Absorción
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería Campus Guanajuato
Bioseparaciones Fluido-Fluido
Profesor
Luis Miguel Pérez Aguilar
Elaborado por: Genaro Uriel López Pardo y Ana Karen Cervantes Luna
Absoroción de gases
¿Qué es la absorción?
En la absorción de gases un vapor soluble se absorbe desde su mezcla con un gas inerte por medio de un líquido en el que el gas soluble es más o menos soluble. El soluto se recupera después del líquido por destilación, y el líquido absorbente se puede desechar o ser reutilizado.
A veces un soluto se recupera de un líquido poniendo éste en contacto con un gas inerte. Tal operación, que es inversa de la absorción, recibe el nombre de deserción de gases o stripping.
¿Qué equipo se utiliza para el proceso de absorción de gases?
Un aparato frecuentemente utilizado en absorción de gases y en algunas otras operaciones es la torre de relleno.
El dispositivo consiste en una columna cilíndrica, o torre, equipada 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; 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 soporte ha de tener una gran fracción de área libre de forma que no se produzca inundación en el plato de soporte. La entrada del líquido, que puede ser disolvente puro o una disolución diluida del soluto en el disolvente, y que recibe el nombre de liquido agotado, 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, o gas rico, entra en el espacio de distribución situado debajo del relleno y asciende a través de los intersticios del relleno en contracorriente con el flujo de
líquidos. El relleno proporciona un gran área de contacto entre el líquido y el gas,favoreciendo así un íntimo contacto entre las fases. El soluto contenido en el gas rico es absorbido por el líquido fresco que entra en la torre, y el gas diluido o agotado abandona la torre. El líquido se enriquece en soluto a medida que desciende por la torre y el liquido concentrado sale por el fondo de la torre.
Figura 1. Columna de absorción o torre de relleno
Rellenos para la torre de absorción
Se han diseñado muchos tipos de torres y muchas de ellas son de uso frecuente. El relleno puede ser cargado al azar en la torre o bien ser colocado ordenadamente a mano. Los rellenos al azar consisten en unidades de 1/4 a 3 pulg en su dimensión mayor; los rellenos inferiores a 1 pulg se utilizan fundamentalmente en columnas de laboratorio o de planta piloto. Las unidades de relleno ordenado son de tamaños comprendidos entre 2 y 8 pulg.
Los principales requerimientos de un relleno de torre son:
1 . Ha de ser químicamente inerte frente a los fluidos de la torre.
2 . Ha de ser resistente mecánicamente sin tener un peso excesivo.
3 . Ha de tener pasos adecuados para ambas corrientes sin excesiva retención de líquido o caída de presión.
4 . Ha de proporcionar un buen contacto entre el líquido y el gas.
5 . Ha de tener un coste razonable.
Figura 2. Cuerpos de relleno típicos: (a) montura de Berl; (b) montura Intalox; (c) anillo Raschig; (d) anillo Pall.