La absorción es una operación unitaria de transferencia de materia donde se pone en contacto una mezcla gaseosa con un disolvente líquido. De modo que se consigue la transferencia de uno o más componentes desde la fase gas hasta la fase líquida.
La absorción puede ser física, química o biológica, que dependerá de cómo se disuelva el gas en el líquido o de cómo reaccione dando a lugar nuevos productos químicos.
FUNCIONAMIENTO
La circulación de los fluidos en este equipo suele ser a contracorriente aprovechando la diferencia de densidades.
El líquido se introduce por la parte superior y desciende por el aparato, mientras que el gas entra por la base y sube por este.El contacto entre los dos fluidos tiene lugar sobre platos (contacto discontinuo) o mediante un relleno (contacto continuo). La cantidad de platos y de relleno, dependerá de la altura de la columna y de las concentraciones que se quieran conseguir. Además, se puede relacionar la cantidad de platos con la altura del relleno mediante la HEPT (Height Equivalent to a Theoretical Plate).
El gas asciende como consecuencia de la diferencia de presión entre la entrada y la salida de la columna. El contacto entre las dos fases produce la transferencia del soluto de la fase gaseosa a la fase líquida, debido a que el soluto presenta una mayor afinidad por el disolvente. Se busca que este contacto entre ambas corrientes sea el máximo posible, así como que el tiempo de residencia sea suficiente para que el soluto pueda pasar en su mayor parte de una fase a otra.
COLUMNAS DE PLATOS
La absorción de gases puede realizarse en una columna equipada con platos perforados u otros tipos de platos normalmente utilizados en destilación. Con frecuencia se elige una columna de platos perforados en vez de una columna de relleno para evitar el problema de la distribución del líquido en una torre de gran diámetro y disminuir la incertidumbre en el cambio de escala. El número de etapas teóricas se determina trazando escalones para los platos en un diagrama y-x, y el número de etapas reales se calcula después utilizando una eficacia media de los platos.
Las columnas de platos permiten a menudo el manejo de sólidos más fácilmente que los rellenos tanto las velocidades del gas y del líquido en los platos son a menudo un orden de magnitud superior de las que existen a través de los rellenos, proporcionando una acción de barrido que mantiene limpias las aperturas de los platos.
Los sólidos tienden a acumularse en los huecos del relleno, hay menos ubicaciones en los platos donde los sólidos se pueden depositar, el taponamiento de los distribuidores líquidos es un problema común. La limpieza de los platos es más fácil que la limpieza de los rellenos. No todos los platos tienen agujeros más grandes o válvulas fijas grandes y deben ser usados cuando el taponamiento o el ensuciamiento son importantes.
El líquido pasa de un plato a otro por la fuerza de la gravedad en sentido descendente, mientras que el vapor fluye en sentido ascendente a través de la ranuras de cada plato, burbujeando a través del líquido.
A cada plato se le exige que sea capaz de tratar las cantidades adecuadas de líquido y vapor sin una inundación o un arrastre excesivos que se establece en su funcionamiento y resulta relativamente simple en cuanto a instalación y mantenimiento.
Es importante conseguir que la caída de presión en el plato sea mínima.
TIPOS DE PLATOS
1. Plato perforado.
Son placas con perforaciones que pueden ser de diferentes tamaños. Su construcción es la más sencilla de todas.
2. Plato de válvulas.
Su construcción consiste en un agujero donde encima hay una válvula, la cual se eleva con el paso del corriente líquido. Es muy similar al de campana de barboteo.
2. Plato de válvulas.
Su construcción consiste en un agujero donde encima hay una válvula, la cual se eleva con el paso del corriente líquido. Es muy similar al de campana de barboteo.
APLICACIONES
- Recuperación de productos de corrientes gaseosas con fines de producción.
- Método de control de emisiones de contaminantes a la atmósfera, reteniendo las sustancias contaminantes (compuestos de azufre, compuestos clorados y fluorados, etc.).
- Eliminación de amoníaco a partir de una mezcla de amoníaco y aire por medio de agua líquida.
- Eliminación de SO2 de gases de combustión con disoluciones acuosas de hidróxido de sodio.
- En la industria para la eliminación de gases ácidos (CO2, SO2) en corrientes gaseosas, mediante distintas corrientes líquidas como lo son: agua, disolución de sosa y aminas
BIBLIOGRAFÍA
- Geankoplis Christie J.Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. Ed. C.E.C.S.A.
- McCabe W. L., Smith J. C. Y Harriott P. Operaciones Básicas de Ingeniería Química.Ed. Reverte.
- Operaciones unitarias de transferencia de masa.