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Definición
Es una operación unitaria regida por transferencias de materia que consiste en poner en contacto un gas con líquido con el objetivo de que en él se disuelva alguno de los componentes del gas. Un ejemplo es la absorción de amoniaco (A) del aire (B) por medio de agua líquida (C). En general, la solución amoniaco-agua que sale se destila para obtener amoniaco relativamentepuro.
Elección del disolvente
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 el disolvente más barato y más completo, pero debe darse considerableimportancia a las siguientes propiedades:
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 delgas 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, si se quiere recuperar el disolvente para volverlo a utilizar, la reacción debeser reversible.
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 parte evaporada del primer disolvente.
Corrosión
Los materiales de construcción quese necesitan para el equipo no deben ser raros o costosos.
Costo
El disolvente debe ser barato, de forma que las pérdidas no sean costosas, y debe obtenerse fácilmente.
Viscosidad
Se prefiere la viscosidad baja debido a la rapidez en la absorción, mejores características en la inundación de las torres de absorción, bajas caídas de presión en el bombeo y buenas características de transferenciade calor.
Misceláneos
Si es posible, el disolvente no debe ser tóxico, ni inflamable, debe ser estable químicamente y tener un punto bajo de congelamiento.
Dispositivos de Absorción
Para que el contacto entre el líquido y el vapor en la absorción y en la destilación sea eficiente, muchas veces se usan torres de artesas o platos. El tipo más común de dispositivo de contacto es el de platosperforados.
1. Plato perforado. En la absorción de gas y en la destilación se utiliza esencialmente el mismo tipo de plato perforado. En éste, el vapor burbujea hacia arriba por los hoyos sencillos del plato a través del líquido que fluye. Los hoyos tienen tamaños que fluctúan entre los 3 y los 12 mm de diámetro, y es el de 5 mm un tamaño común. El área de vapor de los hoyos varía entre el 5 y el15% del área del plato. El líquido se conserva sobre la superficie del plato, y no puede fluir de nuevo hacia abajo por los hoyos porque se lo impide la energía cinética del gas o vapor. La profundidad del líquido sobre el plato se mantiene por medio de un vertedero de salida con sobre flujo. El líquido de sobre flujo fluye por la canilla inferior hacia el siguiente plato, inferior.
2. Plato deválvulas. Una modificación del plato perforado es el plato de válvula que consiste en aberturas en el plato y una cubierta de válvulas con movimiento vertical para cada abertura, que proporciona un área abierta variable; ésta debe su variabilidad al flujo de vapor que inhibe la fuga del líquido por la abertura abajas tasas de vapor. Por lo tanto, este tipo de plato opera a un intervalo mayor de...
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