Elementos De Relleno En Torres De Absorcion
Principios de operación
La absorción es una operación unitaria de transferencia de materia que consiste en poner un gas en contacto con un líquido para que éste disuelva determinados componentes del gas, quedándose el gas libre de los mismos. La absorción puede ser física o química, disolviéndose en el líquido absorbente o reaccionando con él. Tomando una seccióncualquiera de la columna estarán en contacto un gas y un líquido, los cuales no estarán en equilibrio, por lo que se produce una transferencia de materia. La fuerza impulsora actuante es la diferencia entre la presión parcial en el gas del componente que se transfiere y la presión parcial que tendría el componente en un gas que estuviera en equilibrio con el líquido del punto consideradoDescripción de la instalación
Un aparato frecuentemente utilizado en absorción de gases es la torre de relleno. El dispositivo está equipado con una entrada de gas y un espacio de distribución en la parte inferior, una entrada de líquido y un distribuidor en la parte superior aprovechando la fuerza de la gravedad para así ahorrar energía; salidas para el gas y el líquido por cabeza y cola,respectivamente; y una masa soportada de cuerpos sólidos inertes que recibe el nombre de relleno de la torre, el cual puede ser cargado al azar o bien ser colocado ordenadamente a mano. La entrada de líquido se distribuye sobre la parte superior del relleno mediante un distribuidor y, en la operación ideal, moja uniformemente la superficie del relleno. El gas que contiene el soluto asciende a través de lashendiduras del relleno en contracorriente con el flujo de líquido, y así el líquido se enriquece de soluto a medida que desciende por la torre. El relleno proporciona una gran área de contacto entre el líquido y el gas, favoreciendo así un íntimo contacto entre las fases. La mayoría de los rellenos de torre se construyen con materiales baratos, inertes y ligeramente ligeros, tales como la arcilla,porcelana o diferentes plásticos. A veces se utilizan anillos metálicos de pared delgada, de acero o aluminio. Por último cabe mencionar que el diámetro de una torre de absorción depende de las cantidades de gas y líquido tratadas, sus propiedades, y la relación de una corriente a otra, y que la altura de la torre, y por tanto el volumen del relleno, depende de la magnitud de las variaciones deconcentración que se desean y de la velocidad de transferencia de materia por unidad de volumen de relleno.
Diagrama de flujo
Proceso de lavado de un gas. Absorción gas-líquido
Los parámetros más importantes en el diseño de estos equipos son:
La razón líquido/gas: Cuanto menor sea este número menor cantidad de líquido lavador se necesita y por lo tanto menor es el gasto y el dimensionado delas instalaciones
pH: Dependiendo del sistema empleado, el pH se debe de mantener dentro de unos límites para asegurar una alta solubilidad del gas y la no formación de costras.
Velocidad del gas: Para minimizar los costes los lavadores se diseñan a la máxima velocidad del gas posible, minimizando el tamaño de la vasija.
Tiempo de residencia: El gas debe de permanecer dentro de la vasija eltiempo suficiente para que la mayor cantidad posible del componente en cuestión sea absorbida.
Estructura de una columna de relleno, y tipos de relleno
Cuerpo de la torre
Esta puede ser de madera, metal, porcelana química, ladrillo a prueba de ácidos, vidrio, plástico, metal cubierto de plástico o vidrio, u otro material, según las condiciones de corrosión. Para facilitar su construcción yaumentar su resistencia, generalmente son circulares en la sección transversal.
Características de los rellenos de columnas de absorción:
1. Proporcionar una superficie interfacial grande entre el líquido y el gas. La superficie del empaque por unidad de volumen de espacio empacado debe ser grande (en el sentido macroscópico).
2. Poseer las características deseables del flujo de fluidos....
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