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La absorción es una operación unitaria de transferencia de materia que consiste en poner en contacto un gas con un líquido, para que este se disuelva determinados componentes del gas, dejándolo libre de los mismos. Puede ser física o química, según que el gas se disuelva en el líquido absorbente o reaccione con él dando un nuevo compuesto químico.
La desorción es la operación unitaria contraria a la absorción, en ella, un gas disuelto en un líquido es arrastrado por un gas inerte, siendo eliminado del líquido.
Figura 1. Esquema general de proceso de absorción (izquierda) y desorción (derecha).
Estas operaciones se pueden llevar a cabo en columnas de platos, de relleno y también en torres de pulverización, que son columnas vacías en las que el líquido entra a presión por un sistema de ducha, circulando al gas en sentido contrario.
La absorción se emplea 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 (Fernández, 2014).
Figura 2. Diferentes equipos y mecanismos para absorción/desorción de gases.
Tipos de absorción
Física: No existe reacción química entre el absorbente y el sucede cuando se utiliza agua o hidrocarburos como disolvente.
Química: Se da una reacción química en la fase líquida, lo que ayuda a que aumente la velocidad de la absorción. Es muy útil para transformar los componentes nocivos o peligrosos presentes en el gas de entrada en productos inocuos.
Figura 3. Ecuaciones involucradas en el diseño de una columna de absorción.
Pasos generales del proceso de absorción
1. La entrada del líquido, que puede ser disolvente puro una disolución diluida del soluto en el disolvente, recibe el nombre de líquido alado.
2. Se distribuye sobre la parte superior del relleno mediante un distribuidor y, en la operación ideal, moja uniformemente la superficie del relleno.
3. El gas que contiene el soluto, o gas rico, entra en el espacio de distribución situado debajo del relleno y asciende a través de los intersticios del relleno en contracorriente con el flujo de líquidos. El relleno proporciona una gran área de contacto entre el líquido y el gas, que favorece un íntimo contacto entre las fases.
4. El soluto contenido en el gas rico es absorbido por el líquido fresco que entra en la torre, y el gas diluido o agotado abandona la torre.
5. El soluto contenido en el gas rico es absorbido por el líquido fresco que entra en la torre, y el gas diluido o agotado abandona la torre. E líquido se enriquece en soluto a medida que desciende por la torre y el líquido concentrado sale por el fondo de la torre. El líquido se enriquece en soluto a medida que desciende por la torre y el líquido concentrado sale por el fondo de la torre.
(Rangel, 2011)
Aplicaciones
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.
(Armijos, 2008)
¿Qué tal?
Les compartimos un breve ejercicio de diseño de columnas empacadas con un poco de antecedentes.
Esperamos les sea de gran ayuda.
¡Éxito!
Referencias:
1. Armijos, J. (2008). Absorción, distribución y eliminación de gases. Revista Farmacología Humana. 5ta Edición. pp: 47-72
2. Fernández, G. (2014). Operación Unitaria de Absorción y Desorción. Industria química. Recuperado el 17 de Septiembre del 2017 de: http://www.industriaquimica.net/absorcion-y-desorcion.html
3. Rangel, F. (2011). Absorción de gases: Método de cálculo en contacto discontinuo. Universidad Nacional de Callao. Instituto de Investigación en Ingeniería Química. Perú
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