Informe De Desorcion Gaseosa

DESORCION GASEOSA

OBJETIVOS:

a) Comprender la base del funcionamiento del equipo piloto de desorción gaseosa que consta de una torre de vidrio, anillos de raschig, una columna y paneles de control.

b) Determinar las variables de las cuales dependen las características finales del resultado obtenido por la operación unitaria, mediante un análisis de la operación y de una estimación a una curva.

MARCO TEORICO:

DESORCION GASEOSA

Es la operación unitaria inversa a la absorción, es decir si la absorción consiste en separar uno o más componentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente liquido con el cual forma solución (un soluto A, o varios solutos, se absorben de la fase gaseosa y pasan a la liquida). Este proceso implica una difusión molecular 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. Entonces la desorción consiste en que un gas disuelto en un líquido es arrastrado por un gas inerte eliminándose del líquido inicial, se suele aplicar la Desorción para determinar la destilación súbita.

Desorción Gaseosa- Operación Unitaria

La Desorción Gaseosa es una operación unitaria, inversa de la absorción, en la cual se produce la extracción de la fracción volátil de una disolución en la cual se pone en contacto una corriente líquida con una corriente gaseosa, con el fin de realizar la transferencia de uno de los componentes de la corriente líquida a la corriente gaseosa.

Es la operación contraria a la absorción, diferenciándose únicamente en la dirección en la cual ocurre la transferencia de materia. La transferencia de materia en la desorción tiene lugar porque la presión parcial del componente gaseoso en la fase líquida es menor que la presión que tendría una disolución en fase líquida con ese gas. Esto se basa en la ley de Henry que nos indica la máxima solubilidad de un gas en líquido. Un ejemplo casero es el secado de la ropa: el agua (líquido) pasa dela ropa (sólido) al aire (gas). El análogo industrial sería el secado de madera.

En laboratorios, se tienen tres pasos a seguir para realizar esta operación que son:

a) Hacer pasar un gas inerte o vapor de agua por el líquido

b) Suministrar calor al absorbente líquido

c) Disminuir la presión sobre el líquido

Entre los requisitos que debe cumplir el agente de despojamiento están el de ser fácil de separar del gas y que no se produzcan reacciones con peligro de envenenamiento.

Los agentes despojadores más corrientes son el aire, el nitrógeno y el vapor de agua.

Entre los procesos industriales en los que se aplica la desorción están el despojamiento (stripping) de fracciones del petróleo (derivados), por medio de vapor recalentado que no se condensa en el despojador. Cabe señalar que en muchos procesos industriales se combinan en una misma instalación las operaciones de absorción y de desorción, con el objetivo de recuperar el disolvente.

Normalmente, las operaciones de absorción, desorcion y rectificación se realizan en las denominadas torres o columnas, que son recipientes cilíndricos esbeltos, en posición vertical y en cuyo interior se incluyen dispositivos como bandejas o lechos de relleno. Generalmente, el gas y el líquido fluyen en contracorriente por el interior de la torre, cuyos dispositivos promueven el contacto entre las fases y el desarrollo de la superficie interfacial a través de la cual se producirá la transferencia de materia.

Proceso de desorción

Por ejemplo en los sistemas de absorción que utilizan aminas, donde éstas se regeneran (desorción) para su reutilización.

En la representación gráfica del proceso la curva de trabajo debe caer por debajo de la línea de equilibrio, puesto que y* > Y en todo el intervalo normal de operación.

El método de cálculo es semejante para el de la absorción, se diferencian por los signos usados en las expresiones por el sentido contrario de la transmisión de masa.

DESCRIPCIÓN DE LA COLUMNA DE DESORCIÓN DEL LAB. DEOPERACIONES UNITARIAS:

En el laboratorio de Operaciones Unitarias de la Facultad de Ingeniería Química y Textil de la UNI se cuenta con una columna de absorción (o de desorción) del tipo de columna de empaques o relleno del tipo de relleno desordenado de anillos Rasching.

Columnas de relleno

Las columnas de relleno la operación ocurre la transferencia de masa de manera continua cuya función principal del relleno consiste en aumentar la superficie de contacto entre el líquido y el vapor, aumentar la turbulencia y por ende obtener una mayor eficiencia. A medida que aumenta el tamaño del relleno disminuye la eficiencia de la transferencia de materia y aumenta la pérdida de carga, por tanto para determinar el tamaño óptimo de relleno habrá que llegar a un compromiso entre estos dos factores.

El material del relleno en la columna tiene que ser resistente a la corrosión, tener una resistencia mecánica, resistencia térmica y poder ser humedecido superficialmente. Estos deberán de ubicarse de tal modo que el líquido se expande por todo el relleno y no solo por las paredes de la columna, con el cual mejoraremos la eficiencia de la operación.

En el laboratorio se utilizó un relleno de Anillos de Rasching desordenados; sin embargo existen otros tipos de rellenos como:

Tipos de Relleno:

Se han desarrollado muchos tipos diferentes de rellenos para la columna de relleno y hoy en día hay una gran variedad. Estos rellenos se pueden obtener comercialmente en tamaños de 3mm hasta unos 75mm. La mayoría de los rellenos para columna están construidos con materiales inertes y económicos tales como arcilla, porcelana o grafito. La característica de un buen relleno 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. Son utilizados en los procesos de separación vapor-liquido de la destilación.

Cuerpos de relleno típicos:

a) montura Berl

b) montura Intalox

c) anillo Raschig

d) anillo Pall

Cada uno de estos tipos tiene sus características de diseño-tamaño, densidad, área superficial, factor de relleno (constante determinada experimentalmente, relacionada con el cociente entre el área del relleno y el cubo de la fracción hueca del lecho, que se utiliza para predecir la caída de presión y la inundación del lecho en función de las velocidades de flujo y

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