Definición
La absorción es un proceso de transferencia de masa en el que una sustancia penetra y se distribuye dentro de la fase continua de otro material. Dependiendo de las fases implicadas, la absorción puede producirse entre gases y líquidos, líquidos y sólidos, u otras fases en contacto.
En ingeniería química, el término se refiere normalmente a absorción de gas, en la que uno o más componentes de una mezcla gaseosa se transfieren a un absorbente líquido. A diferencia de la adsorción, que tiene lugar principalmente en una superficie, la absorción implica el transporte hacia el interior de la fase receptora.
¿Cómo funciona la absorción de gases?
La absorción de gases requiere un contacto íntimo entre la fase gaseosa y un absorbente líquido. Un componente gaseoso soluble se transfiere desde la fase gaseosa principal a la interfaz gas-líquido y, a continuación, pasa a la fase líquida.
La velocidad de absorción depende de la resistencia a la transferencia de masa, el área interfacial, la fuerza motriz de concentración, los caudales de gas y líquido, la temperatura, la presión y la afinidad física o química entre el soluto y el absorbente.
Por lo tanto, los equipos de absorción industrial tienen como objetivo proporcionar un contacto suficiente entre el gas y el líquido, al tiempo que controlan la caída de presión, la inundación, el arrastre y la distribución del líquido.
Absorción física y química
En absorción física, el gas se disuelve en el líquido sin que se produzca una reacción química significativa. El rendimiento del proceso depende en gran medida de la solubilidad del gas, la presión de funcionamiento, la temperatura y las propiedades del disolvente.
En absorción química, el componente absorbido reacciona con el absorbente líquido. La reacción química puede aumentar la capacidad de absorción o mejorar la eficacia de eliminación, pero la regeneración del disolvente, el calor de reacción, la degradación y la corrosión pueden convertirse en factores importantes a tener en cuenta en el proceso.
La elección entre la absorción física y la química depende de la composición de la materia prima, la eficiencia de eliminación requerida, la presión de funcionamiento, la energía necesaria para la regeneración del disolvente y los requisitos de los procesos posteriores.
Aplicaciones industriales
La absorción se utiliza ampliamente para la purificación de gases, la eliminación de gases ácidos, la recuperación de componentes valiosos, el control de emisiones y el tratamiento de gases residuales de proceso.
Entre sus aplicaciones más habituales se incluyen la eliminación de contaminantes solubles de las corrientes de gas, la recuperación de sustancias químicas volátiles y el acondicionamiento de los gases antes de las etapas posteriores de reacción, separación o purificación.
En las plantas químicas, los sistemas de absorción suelen integrarse con operaciones de regeneración de disolventes, separación por arrastre, destilación u otras operaciones de separación. Por lo tanto, el rendimiento global del proceso depende no solo de la eficiencia de la absorción, sino también de los requisitos de circulación y recuperación de los disolventes.
Consideraciones técnicas
El rendimiento del absorbedor depende de la interacción entre la transferencia de masa, la hidrodinámica, el equilibrio de fases y el diseño de los equipos.
Una distribución deficiente del líquido en una torre de absorción con relleno puede provocar la formación de canales y reducir el contacto efectivo entre el gas y el líquido. Una velocidad excesiva del gas puede causar arrastre o inundación, mientras que un caudal insuficiente de líquido puede reducir la humectación de la superficie del relleno.
El aumento de escala también puede alterar la distribución de gases y líquidos, la caída de presión y la eficiencia de la transferencia de masa. Por este motivo, los ingenieros deben evaluar de forma conjunta el diámetro de la columna, la selección del relleno o de los platos, los distribuidores de líquido, el rango de funcionamiento, las propiedades del disolvente y el rendimiento de separación requerido.
Equipos de absorción y DODGEN Technologies
La absorción de gases industriales se lleva a cabo habitualmente en torres de relleno, columnas de bandejas, torres de pulverización y otros equipos de contacto entre gas y líquido.
En las torres de absorción con relleno, el relleno estructurado y los elementos internos de la columna influyen en el área de interfaz, la caída de presión, la distribución del líquido y el rendimiento de la transferencia de masa. También se pueden instalar separadores de gas-líquido aguas abajo para controlar las gotas arrastradas y proteger los equipos posteriores.
Por lo tanto, la absorción está estrechamente relacionada con DODGEN tecnologías como Rellenos estructurados, componentes internos de columnas, Separadores de gas y líquido, y Sistemas de Tecnología de Separación.
Términos relacionados
- Adsorción
- Absorción de gases
- Transferencia de masa
- Torre de absorción
- Embalaje estructurado
- Columnas internas
- Inundaciones
- Desmontaje
