La absorción de gases es una operación unitaria donde uno o más componentes en una mezcla gaseosa son disueltos en un líquido (solvente). La absorción puede ser puramente física o involucrar una reacción química.
Asimismo, la absorción de gases es una operación de transferencia de masa en el cual una o más especies (soluto) es removido a partir de una corriente gaseosa por disolución en un líquido (solvente). El componente insoluble presente en la corriente gaseosa no absorbida se denomina gas portador.
La absorción de gases es una operación en la cual una mezcla gaseosa se pone en contacto con un líquido a fin de disolver de manera selectiva uno o dos componentes del gas y obtener una solución de estos en el líquido (Treybal, 1988)
Existen dos métodos de operación en la absorción de gases, los cuales son operación a contracorriente y operación paralela.
En la absorción paralela, no hay una razón líquido/gas y es menos eficiente que la operación a contracorriente. La ventaja de la operación paralela es la falta de limitación de inundación, y se puede usar un flujo de gas elevado, el cual reduce el diámetro de la columna requerida. Para la operación a contracorriente, el gas que sale de la columna por el tope ingresa por el fondo de la columna mientras el líquido fluye a través del tope y sale por el fondo en una dirección opuesta.
Solventes para la absorción
Optar un solvente apropiado para un sistema de absorción es una parte importante del diseño del proceso. Cada solvente tiene características individuales, las cuales lo hacen más apropiado que otro solvente para un proceso dado. En general, los solventes que son seleccionados para las operaciones de absorción deberían ser químicamente estables, no corrosivos, no tóxicos, no contaminantes y no ser inflamables. Otros factores que también necesitan ser considerados al seleccionar un solvente incluyen las capacidades de absorción y desorción también como la velocidad de reacción si las reacciones químicas tienen lugar durante la absorción.
Usos generales de la absorción de gases
El proceso de absorción de gases es una operación unitaria que permite la separación o eliminación de componentes por medio de una mezcla gaseosa que entra en contacto con un líquido utilizando un disolvente.
A nivel industrial, el proceso de absorción de gases es utilizado para realizar la separación de uno o más componentes de una mezcla gaseosa y la purificación de gases tecnológicos. Ejemplos donde se emplea como etapa principal el proceso de absorción son:
- la obtención de Ácido Sulfúrico (absorción de SO3 )
- la fabricación de Ácido Clorhídrico,
- la producción de Ácido Nítrico (absorción de óxido de nitrógeno)
- procesos de absorción de NH3 , CO2 , H2 S y otros gases industriales
En la industria petrolera, por lo general se realizan los siguientes procesos de separación por medio de absorción:
- Gas de síntesis: es una mezcla de gases de hidrógeno y monóxido de carbono que son utilizados para la producción de amoniaco. Este gas tiene presencia de CO2 como contaminante que envenena los catalizadores, por ello genera pérdidas económicas, ya que no se puede regenerar.
- Gases de refinerías: pueden ser los Gases Licuados de Petróleo (GLP) o también en la remoción de compuestos orgánicos de azufre. Contribuyen a evitar la corrosión en las plantas procesadoras por medio de la purificación de las corrientes gaseosas.
- Procesamiento de gas natural: proceso de endulzamiento del gas por medio de la remoción de los gases ácidos dióxido de carbono (CO2 ) y sulfuro de hidrógeno (H2 S) en torres de absorción con solventes de soluciones acuosas de alcanolaminas. Estos procesos tienen una corriente gaseosa común, que es el gas Amargo, que contiene contaminantes denominados gases ácidos como el dióxido de carbono (CO2 ) y ácido sulfhídrico o sulfuro de hidrógeno (H2S) (Absorción en la Industria Petrolera, 2017).
BIBLIOGRAFÍA
- McCabe W. L., Smith J. C. (1991), Operaciones Unitarias en Ingeniería Química, pp: 1023.
- J. Monteros y P. Tayupanta, Selección de la unidad de separación mecánica sólido-líquido para un sistema de tratamiento de lodos procedentes del desarenado de los separadores de producción de petróleo, Quito: EPN, 2012.
- J. García, «La Centrifugación en la industria Químico-Farmacéutica,» Sintefarma,2000.