PROYECTO FINAL DE OPERACIONES UNITARIAS
INTRODUCCIÓN
En
este proyecto vamos a determinar, analizar y calcular las especificaciones
técnicas del fabricante de un intercambiador de calor
Los
evaporadores son intercambiadores de calor cuya principal función es trasladar
la energía térmica de la estancia que ha de ser enfriada a un líquido o sistema
refrigerante. El calor siempre es transferido desde los elementos que tienen
mayor temperatura a los que tienen menos. La evaporación se da repentinamente
al sufrir el intercambio de calor.
Los
serpentines de los evaporadores enfrían el líquido que proporciona gran poder
calorífico. Los evaporadores se utilizan, pues, para enfriar instalaciones cuyo
calor debe ser mitigado para evitar trasvases térmicos que puedan
deteriorarlas. Los evaporadores, a pesar de que pueden ser de varios tipos,
todos tienen la misión de renovar el aire y mover la energía térmica hasta
eliminarla en un componente específico para ello.
PORTAFOLIO 2 PARCIAL
ABSORCION Y CRISTALIZACION
En este punto vamos a explicar la
importancia y las funcionalidades que existen para poder aplicar la absorción
en una industria con la finalidad de tener un plan mas claro y adquirir nuevos
conocimientos.
La absorción se utiliza para eliminar uno o varios componentes de un flujo gaseoso utilizando un disolvente. La absorción puede perseguir diversos objetivos:
Recuperar un componente gaseoso deseado.
Eliminar un componente gaseoso no deseado. Se puede tratar, por ejemplo, de la eliminación de una sustancia nociva de un flujo de gases residuales.
Obtención de un líquido; un ejemplo sería la producción de ácido clorhídrico por absorción de HCl gaseoso en agua. En la absorción participan por lo menos tres sustancias: el componente gaseoso a separar (absorbato), el gas portador y el disolvente (absorbente)
Fuente. Elaboración propia.
1. Corriente de gas bruto con el
componente a separar y gas portador.
2. Compresor.
3. Disolvente cargado con el componente a separar.
4. Disolvente regenerado.
5. Calefacción.
6. Columna de desorción.
7. Componte gaseoso separado.
8. Válvula de expansión.
Según la naturaleza del componente gaseoso a separar, tiene que emplearse un disolvente que disuelva selectivamente dicho componente. En este caso, selectivamente significa que el disolvente absorbe principalmente el o los componentes a separar, y no el gas portador. Presiones elevadas y temperaturas bajas favorecen la absorción. Dependiendo del tipo del disolvente, el gas se absorbe por disolución física (absorción física) o por reacción química (absorción química). Para separar los componentes gaseosos del disolvente, la etapa de absorción va seguida, en la mayoría de los casos, de una etapa de desorción para regenerar el disolvente. En la etapa de desorción se reduce, por efecto de temperaturas elevadas o presiones bajas, la solubilidad de los gases en el disolvente, eliminándolos del mismo. Por tanto, se puede reutilizar el disolvente, que se devuelve al circuito.
Objetivos de la absorción
Ø Recuperar
un componente gaseoso deseado
Ø Eliminar
un componente gaseoso no deseado
Ø Obtención
de un liquido
Desarrollo
Absorción:
Es un proceso por el cual un
material (absorbente) es retenido por otro (absorbato), puede ser la disolución
de un gas o líquido en un líquido o sólido, o en la retención mediante fuerzas
físicas de las moléculas de un gas, líquido o sustancia disuelta a la superficie
o a la masa de un sólido (Treybal, s.f.).
Transferencia de masa.
Es cuando parte del momento de un
fluido se transfiere por convección a un objeto, convirtiéndose en una fuerza
que actúa sobre el objeto en la misma dirección del movimiento del fluido. Un
fluido no newtoniano es aquél cuya viscosidad varía con la tensión cortante que
se le aplica.
Funcionamiento de una torre de absorción
El proceso de absorción de gases es una operación unitaria que permite la transferencia de materia, básicamente se utiliza para la separación o eliminación de componentes por medio de una mezcla gaseosa que entra en contacto con un líquido utilizando un disolvente (Bio, 2017).
APLICACIONES
A nivel industrial, el proceso de
absorción de gases es utilizado para realizar la separación de uno o más
componentes de una mezcla gaseosa y la purificación de gases tecnológicos.
Ejemplos donde se emplea como etapa principal el proceso de absorción son: la
obtención de Ácido Sulfúrico (absorción de SO3), la fabricación de Ácido Clorhídrico,
la producción de Ácido Nítrico (absorción de óxido de nitrógeno), procesos de
absorción de NH3 , CO2, H2S y otros gases industriales (Bio, 2017).
En la industria petrolera, por lo
general se realizan los siguientes procesos de separación por medio de
absorción:
• Gas de síntesis: es una mezcla de gases de
hidrógeno y monóxido de carbono que son utilizados para la producción de
amoniaco. Este gas tiene presencia de CO2 como contaminante que envenena los catalizadores,
por ello genera pérdidas económicas, ya que no se puede regenerar.
• Gases de refinerías: pueden ser los Gases Licuados
de Petróleo(GLP) o también en la remoción
de compuestos orgánicos de azufre. Contribuyen a evitar la corrosión en las
plantas procesadoras por medio de la purificación de las corrientes gaseosas.
LINK DEL VIDEO
• Procesamiento de gas
natural: proceso de
endulzamiento del gas por medio de la remoción de los gases ácidos dióxido de
carbono (CO2) y sulfuro de hidrógeno (H2S) en torres de absorción con solventes
de soluciones acuosas de alcanolaminas. Estos procesos tienen una corriente
gaseosa común, que es el gas Amargo, que contiene contaminantes denominados
gases ácidos como el dióxido de carbono (CO2) y ácido sulfhídrico o sulfuro de
hidrógeno (H2S) (Absorción en la Industria Petrolera, 2017).
Ejemplo
Refrigeración por absorción
El sistema de refrigeración por absorción es un medio de producción de frío que, al igual que en el sistema de refrigeración por compresión,
Evaporación de agua de mar.
ANEXO
Referencias
Ø
«Operaciones unitarias
de proceso químico. QUIE0108, sección 7 en Google libros»
Ø Warren L. McCabe, Julia C. Smith y Peter
Harriott (2007), Operaciones Unitarias en Ingeniería Química - Séptima
Edición, Mc Gran Hill.
Ø Christie J. Geankoplis
(1998), Proceso de Transporte y Operaciones Unitarias - Tercera Edición,
CECSA
a
