Absorcion Quimica

ABSORCION
En la absorción de gases un vapor soluble se absorbe desde su mezcla con un gas inerte por medio de un líquido en el que el gas soluble es más o menos wluble. El lavado de amoníaco a partir de una mezcla de amoníaco y aire por medio de agua líquida es un ejemplo típico. El soluto se recupera después del líquido por destilación, y el líquido absorbente se puede desechar o serreutilizado. A veces un soluto se recupera de un líquido poniendo éste en contacto con un gas inerte. Tal operación, que es inversa de la absorción, recibe el nombre de deserción de gases o stripping. Al final de este capítulo hay una sección dedicada a la aplicación de torres de relleno, que se utilizan principalmente en absorción de gases, destilación y extrac- ción líquido-líquido.
DISEÑO DE TORRESDE RELLENO
Un aparato frecuentemente utilizado en absorción de gases y en algunas otras operaciones es la torre de relleno, un ejemplo de ésta se representa en la Figu- ra 22.1. El dispositivo consiste en una columna cilíndrica, o torre, equipada con una entrada de gas y un espacio de distribución en la parte inferior; una entrada de líquido y un distribuidor en la parte superior; salidas para elgas y el líquido por cabeza y cola, respectivamente; y una masa soportada de cuerpos sólidos inertes que recibe el nombre de relleno de la torre. El soporte ha de tener una gran fracción de área libre de forma que no se produzca inundación en el plato de soporte. La entrada del líquido, que puede ser disolvente puro o una disolución diluida del soluto en el disolvente, y que recibe el nombre delíquido agotado, se distribuye sobre la parte superior del relleno mediante un distribuidor y, en la operación ideal, moja uniformemente la superficie del relleno. 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 un granárea de contacto entre el líquido y el gas, favoreciendo así un íntimo contacto entre las fases. 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. El líquido se emiquece en soluto a medida que desciende por la torre y el liquido concentrado sale por el fondo de la torre. Se han diseñado muchos tipos detorres y muchas de ellas son de uso frecuente. El relleno puede ser cargado al azar en la torre o bien ser colocado ordenadamente a mano. Los rellenos al azar consisten en unidades de 1/4 a 3 pulg en su dimensión mayor; los rellenos inferiores a 1 pulg se utilizan fundamen- talmente en columnas de laboratorio o de planta piloto. Las unidades de relleno ordenado son de tamaños comprendidos entre 2y 8 pulg. En la Figura 22.2 se representan algunos tipos frecuentes de cuerpos de relleno.




Los principales requerimientos de un relleno de torre son:
1. Ha de ser químicamente inerte frente a los fluidos de la torre.
2. Ha de ser resistente mecánicamente sin tener un peso excesivo.
3. Ha de tener pasos adecuados para ambas corrientes sin excesiva retención de líquido o caída depresión.
4. Ha de proporcionar un buen contacto entre el líquido y el gas.
5. Ha de tener un coste razonable.



Por tanto, la mayoría de los rellenos de torre se construyen con materiales baratos, inertes y relativamente ligeros, tales como arcilla, porcelana o diferentes plásticos. A veces se utilizan anillos metálicos de pared delgada, de acero o aluminio. La porosidad del lecho y el pasopara los fluidos se fuerzan haciendo las unidades de relleno irregulares o huecas, de forma que se entrelazan para dar lugar a estructuras abiertas con una porosidad de 60 a 95 por 100. En la
Tabla 22.1 se dan las características de varios rellenos.




Contacto entre el líquido y el gas. El requisito de un buen contacto entre el líquido y el gas es la condición más difícil de cumplir,...