La pervaporación
Páginas: 7 (1726 palabras)
Publicado: 19 de mayo de 2014
PERVAPORACIÓN
PRESENTADO POR:
YOHASKY CABALLERO OSPINO
MARIO ANDRÉS CABARCAS LORDUY
AIDA LUZ OROZCO MUÑOZ
PIEDAD PETRO CARDONA
PRESENTADO A:
EDUARDO SÁNCHEZ TUIRÁN
UNIVERSIDAD DE SAN BUENVENTURA SECCIONAL CARTAGENA
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA, ARTES Y DISEÑO
PROGRAMA DE INGENIERÍA QUÍMICA
CARTAGENA DE INDIAS D.T y C
17 DE MARZO DE 2014
1.PERVAPORACIÓN
La pervaporación (PV) es la evaporación selectiva de un componente de una alimentación líquida al poner ésta en contacto con una membrana semi-permeable, donde uno de los componentes de la mezcla se transporta mediante permeación preferencial a través de la membrana, saliendo en fase vapor del otro lado de la misma (Martino & Massón, 2008). Una característica de la pervaporaciónes su alta selectividad, lo que la transforma en una técnica competitiva para ser aplicada en separaciones en las cuales los procesos convencionales no son selectivos.
1.1 Descripción detallada del proceso de pervaporación
En el proceso de pervaporación se emplea una membrana densa, la cual separa la fase líquida (alimentación) de la fase vapor (permeado). Algunos de los compuestospresentes en la alimentación presentan una afinidad preferencial con la membrana, absorbiéndose y difundiendo a través de ella. Finalmente, se evaporan y concentran en el permeado. La fuerza motriz del proceso la constituye la diferencia de presión parcial entre el permeado y la presión de saturación del vapor. En términos prácticos, tal diferencia de presión de vapor se logra produciendo vacío por ellado permeado (Saavedra & Romero, 2012).
La pervaporación tiene lugar en tres etapas fundamentales: adsorción de los componentes de la mezcla líquida en la membrana, difusión de los compuestos adsorbidos a través de la membrana y desorción en el lado del permeado. Como se muestra en la figura 1.
Las membranas están compuestas por dos capas, la capa selectiva que se encuentra en contactocon el líquido (es en si la membrana de separación) y el soporte poroso (confiere resistencia mecánica a la membrana) que está en contacto con el vapor del permeado. El cambio de fase ocurre en la interfase membrana/soporte poroso, y el calor de vaporización es suministrado por el calor sensible del líquido conducido a través de la capa densa (Osorio, 2011).
Las membranas utilizadas en estetipo de proceso son clasificadas según la naturaleza de la separación a realizar, teniendo, las membranas hidrófilas que son utilizan para separar el agua de las soluciones orgánicas. Estos tipos de membranas son hechas de polímeros con vidrio y un ejemplo es el alcohol poli vinílico (PVA). Y las membranas organofílicas que se usan para recuperar los compuestos orgánicos de soluciones. Estasmembranas se hacen de elastómero. La naturaleza flexible de éstos polímeros los hacen ideal para permitir el paso del compuesto orgánico (Sanchez, Coterillo, & Arizo, 2011).
Figura : Esquema del proceso de pervaporación
Fuente: Pervaporation and Gas Separation Using Microporous Membranes (Coterillo, Urtiaga, & Uribe, 2008)
En la pervaporación (a escala laboratorio o industrial) se puedenutilizar membranas cerámicas. Algunas de estas membranas poseen una distribución más uniforme de tamaño de poro, lo que permite ser utilizado como tamices moleculares; además tienen mejor resistencia térmica, física y química que las membranas de origen orgánico (Martino & Massón, 2008).
En el proceso de pervaporación, como se muestra en la Figura 2, una corriente de alimentación líquida es primeropre-calentada a la temperatura de operación y se enruta a un módulo de membrana. El permeado transportado a través de la membrana se vaporiza en el lado permeado y el calor se disipa desde la alimentación. Como la presión parcial del componente transportado, y con ella la fuerza impulsora para el transporte de masa, disminuye al disminuir la temperatura, la mezcla de alimentación tiene que ser...
