Ubicación para la generación de energia a partir del cacao

[pic 1][pic 2]

Absorción de  en torre empacada[pic 3]

Integrantes:

Felix Donado Padilla - 2190582

Andrés Arenas Santos - 2130779

Wilson Ariel Pabon Pabon- 2154331

Karen Fabiana Guerrero González-2185614

Grupo: D3

Docente:

María Daniela Contreras Mateus

Universidad Industrial de Santander

Bucaramanga

2023

1. Principios teóricos

La absorción es una operación unitaria en la cual dos fases (gas y líquido) se ponen en contacto, uno o varios solutos se absorben de la fase gaseosa a la fase líquida, el proceso implica una difusión molecular turbulenta o la transferencia de masa del soluto presente en la fase gaseosa a través del gas, que no se difunde.[1]

La absorción puede ser física o química, en la absorción física el soluto en gas se elimina por tener mayor solubilidad en el solvente que los otros gases, en la absorción química el soluto a eliminar en el gas reacciona con el solvente y queda en solución [2], por ejemplo, el dióxido de carbono al entrar en contrato con el agua produce ácido carbónico:

El solvente para la absorción debe tener características como:

• La solubilidad del gas debe ser elevada con el objetivo de aumentar la rapidez de absorción y disminuir la cantidad de disolvente requerida.
• El disolvente debe tener baja volatilidad.
• No corrosivo para que los materiales del equipo no sean raros o costosos.
• El disolvente debe ser económico y disponible.
• Baja viscosidad debido a la rapidez en la absorción, mejores características de inundación, bajas caídas de presión.[3]

Las torres empacadas para absorción se usan para el contacto continuo a contracorriente de un gas y un líquido, estas columnas tienen forma cilíndrica, cuentan con:

• Una entrada de gas y un espacio de distribución en el fondo.
• Una entrada de líquido y un sistema de distribución en la parte superior.
• Una salida de gas en la parte superior.
• Una salida de líquido en el fondo.
• Un relleno o empaque de la torre que generalmente está soportado sobre un tamiz corrugado o criba, con una gran fracción de área libre para evitar inundación en el soporte.[3]

El gas rico en soluto entra por la parte inferior de la torre y por el espacio de distribución que está debajo de la sección empacada y se va elevando a través de los espacios del relleno y se pone en contacto con un líquido puro o una solución diluida del soluto con una baja concentración en el solvente desciende a través de los mismos espacios del relleno, este se distribuye sobre la parte superior del empaque mediante un distribuidor (para operación ideal el relleno se moja de manera uniforme). El empaque permite una mayor área de contacto entre las dos fases (gas y líquido), favoreciendo el contacto íntimo entre las fases, el soluto contenido en el gas es absorbido por el líquido que ingresa a la torre, el gas diluido o agotado sale por la parte superior de la torre, el líquido se enriquece de soluto a medida que desciende por la torre y el líquido concentrado sale por el fondo de la torre.[4]

Empaques

Los empaques deben ofrecer características como:

• 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 .[pic 6]

• Poseer las características deseables del flujo de fluidos. Esto generalmente significa que el volumen fraccionario vacío , o fracción de espacio vacío, en el lecho empacado debe ser grande (60-90%) para tener caída de presión. El empaque debe permitir el paso de grandes volúmenes de fluido a través de pequeñas secciones transversales de la torre, sin recargo o inundación; debe ser baja la caída de presión del gas (resultado de la fricción pelicular).[pic 7]
• Ser químicamente inertes respecto a los fluidos con los cuales se está trabajando, la mayoría de los empaques aleatorios se construyen con materiales inertes como arcilla, cerámica, plástico, metal
• Ser estructuralmente fuertes para permitir fácil manejo e instalación.
• Bajo peso por unidad de volumen.
• Pequeñas retenciones de líquido.
• Ser económicos.

Los empaques son principalmente aleatorios y regulares, los empaques aleatorios son aquellos que se dejan caer en forma aleatoria en la torre durante la instalación, este tipo de empaques de tamaños más pequeños generalmente ofrecen superficies específicas mayores y mayores caídas de presión, Los empaques regulares ofrecen ventajas de menor caída de presión para el gas y un mayor flujo, generalmente las velocidades de inundación los empaques regulares serán considerablemente mayores que para los empaques al azar.[3]

[pic 8]

Figura 1. Empaques comunes en las torres

Balances de materia

En una torre de absorción a contracorriente las variaciones de composición son continuas en cada extremo del equipo, los balances de materia global y por componentes de la torre ilustrada en la figura #, se presentan a continuación:

Balance global:

Balances para componente A:

Donde:

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