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Absorción: La absorción es una operación unitaria
de transferencia de materia entre fases, utilizada para la separación de uno o más componentes de la mezcla de gases por la absorción de los mismos en un liquido adecuado.
Interior de una columna de absorción
Objetivos de la absorción:Recuperar un componente gaseoso deseado.Eliminar un componente gaseoso no deseadoObtención de un liquido
Columna de relleno Columna de plato
Difícil limpieza Se emplea para menores alturas y
menor diámetroTiene una caída de presión del gas
menor por unidad de altura Diseño de esta torre es de mayor
costoSon utilizadas en una gran gama
de proceso, destilación, extracción, humidificación y absorción.
Fácil limpiezaTorre de mayor altura y
volumenGeneran mayor caída de
presión por platoEl costo es menor en el
diseño
Son utilizadas en proceso de destilación
Funcionamiento: En una torre de absorción
la corriente de gas entrante a la columna circula en contracorriente con el líquido
Diferencia entre absorción y desorción: Absorción Desorción:
puede ser física o química, según que el gas se disuelva en el líquido absorbente
Operación contraria a la absorción, en la que el soluto pasa de la fase liquida a la fase gaseosa
Tipos de absorbedores:
torre de spray o de rocio:
Se usan en operaciones a gran escala normalmente para eliminar algún contaminante de los gases de combustión de centrales térmicas
Absorbedor de película:
Son útiles en caso que el calor liberado por la absorción sea elevado, por lo que se emplea un intercambiador de calor cuya superficie debe ir pegada al líquido.
Tanque agitado:La agitación favorece en la reacción química en fase liquida ya que se requieren largos tiempos de resistencias para que se produzcan la reacción, la absorción sería inviable en una columna.
Columnas de burbujeo:
Consiste en una columna parcialmente llena de líquido a través de la cual burbujea el vapor.
Consideraciones: Es importante una buena elección del disolvente que participará en la absorción
La solubilidad del gas: La solubilidad del gas tiene que ser alta, con la intención de así poder aumentar la velocidad de la absorción, bajando la cantidad necesaria del disolventeEl costo: El disolvente que utilicemos debe ser poco costoso
La volatilidad:Los disolventes deben poseer una baja presión de vapor, pues así el gas que sale es una operación de absorción donde suele estar saturado con el disolvente y por lo tanto se puede ver perdida gran cantidadViscosidad: Generalmente se utiliza más la baja viscosidad debido a que dan más rapidez a la absorción.
Aplicaciones industriales: Eliminación de butano y pentano de una
mezcla gaseosa de refinería utilizando aceite pesado.
Eliminación de contaminantes inorgánicos solubles en agua de corrientes de aire.
Como dispositivos de recuperación de productos valiosos.
Eliminación de impurezas en productos de reacción.
Eliminación de CO2 o de H2S por reacción de NaOh en una corriente de gases
Producción de Biogás
El biogás se produce a partir de la digestión anaerobia de residuos orgánicos que pueden provenir de fuentes industriales, municipales y/o agrícolas
La composición aproximada del biogás se estima en 60% de metano (CH4), 35% de anhídrido carbónico (CO2), 4% de vapor de agua y estimativamente un máximo de 1% de ácido sulfhídrico (SH2).
TRATAMIENTO PRIMARIO
Las tecnologías de tratamiento primario representan la primera etapa en la reducción de la cantidad de contaminantes del biogás y normalmente usan operaciones de procesos físicos simples.
TRATAMIENTO SECUNDARIOLos tratamientos secundarios son diseñados para proporcionar un nivel de limpieza de gas mayor que nones alcanzado utilizando solo tratamiento primario e incluyen tratamientos físicos y químicos.
Eliminación de CO2
Absorción física: Los métodos de absorción fisicoquímicos se utilizan normalmente en la purificación de biogás ya que son efectivos incluso a bajas tasas de flujo.
Un método fácil y económico utiliza agua presurizada como absorbente.
Proceso de purificación por absorciónEl biogás crudo es comprimido y alimentado desde el fondo a una columna de lecho empacada y el agua presurizada es rociada desde la cima de la columna.
El proceso de absorción es un proceso contra-corriente. De esta forma se disuelven el CO2 y el H2S en agua y son colectados en el fondo de la torre.
Este es quizás el método más simple de limpieza de biogás.