INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ORIZABA Procesos de Separación III NL. 36
7c3A CUESTIONARIO ABSORCIÓN
Villaseñor Hernández Yahaira Michel 13 / Nov / 17
1. ¿Qué es la absorción? Es la operación unitaria de transferencia de materia 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). 2. ¿Que implica el proceso de absorción? Este proceso implica una difusión molecular turbulenta o una transferencia de masa del soluto A a través del gas B, que no se difunde y está en reposo, hacia un líquido C, también en reposo. 3. Da un ejemplo de un proceso de absorción 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 relativamente puro. Otro ejemplo es la absorción de SO2 de gases de combustión en soluciones alcalinas. En la hidrogenación de aceites comestibles en la industria alimenticia, se hace burbujear hidrógeno gaseoso en el aceite para absorberlo en el mismo; entonces, el hidrógeno en solución reacciona con el aceite en presencia de un catalizador. 4. ¿Cómo se llama el proceso inverso de absorción? Al proceso inverso de la absorción se le llama empobrecimiento o deserción, ya él se aplican las mismas teorías y principios básicos. Un ejemplo es la desorción con vapor de aceites no volátiles, en la cual el vapor se pone en contacto con el aceite y pequeñas cantidades de componentes volátiles del mismo pasan a la corriente de vapor. Cuando el soluto se transfiere desde el disolvente líquido hacia la fase gaseosa, la operación recibe el nombre de deserción o stripping. 5. ¿En dónde se lleva a cabo la absorción industrialmente? La absorción se aplica en las siguientes actividades industriales: Recuperación de productos de corrientes gaseosas con fines de producción Método de control de emisiones de contaminantes a la atmósfera, reteniendo las sustancias contaminantes (compuestos de azufre, compuestos clorados y fluorados, etc.) Eliminación de amoníaco a partir de una mezcla de amoníaco y aire por medio de agua líquida Eliminación de SO2 de gases de combustión con disoluciones acuosas de hidróxido de sodio. 6. ¿Cuáles son fundamentalmente los propósitos de la absorción? La separación de uno o más componentes de una mezcla gaseosa y la purificación de gases tecnológicos. O bien Recuperar un componente gaseoso deseado. Eliminar un componente gaseoso no deseado. Se puede tratar, por ejemplo, de la eliminación de una sustancia nociva de una corriente de gases residuales. Obtención de un líquido; un ejemplo sería la producción de ácido clorhídrico por absorción de HCl gaseoso en agua.
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7. ¿Cómo se efectúa la desorción? Al proceso inverso de la absorción se le llama empobrecimiento o desorción, y a él se aplican las mismas teorías y principios básicos, es cuando el soluto se transfiere desde el disolvente líquido hacia la fase gaseosa. La desorción se lleva a cabo en una columna con flujos de gas y líquido en contracorriente. Como medio de eliminación se puede utilizar un gas inerte o vapor de agua, pero la recuperación del soluto resulta más fácil cuando se utiliza vapor de agua, ya que es posible condensar este componente. En ocasiones un soluto se remueve de un líquido poniendo este último en contacto con un gas inerte. 8. Menciona los tipos de absorción Física: El gas se elimina por tener mayor solubilidad en el solvente que otros gases. ƒ Química: El gas que se va eliminar reacciona con el solvente y queda en solución. Puede ser reversible o irreversible. 9. Menciona las aplicaciones de la absorción.
Recuperación de productos de corrientes gaseosas con fines de producción. Método de control de emisiones de contaminantes a la atmósfera, reteniendo las sustancias contaminantes (compuestos de azufre, compuestos clorados y fluorados, etc.). Eliminación de butano y pentano de una mezcla gaseosa de refinería utilizando un aceite pesado. Eliminación de contaminantes inorgánicos solubles en agua de corrientes de aire. Como dispositivos de recuperación de productos valiosos. Eliminación de gases ácidos como H 2S, CO2, a partir del gas natural o del gas de síntesis por absorción en disoluciones de sales de aminas o alcalinas. Eliminación de SO2 de gases de combustión con disoluciones acuosas de hidróxido de sodio. Eliminación de amoníaco a partir de una mezcla de amoníaco y aire por medio de agua líquida. 10.
