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ABSORCIÓN Operación Unitaria:

Absorción - biogas

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ABSORCIÓN Operación Unitaria:

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

Purificación del Biogás

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.

Conclusiones: La absorción es fundamental para la

purificación de las sustancias útiles en el proceso.

Paso preliminar para la destilaciónSe debe de controlar principalmente la presión.Proceso muy utilizado