Torres de Absorción

Summary

Las torres de absorción son equipos utilizados para transferir materia entre una fase gaseosa y una líquida, permitiendo la absorción de componentes del gas. Este proceso puede ser físico, sin reacción química, o químico, cuando se forma un nuevo compuesto. Existen diferentes tipos de torres: de rocío, de burbujeo, de platos y empacadas. Cada tipo tiene sus aplicaciones y ventajas, como la eficiencia en el manejo de caudales o la capacidad de eliminar contaminantes. Las torres empacadas son más eficientes y compactas, mientras que las de platos son más económicas y menos propensas a obstrucciones.

Takeaways

• 😀 Las torres de absorción permiten la transferencia de materia entre una fase líquida y una fase gaseosa mediante el contacto entre ambos fluidos.
• 😀 El proceso de absorción puede ser físico (disolución) o químico (reacción), siendo el segundo útil para remover componentes peligrosos del gas.
• 😀 El funcionamiento básico de una torre de absorción involucra la circulación del solvente en la parte superior y el gas con impurezas en la parte inferior.
• 😀 Las variables a controlar en el proceso de absorción incluyen la presión, la temperatura y el caudal tanto del gas como del solvente.
• 😀 Existen diversos tipos de torres de absorción: torres de spray, columnas de burbujeo, columnas de plato y torres empacadas.
• 😀 Las torres de spray se utilizan principalmente en la eliminación de contaminantes de gases de combustión y son adecuadas para gas con baja carga de partículas.
• 😀 Las columnas de burbujeo son menos comunes y se usan cuando el tiempo de residencia necesario para la absorción es largo o el soluto tiene baja utilidad.
• 😀 Las columnas de plato dividen la columna en etapas, y los platos pueden ser perforados, de válvula o de capuchón, facilitando el contacto entre las fases líquida y gaseosa.
• 😀 Los platos perforados permiten el ascenso del gas a través de hoyos, mientras que los platos de válvula ajustan la apertura para controlar la fuga de líquido a bajas presiones.
• 😀 Las torres empacadas utilizan elementos sólidos pequeños que permiten un buen contacto entre las fases líquida y gaseosa, y son más eficientes para manejar altos caudales.

Q & A

¿Qué es una torre de absorción?

Una torre de absorción es un equipo utilizado para llevar a cabo la transferencia de materia, donde se pone en contacto un fluido en fase líquida con otro en fase gaseosa para transferir un componente del gas a la fase líquida.

¿Cuáles son los mecanismos que se utilizan en la absorción?

Existen dos mecanismos principales: la absorción física o disolución, donde no hay reacciones químicas entre las sustancias, y la absorción química o reacción, donde ocurre una reacción química que forma un nuevo componente.

¿Por qué la absorción química puede ser más eficiente que la física?

La absorción química puede aumentar la velocidad de absorción y es útil cuando se desea eliminar componentes nocivos o peligrosos presentes en el gas de entrada, transformándolos en productos inocuos.

¿Cómo funciona el proceso de operación de una torre de absorción?

El solvente limpio entra por la parte superior de la torre, mientras que el gas con impurezas entra por el fondo. Después de la absorción, el solvente y el material absorbido se extraen por la parte inferior, mientras que el gas limpio se extrae por la parte superior.

¿Qué variables deben controlarse en la operación de una torre de absorción?

Las variables clave son la presión y la temperatura de la columna, así como los caudales del solvente y del gas que ingresan al sistema.

¿Qué tipo de torres de absorción se utilizan en la industria?

Existen varios tipos, como las torres de spray o rocío, las columnas de burbujeo, las columnas de platos y las torres empacadas o rellenas.

¿Cuándo se utiliza una torre de spray o rocío?

Las torres de spray o rocío se utilizan para operaciones a gran escala, como la eliminación de contaminantes en los gases de combustión en plantas térmicas. Son adecuadas cuando hay una baja carga de gas y cuando hay partículas en suspensión en el gas entrante.

¿En qué se diferencian las columnas de burbujeo de las torres de spray?

Las columnas de burbujeo están parcialmente llenas de líquido y el gas burbujea a través de este líquido. Se utilizan cuando el soluto tiene una baja solubilidad o cuando se requiere un tiempo de residencia elevado para que ocurra la absorción.

¿Cómo funcionan los platos dentro de una columna de platos?

Los platos en una columna tienen superficies planas que dividen la columna en etapas. El líquido se retiene en el plato y el gas asciende a través de él, favoreciendo el contacto entre ambas fases para la transferencia de materia.

¿Cuál es la diferencia entre los tipos de platos en las columnas de platos?

Existen tres tipos de platos: perforados, de válvulas y de capuchón. Los platos perforados permiten que el gas burbujee a través de los hoyos; los platos de válvulas tienen cubiertas móviles que ajustan la apertura, y los platos de capuchón dirigen el gas a través de aberturas hacia el líquido.

¿Qué características deben tener los rellenos en una torre de absorción empacada?

Los rellenos deben ser elementos sólidos de bajo peso y costos, inertes a la fase circulante, con una alta proporción entre espacios vacíos y volumen total. Esto favorece un buen contacto entre el gas y el líquido con baja pérdida de presión.

¿Qué ventajas y desventajas presentan las torres de platos frente a las empacadas?

Las torres de platos tienen menores caídas de presión, son menos propensas a obstrucciones y tienen un costo de instalación y operación más bajo. Sin embargo, las torres empacadas son más eficientes, pueden manejar mayores caudales y son útiles en procesos con sustancias corrosivas, pero requieren mayor mantenimiento.