¿De qué es función la solubilidad de un gas en un líquido?
La solubilidad de un gas en un líquido viene dada por la concentración del gas disuelto, cuando este se encuentra en equilibrio con el gas puro situado sobre la disolución. Esta solubilidad depende, principalmente, de la presión, la temperatura, la presencia de sales y de las reacciones químicas que algunas veces se producen entre el gas y el disolvente. 11. ¿Qué es la difusión? Como la transferencia (o desplazamiento) de moléculas individuales a través de un fluido por medio de los desplazamientos individuales y desordenados de las moléculas. Podemos imaginar a las moléculas desplazándose en línea recta y cambiando su dirección al rebotar otras moléculas cuando chocan. Puesto que las moléculas se desplazan en trayectorias al azar, la difusión molecular a veces se llama también proceso con trayectoria aleatoria . 12. ¿Qué establece la ley de Fick? Establece que el flujo de mqsa mqsa por unidad de area
de un componente es proporcional al gradiente de
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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ORIZABA Procesos de Separación III NL. 36
7c3A
13. ¿Cómo se lleva a cabo la absorción en una torre?
Villaseñor Hernández Yahaira Michel 13 / Nov / 17
En una torre de absorción la corriente de gas entrante a la columna circula en contracorriente con el líquido. El gas asciende como consecuencia de la diferencia de presión entre la entrada y la salida de la columna. El contacto entre las dos fases produce la transferencia del soluto de la fase gaseosa a la fase líquida, debido a que el soluto presenta una mayor afinidad por el disolvente. Se busca que este contacto entre ambas corrientes sea el máximo posible, así como que el tiempo de residencia sea suficiente para que el soluto pueda pasar en su mayor parte de una fase a otra. 14. ¿Qué es el relleno en una columna de absorción? Es un dispositivos dispositivo s que se usa para proporcionar una redistribución redistrib ución del líquido que se puede encauzar hacia debajo de la pared. Es posible utilizar varios lechos en el mismo envolvente de la columna. Se encuentran en el comercio muchos empaques, cada uno de los cuales posee ventajas específicas para el contacto liquido-gas a partir de los aspectos aspectos de costo, disponibilidad disponibilidad de superficie, superficie, regeneración regeneración de la entre cara, cara, caída de presión, presión, peso y resistencia a la corrosión.
15. ¿Cuáles son las principales características que debe reunir un relleno para lograr una elevada eficacia en la transferencia de masa y cuáles son las más comunes? Exponer una gran área superficial para favorecer el contacto entre las fases y así lograr dinamizar los fluxes de transferencia entre las mismas. Debe procurar que la caída de presión sea lo más baja posible Proporcionar una gran superficie interfacial, para que exista un buen contacto entre las fases y se pueda dar la transferencia de masa La geometría debe ser tal que promueva la distribución uniforme de las fases Permitir el paso de grandes volúmenes de fluido a través de pequeñas secciones transversales de la torre, sin inundación. Ser mecánica y estructuralmente fuerte, pero sin tener un peso excesivo que vaya a dificultar el manejo y la instalación. Debe tener resistencia al rompimiento y también a las temperaturas de operación. Permitir la distribución uniforme del líquido sobre su superficie Peso liviano para la fácil manipulación. Ser económico Debe ser químicamente inerte a los fluidos de la torre que se están utilizando.
Estos son los que más comunmente se usan en la torre durante la instalación: Anillos de Raschig Anillos de Lessing Empaques con forma de sillas de montar Anillos de Pall Telleretes La mayoría de los empaques de las torres se construyen con materiales económicos e inertes, como arcilla, porcelana o diferentes diferentes plásticos. plásticos. Algunas Algunas veces se usan anillos anillos metálicos metálicos de pared pared delgada, delgada, de acero o aluminio. aluminio.