PRESENTADO POR:
YOHASKY CABALLERO OSPINO
MARIO ANDRÉS CABARCAS LORDUY
AIDA LUZ OROZCO MUÑOZ
PIEDAD PETRO CARDONA
PRESENTADO A:
EDUARDO SÁNCHEZ TUIRÁN
UNIVERSIDAD DE SAN BUENVENTURA SECCIONAL CARTAGENA
FACULTAD DE INGENIERÍA, ARQUITECTURA, ARTES Y DISEÑO
PROGRAMA DE INGENIERÍA QUÍMICA
CARTAGENA DE INDIAS D.T y C
17 DE MARZO DE 2014
1.PERVAPORACIÓN
La pervaporación (PV) es la evaporación selectiva de un componente de una alimentación líquida al poner ésta en contacto con una membrana semi-permeable, donde uno de los componentes de la mezcla se transporta mediante permeación preferencial a través de la membrana, saliendo en fase vapor del otro lado de la misma (Martino & Massón, 2008). Una característica de la pervaporaciónes su alta selectividad, lo que la transforma en una técnica competitiva para ser aplicada en separaciones en las cuales los procesos convencionales no son selectivos.
1.1 Descripción detallada del proceso de pervaporación
En el proceso de pervaporación se emplea una membrana densa, la cual separa la fase líquida (alimentación) de la fase vapor (permeado). Algunos de los compuestospresentes en la alimentación presentan una afinidad preferencial con la membrana, absorbiéndose y difundiendo a través de ella. Finalmente, se evaporan y concentran en el permeado. La fuerza motriz del proceso la constituye la diferencia de presión parcial entre el permeado y la presión de saturación del vapor. En términos prácticos, tal diferencia de presión de vapor se logra produciendo vacío por ellado permeado (Saavedra & Romero, 2012).
La pervaporación tiene lugar en tres etapas fundamentales: adsorción de los componentes de la mezcla líquida en la membrana, difusión de los compuestos adsorbidos a través de la membrana y desorción en el lado del permeado. Como se muestra en la figura 1.
Las membranas están compuestas por dos capas, la capa selectiva que se encuentra en contactocon el líquido (es en si la membrana de separación) y el soporte poroso (confiere resistencia mecánica a la membrana) que está en contacto con el vapor del permeado. El cambio de fase ocurre en la interfase membrana/soporte poroso, y el calor de vaporización es suministrado por el calor sensible del líquido conducido a través de la capa densa (Osorio, 2011).
Las membranas utilizadas en estetipo de proceso son clasificadas según la naturaleza de la separación a realizar, teniendo, las membranas hidrófilas que son utilizan para separar el agua de las soluciones orgánicas. Estos tipos de membranas son hechas de polímeros con vidrio y un ejemplo es el alcohol poli vinílico (PVA). Y las membranas organofílicas que se usan para recuperar los compuestos orgánicos de soluciones. Estasmembranas se hacen de elastómero. La naturaleza flexible de éstos polímeros los hacen ideal para permitir el paso del compuesto orgánico (Sanchez, Coterillo, & Arizo, 2011).
Figura : Esquema del proceso de pervaporación
Fuente: Pervaporation and Gas Separation Using Microporous Membranes (Coterillo, Urtiaga, & Uribe, 2008)
En la pervaporación (a escala laboratorio o industrial) se puedenutilizar membranas cerámicas. Algunas de estas membranas poseen una distribución más uniforme de tamaño de poro, lo que permite ser utilizado como tamices moleculares; además tienen mejor resistencia térmica, física y química que las membranas de origen orgánico (Martino & Massón, 2008).
En el proceso de pervaporación, como se muestra en la Figura 2, una corriente de alimentación líquida es primeropre-calentada a la temperatura de operación y se enruta a un módulo de membrana. El permeado transportado a través de la membrana se vaporiza en el lado permeado y el calor se disipa desde la alimentación. Como la presión parcial del componente transportado, y con ella la fuerza impulsora para el transporte de masa, disminuye al disminuir la temperatura, la mezcla de alimentación tiene que ser...
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