ADSORCIÓN EN FLUIDIZACIÓN.

ADSORCIÓN EN FLUIDIZACIÓN

Diego Quiroz Ortiz, Angélica Tenesaca, Fredy Encalada, Ing Cristina Contreras.

Universidad de Cuenca, Facultad de Ciencias Químicas, Carrera de Ingeniería Química

Asignatura: Fluidización y Filtración, Cuenca – Ecuador, Fecha de entrega: 20-06- 2016

1. Objetivos

• General

Conocer las aplicaciones del proceso de fluidización en la industria.

• Especifico

Comprender la aplicación del proceso de fluidización en adsorción entender las variables de operación que obedecen en cada caso de estudio.

1. Introducción

La adsorción es un fenómeno de superficie, es una operación unitaria la cual elimina algunos componentes de una fase fluida (muy diluida) mediante un sólido que los retiene, Las moléculas, átomos o iones adsorbidos están confinados en la superficie de los poros del sólido, unidos por fuerzas de Van der Waals o por verdaderos enlaces químicos.  De esta manera existen dos tipos de adsorción, adsorción por fuerzas físicas y adsorción por fuerzas químicas donde sus nombres son fisisorción y quimisorción respectivamente, La diferencia fundamental entre ambas es que en el caso de la fisisorción la especie adsorbida (fisisorbida) conserva su naturaleza química; mientras que durante la quimisorción la especie adsorbida (quimisorbida) sufre una transformación más o menos intensa para dar lugar a una especie distinta.

En general se trata de un fenómeno físico que depende mucho del área superficial y del volumen de los poros, donde estos dos factores se verán reflejados en la cantidad que se podrá ser adsorbido y la magnitud es decir el tamaño de las moléculas que podrán ser adsorbidas, se conoce como adsorbente al materia solido ya sea natural o sintético de gran superficie especifica

Dentro de los adsorbentes se puede establecer características que deben cumplir los mismos tales como:

• Por lo general se emplean en forma granular
• Varían de tamaño, desde los 12 mm de diámetro hasta las 50 micras.
• deben poseer propiedades adecuadas a la aplicación que se les va a dar (Por ejemplo, si se utilizan en un lecho fijo a través del cual pasará un fluido, no deben ocasionar una alta caída de presión de flujo, ni deben ser arrastrados fácilmente por la corriente del fluido)
• Esencialmente deben poseer los adsorbentes una gran superficie por unidad de peso.
• Existen otras propiedades importantes, que aún no se han comprendido totalmente por lo cual es necesario recurrir a la observación empírica para reconocer plenamente la capacidad de adsorción de un material.

El carbón activado cumple en su mayoría con estas características siendo el común en su utilización y de procesos continuos de adsorción en lechos fluidizados a través de múltiples etapas.

1. Usos en la industria.

Se utilizan para la eliminación selectiva de diversas sustancias (compuestos orgánicos, amoniaco, cloro, cloraminas, olores, aceites…) Los gases a tratar se introducen por la parte inferior de una columna rellena de carbón activo. Los gases circulan por el interior de la columna, en contacto con el carbón activo que actúa de filtro donde se quedan adsorbidos contaminantes presentes en el gas, finalmente el gas limpio se expulsan al exterior por un conducto situado en la parte superior de la columna.[pic 1]

En la corriente de salida se puede instalar un detector para asegurar el buen funcionamiento de la columna y detectar cuando es necesaria una regeneración del carbón activo.

Debido a la gran superficie porosa del carbón activo, el tiempo de vida del material es elevado. Sin embargo, cuando se presenta una disminución notable de la capacidad de adsorción de los productos contaminantes es necesaria una regeneración del carbón activo.

La regeneración del carbón activo se realiza mediante la pirolisis del material a 800 ºC en una atmósfera controlada para evitar la ignición del carbón. Sin embargo, siempre se producen pequeñas pérdidas de carbón activo que deben ser restituidas. Una vez el proceso de regeneración ha terminado, el carbón activo puede ser reutilizado en el proceso sin pérdida de eficacia. 

1. Variables de interés dentro del proceso

Por regla general, la capacidad de adsorción de un material disminuye con el tiempo. La disminución de la actividad de adsorción casi siempre se debe a la saturación del área de absorción. La vida útil de un absorbente es una consideración económica importante, que debe tenerse en cuenta a la hora de elegirlo. Es básico escoger un material no solo con una buena capacidad de absorción, sino además con una larga vida útil y una regeneración práctica.

Así mismo tener en cuenta las temperaturas d trabajo de nuestro lecho para así no se cometan errores de cálculo en lo que concierne a la capacidad adsorvativa d este cabe mencionar que el carbón activado puede absorber casi cualquier solvente a más o menos 35 ºC y liberarlo cuando se le calienta a 120 ºC o más, para recuperar el solvente.  

La caída de presión a través del carbón, en cualquiera de sus presentaciones, depende del tamaño promedio de partícula.

Este tipo de proceso de fluidización se puede trabajar en múltiples etapas o a través de pisos, espacios o platos donde el carbón ira tomando el comportamiento del fluido en este caso específico gas (como fluido) y de esta manera adsorbe el componente muy diluido de este fluido.

https://www.youtube.com/watch?v=4Tr0otuiQuU

http://www.emison.com/filtros%20de%20carbon%20activo.htm

http://yacumanta.org/technology.html

http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/4324/Capitulo9.pdf

http://www.textoscientificos.com/quimica/carbon-activo/lecho-adsorcion

Hasta aquí sirve lo demás era de donde estaba leyendo ¡!!!!

Las operaciones de adsorción se basan en la capacidad especial que poseen ciertos sólidos para hacer que sustancias específicas de una solución se concentren en la superficie de la misma. De esta manera, es posible separar unos de otros los componentes de soluciones gaseosas o líquidas. La adsorción es un fenómeno físico que depende mucho del área superficial y del volumen de los poros. La estructura del pero limita el tamaño de las moléculas que pueden ser absorbidas, y las áreas superficiales desarrolladas limitan la cantidad de material que puede adsorberse, suponiendo que tiene un tamaño molecular adecuado.

...