Combine absorver and desorver

Separaciones reactivas como reactores multifuncionales. Agar DW. Multifunctional reactors: old preconceptions and new dimensions. ChemEng Sci 1999; 54:1299–1305.

Absorcion reactiva

• Proceso en el cual una solución selectiva de especies gaseosas en un solvente en fase liquida es combinado con reacciones químicas

• No requiere elevadas temperaturas ni gran solubilidad de sus componentes absorbidos: A causa de que el equilibrio de la reacción puede cambiar favorablemente, elevando la capacidad de solubilidad

• En la mayoría de los procesos las reacciones se dan en fase liquida, sin embargo algunas reacciones pueden ocurrir en fase gaseosa.”3-4”.

• El proceso de reaccion es ventajoso en la region de bajas concentraciones de la fase gaseosa debido a limitantes estequimetricas del equilibrio de la reaccion.

• Mas aun complicaciones por el calor desprendido en reacciones exotermicas y por dificultades relativas a la regeneracion del solvente.

• Muchos de los procesos de absorcion reactiva suceden en estado estacionario cualquiera catalizado o autocatalizados.

• Se usa para la produccion de basicos de la industria quimica como acido nitrico y sulfurico o para remover sustancias dañosas como el H2S de los flujos de gas.

• Absorbedores o fregón donde la absorción reactiva es reformada se considera como un sistema de reacción gas-liquido.

• La transferencia de masa se considera como las torres de absorcion.

APLICASIONES INDUSTRIALES DE LA ABSORCION REACTIVA

proceso en mira

Remover sustancias peligrosas

Recuperacion de sustancias con alto valor

Produccion de productos particulares

Remocion de agua

Condicionamiento de flujos de gas.

Separacion de sustancias

Ejemplos

Purificación de los gases de salida del horno de coque.Remocion de dioxido de carbono por aminas/mezcla de aminas/soluciones calientes de carbonano de potasio.

Regeneracion de solventes

Manufactura del acido nitrico y sulfurico.Manufactura del formaldehido

Remocion de agua en gas naturalSecado de aire

Sintesis de gas condicionado.

Separacion de oleofinas.

Area de aplicación

Purificacion de gases

Separacion de gases.

Quimica

Sintesis.

Secado de gas.

Purificacion de gas.

Separacion de componentes organicos.

• Es escencialmente un viejo proceso el cual se conoce desde los fundamentos de la industria moderna. Es siempre un proceso importante siendo la base de operación de muchas cadenas tecnologicas.

• Recientemente juega un papel importante en la conservacion del medio ambiente pues es el proceso mas aplicado de las separaciones reactivas.

• Puede ser realizada en diversos tipos de equipos.El proceso es caracterizado por la independencia del flujo de ambas fases y permite en ambas co-corriente (flujo superior e inferior) y contracorriente..

• El comportamiento de la absorcion reactiva no esta propiamente comprendido debido a complicadas interacciones cineticas y termodinamicas, con complejos esquemas incluyendo especies ionicas, velocidades de reaccion variando en un amplio rango y complejos de trasferencia de masa ocupados. Como comparacion a la destilacion, la absorcion reactiva es un proceso de velocidad controlada y ocurre plenamente lejos del equilibrio de estado.

EQUIPO PARA LA ABSORCION REACTIVA

• Usualmente lleva fuera un aparato que provee un flujo continuo de ambas fases en contacto. Las unidades de absorción reactiva pueden ser mejor calificadas si se considera cual de las fases esta en forma continua y cual en fase dispersa.

CRITERIOS DE SELECCIÓN DE UNIDADES

Ambas fases en forma continua•Columnas empacadas, contactores de pelicula fina, paredes empapadas•Contactores con superficie de aposento, laminar con absorbedor de chorro, columnas con esferas y discos

Fase gaseosa dispersa y fase liquida continua.•Columnas de platos, columnas de platos con empaque,columnas burbujeantes, columnas burbujeantes con empaque•Columnas agitadas mecánicamente, absorbedores de chorro.

Fase liquida dispersa y fase gaseosa continua.•Columnas “spray”, fregadores de ventri

• Sin embargo las columnas de absorción reactiva pueden llevar un empaque o una columna de platos lo cual produce una variacion del esquema de la misma

• Las columnas empacadas son las comúnmente utilizada. Son cilindros o rectángulos con muchos metros de diámetro, no superior a 60. En columnas empacadas el deseo de grandes superficies de contacto se cumple cuando los flujos líquidos van bajo la superficie del empacado, siempre en contracorriente o directo.

Modelamiento del proceso

• Para el debido modelado se debe tener en cuenta la hidrodinámica de las columnas, transferencia de masa y la cinética de las reacciones.

• Esencialmente representan la combinación de fenómenos de transporte y reacciones en un sistema de dos fases con una interface, los procesos de absorción reactiva son afectados por complejos termodinámicos y ligandos difusionales los cuales son acompañados de reacciones químicas. Generalmente el modelado se da en una fina capa de masa donde se considera

• Para catálisis es necesario considerar los fenómenos de superficie en este caso se consideran los métodos que tienen intrinseca la cinética y cubre el transporte de masa atravez de la superficie