ANÁLISIS DE LAS VARIABLES DE OPERACIÓN DE UNA UNIDAD DE ABSORCIÓN EN EL LABORATORIO DE PROCESOS DE LA "ESCUELA TÉCNICA INDUSTRIAL ROBINSONIANA MATURÍN"

conocer cuál es más eficiente.

INTRODUCCIÓN

En la química industrial uno de los procesos fundamentales ha sido la absorción de gases, ésta consiste en separar uno o varios componentes de una mezcla gaseosa generándose una operación unitaria que es el cambio que puede tener una materia tanto en su composición como en su masa.

En 1915 se realizó la primera operación unitaria de absorción de gas, transfiriéndose materia al poner en contacto un gas con un líquido reteniendo ciertos componentes del compuesto gaseoso en el compuesto líquido por contracorriente.

En la actualidad uno de los equipos de mayor uso en la absorción de gas son las torres empacadas que están provistas de un cilindro relleno de anillos con entrada de agua en la parte superior de la columna de absorción de gas y entradas de aire y gas en la parte inferior, así como también una salida de los gases en la parte superior que circulan dentro de la columna por acción de la turbulencia generada mediante cilindros para graduar los caudales de entrada tanto del aire como del gas (manómetros y válvulas reguladoras, cilindro de gas CO2,compresor de aire y bomba de agua que suministra la entrada de la misma a la torre) donde el aire y el CO2 se desplazan a través de la torre hasta la parte superior en contracorriente con el agua y el agua desciende al fondo de la torre por acción de la gravedad y una salida del liquido en la parte inferior de la columna para la recolección del mismo.

Las torres o columnas de absorción de gas en la industria petrolera se encargan de remover los gases ácidos como H2S y CO2, que son emitidos durante los procesos de combustión que se generan durante el procesamiento de hidrocarburos líquidos y gaseosos.

La realización de este trabajo permitió conseguir conocimiento necesario sobre las torres o columnas de absorción de gas, por tal motivo se realizaron estudios y análisis donde se pudo obtener la mayor información y el conocimiento posible sobre el proceso de absorción no solo en la industria petrolera sino también donde sea necesario llevar a cabo este tipo de proceso.

Para la realización de este trabajo fue necesario el montaje de una torre o columna de absorción de gas IC131D donde se llevaron a cabo los estudios y análisis de las variables respectivas, es necesario mencionar que durante los análisis de las variables, éstas se realizaron tanto en la torre antes descrita como a modelo escala y se hicieron las comparaciones necesarias de los resultados obtenidos durante los análisis para obtener resultados convincentes y sustentables que permitieron conocer el funcionamiento, el control y los productos derivados de una columna de absorción de gas.

CAPÍTULO I

EL PROBLEMA

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Las torres o columnas de absorción de gas en la química industrial al igual que la industria petrolera son de gran importancia al momento de realizar operaciones unitarias pero estas operaciones son de gran complejidad ya que estas crean una modificación tanto química como física de los compuestos involucrados.

Cuando se tiene la modificación o cambios de compuestos realizados en una columna de absorción de gas, estas modificaciones se ven directamente relacionadas por la transferencia de masa ocurrida durante las operaciones en la columna de absorción de gas.

La importancia para la realización de absorción en una columna de absorción de gas radica principalmente en tres factores primordiales como lo son: el costo, la eficiencia, y la capacidad de producción en las industrias donde se requiera la aplicación de operaciones unitarias.

En nuestro país al igual que en otros países donde se lleve a cabo la explotación de hidrocarburos existen plantas de refinación del crudo producido con el fin de obtener derivados de mejor calidad como también procesamiento del crudo. Durante el procesamiento del los hidrocarburos se generan gases que son altamente contaminantes para la atmósfera, es por eso la necesidad de establecer laboratorios y colocación de torres de absorción de gas que disminuyan o absorban los gases contaminantes que son generados durante el procesamiento de los hidrocarburos y los productos que se pueden obtener durante la absorción.

Como en nuestro país los procesos industriales generan gases ácidos y contaminantes, se requirió hacer estudios y analizar las variables de este tipo de gases ácidos, en este caso específicamente se vio la necesidad de estudiar al CO2 durante la transferencia de materia que se produce por operación unitaria.

Por tal motivo se vio la necesidad de realizar la instalación de los equipos donados y poner en funcionamiento la columna de absorción de gases. Donde se realizaron experimentos que permitieron el estudio y el análisis de las variables en una mezcla de CO2, agua y aire en una columna de absorción de gas.

En esta investigación se tuvo como patrón principal de estudio la colocación de una columna de absorción de gas IC131D de origen Italiano en el laboratorio de procesos en la “Escuela Técnica Industrial Robinsoniana Maturín” donado por el gobierno nacional en el año 2004 con el fin de estudiar las variables durante el proceso de absorción. Pero para ese entonces no se contaba con el espacio físico disponible para la instalación de dicho equipo, ni con las personas calificadas para el manejo de la columna de absorción de gas.

1.2 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION

1.2.1 Objetivo general

Analizar las variables de operación de una unidad de absorción en el laboratorio de procesos de la “Escuela Técnica Industrial Robinsoniana Maturín”.

1.2.2 Objetivos específicos

• Estudiar la operación unitaria de absorción de gas a escala de una mezcla de CO2, agua y aire en una unidad de absorción diseñada en el laboratorio de procesos de la “Escuela Técnica Industrial Robinsoniana Maturín”.

• Estudiar la operación unitaria de absorción de gas en la columna de absorción de gas IC131D.

• Comparar los resultados obtenidos durante la operación unitaria de absorción de gas de una mezcla de CO2, agua y aire a escala, con los resultados obtenidos en la absorción de gas de la mezcla de CO2, agua y aire realizada en la columna de absorción de gas IC131D.

• Analizar la influencia de las variables de operación en la columna de absorción de gas IC131D

1.3 JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION

Con la dotación de una unidad de absorción realizada en el año 2004 por el gobierno nacional en las instalaciones del laboratorio

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