mol, para todos los disolventes. Sin embargo, es mayor, en fracciones peso, para los disolventes de bajo peso molecular y deben utilizarse pesos menores de estos disolventes. Con frecuencia, la reacción química del disolvente con el soluto produce una solubilidad elevada del gas; empero, sise quiere recuperar el disolvente para volverlo a utilizar, la reacción debe ser reversible.
2. Volatilidad. El disolvente debe tener una presión baja de vapor, puesto que el gas saliente en una operación de absorción generalmente está saturado con el disolvente y en consecuencia, puede perderse una gran cantidad. Si es necesario, puede utilizarse un líquido menos volátil para recuperar la parteevaporada del primer disolvente.
3. Corrosión. Los materiales de construcción que se necesitan para el equipo no deben ser raros o costosos.
4. Costo. El disolvente debe ser barato, de forma que las pérdidas no sean costosas, y debe obtenerse fácilmente.
5. Viscosidad. Se prefiere la viscosidad baja debido a la rapidez en la absorción, mejores características en la inundación de las torres deabsorción, bajas caídas de presión en el bombeo y buenas características de transferencia de calor.
6. Otros. Si es posible, el disolvente no debe ser tóxico, ni inflamable, debe ser estable químicamente y tener un punto bajo de congelamiento.
Los disolventes empleados en mayor extensión son: agua, aceites hidrocarbonados y soluciones acuosas ácidas o básicas.
Las torres empacadas, o torres derelleno, utilizadas para el contacto continuo del líquido y del gas tanto en el flujo a contracorriente como a corriente paralela, son columnas verticales que se han llenado con empaque o con dispositivos de superficie grande. El líquido se distribuye sobre éstos y escurre hacia abajo, a través del lecho empacado, de tal forma que expone una gran superficie al contacto con el gas.
[editar]Empaque
El empaque (llamado relleno en España) de la torre debe ofrecer las siguientes características:
1. Proporcionar una superficie interfacial grande entre el líquido y el gas. La superficie del empaque por unidad de volumen de espacio empacado am debe ser grande, pero no en el sentido microscópico.
2. Poseer las características deseables del flujo de fluidos. Esto generalmente significa que el...