ABSORCIÓN GASEOSA

ABSORCIÓN GASEOSA (P2)

Docente: Ing. Alejandra Erazo

Andrade, B., Borja1, S., Calderón, G. y Utreras, S.

samantha_borja@hotmail.es1 

Grupo #G5

Fecha de realización: 11/12/2017

Fecha de Entrega: 02/01/2018

RESUMEN EJECUTIVO: 

En la siguiente practica se estudió el funcionamiento de una torre de absorción; el gas portador (aire) ingresó a la torre conteniendo dióxido de carbono por la parte inferior de la torre, mientras agua ingresó por la parte superior, la torre operó a contracorriente. Para usar la torre, se identificaron sus partes y su funcionamiento, se abrieron las válvulas y al llegar al equilibrio se tomaron los datos de las termocuplas de los flujos de entrada y de salida. Se repitió el mismo procedimiento cambiando las condiciones de los flujos. Se calculó la altura de la unidad de transferencia y el número de unidades de transferencia de la torre, la eficiencia de la torre y el coeficiente volumétrico de transferencia de masa en fase gaseosa.  Finalmente, se recomienda que los flujos de entrada de agua, aire y dióxido de carbono sean constantes para evitar errores en los cálculos.  

ABSTRACT: 

In the following practice, the operation of an absorption tower was studied; the carrier gas (air) entered the tower containing carbon dioxide through the lower part of the tower, while water entered through the upper part, the tower operated against the current. To use the tower, its parts and functioning were identified, the valves were opened and when the equilibrium was reached, the data of the thermocouples of the inflows and outflows were taken. The same procedure was repeated changing the conditions of the flows. The height of the transfer unit and the number of transfer units of the tower, the efficiency of the tower and the volumetric coefficient of mass transfer in gas phase were calculated. Finally, it is recommended that the inflows of water, air and carbon dioxide be constant to avoid errors in the calculations.

INTRODUCCIÓN

Absorción de gases: Operación de transferencia de materia cuyo objetivo es separar uno o más componentes (el soluto) de una fase gaseosa por medio de una fase líquida en la que los componentes a eliminar son solubles (los restantes componentes son insolubles). Se produce una transferencia de materia entre dos fases inmiscibles, este proceso por lo general es utilizado para recuperar solutos de corrientes gaseosas por medio de una corriente líquida como es el caso de amoníaco en aire que es recuperado por una corriente de agua libre de amoniaco (Çengel, 2007).

Un equipo utilizado para este fin son las torres empacadas se usan para el contacto continuo a contracorriente de un gas y un líquido en la absorción y también para el contacto de un vapor y un líquido en la destilación. La torre consiste en una columna cilíndrica que contiene una entrada de gas y un espacio de distribución en el fondo, una entrada de líquido y un dispositivo de distribución en la parte superior, una salida de gas en la parte superior, una salida de líquido en el fondo y el empaque o relleno de la torre. El gas entra en el espacio de distribución que está debajo de la sección empacada y se va elevando a través de las aberturas o intersticios del relleno, así se pone en contacto con el líquido descendente que fluye a través de las mismas aberturas. El empaque proporciona una extensa área de contacto íntimo entre el gas y el líquido (Incropera, DeWitt, Bergman, & Lavine, 2007), en la Figura 1 se indica una torre empacada.

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Figura 1. Torre empacada

Se han desarrollado muchos tipos diferentes de rellenos para torres. Estos empaques y otros rellenos comunes se pueden obtener comercialmente en tamaños de 3 mm hasta unos 75 mm. La mayoría de los empaques para torres están construidos con materiales inertes y económicos tales como arcilla, porcelana o grafito. La característica de un buen empaque es la de tener una gran proporción de espacios vacíos entre el orden del 60 y el 90%. El relleno permite que volúmenes relativamente grandes del líquido pasen a contracorriente con respecto al gas que fluye a través de las aberturas, con caídas de presión del gas relativamente bajas. En la Figura 2 se indican varios tipos de empaques que se utilizan en las torres (Ochoa-Martínez & Ayala-Aponte, 2005).

[pic 2]

Figura 2. Empaques aleatorios para torres

Teoría de la doble resistencia

La resistencia a la transferencia reside en la existencia de dos películas muy delgadas a ambos lados de la interface, una por cada fase. Este proceso es lento, ya que la difusión a través de las películas tiene lugar por difusión molecular. En el resto de la masa existe agitación, que produce un movimiento, lo que provoca difusión por turbulencia, originándose un flujo de materia mayor o menor. El gradiente de concentración es lineal a cada una de las películas y nulo fuera de ellas. En la teoría de la doble resistencia o doble película, propuesta por Whitman en 1923, se supone que en la superficie de contacto interface hay equilibrio, y se suman las resistencias a la transferencia de materia en las dos fases para obtener una resistencia global (Bird, 2012).

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