"Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación" UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” DE ICA FACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA CURSO : Operaciones Unitarias II DOCENTE : Ing. Aquiles Bendezú Bendezú TEMA : DESORCIÓN INTEGRANTES : Campos Pachas, Mei Guadalupe Castillón Valenzuela, Keylar Flores Cahuana, Dania Maxhine Gutierrez Medina, Estefani Salas Rubio, Brenda Jacqueline Sotelo Núñez, Renato Javier IX ciclo 2015 DEFINICIÓN Es una operación unitaria en la cual se pone en contacto una corriente líquida con una corriente gaseosa, con el fin de realizar la transferencia de uno de los componentes de la corriente líquida a la corriente gaseosa. Por definición la desorción es lo contrario a la adsorción; la eliminación de materia desde un medio adsorbente, usualmente para recuperar material. Es una operación continua a la absorción y en ella un gas disuelto en un líquido es arrastrado por un gas inerte quedando eliminado del líquido inicial. En algunas ocasiones la desorción también se emplea Entre los procesos industriales en los que se aplica la desorción están el despojamiento (stripping) de fracciones del petróleo (derivados), por medio de vapor recalentado que no se condensa en el despojador. FUNCIONAMIENTO Existen tres procedimientos para realizar esta operación que son: a) Hacer pasar un gas inerte o vapor de agua por el líquido b) Suministrar calor al absorbente líquido desorción y rectificación se realizan en las denominadas torres o columnas. Los agentes despojadores más corrientes son el aire. el gas y el líquido fluyen en contracorriente por el .Entre los requisitos que debe cumplir el agente de despojamiento están el de ser fácil de separar del gas y que no se produzcan reacciones con peligro de envenenamiento. en posición vertical y en cuyo interior se incluyen dispositivos como bandejas o lechos de relleno. que son recipientes cilíndricos esbeltos. En muchos procesos industriales se combinan en una misma instalación las operaciones de absorción y de desorción. Normalmente. con el objetivo de recuperar el disolvente. las operaciones de absorción. Generalmente. el nitrógeno y el vapor de agua. PROCESO DE DESORCIÓN . puesto que y* > Y en todo el intervalo normal de operación.En la representación gráfica del la curva de trabajo debe caer por debajo de la línea de equilibrio. se diferencian por los signos usados en las expresiones por el sentido contrario de la transmisión de masa. El método de cálculo es semejante para el de la absorción. . L´ = flujo molar de absorbente libre de soluto.Contacto Gas-Liquido Líneas de Operación Considerando una operación bajo condiciones isobáricas. y estado estacionario. . X=razón molar de solución en base solvente libre (de soluto) Y=razón molar de soluto a soluto libre en el gas. isotérmicas. G´=flujo molar de gas libre de soluto. continuas. se puede representar el contacto gas-liquido como una línea de operación en el diagrama X-Y. no hay vaporización del solvente. y G´ permanecen constantes. Si Considerando el equilibrio Gas-Liquido El equilibrio gas liquido para soluciones diluidas puede ser descrito por: • �� = /� • �� = /� • �� = /� • �� = / *� . L´ . Considerando el equilibrio Gas-Liquido: El equilibrio gas liquido para soluciones diluidas puede ser descrito por: �� • • �� • �� • �� = = = = /� (Ley deRaoult) /� (Ley de Raoult modificada ) /� (Ley de Henry) / *� (solubilidad) . y G´ permanecen constantes. L´ .Si no hay vaporización del solvente. Contacto Gas-Liquido: Equilibrio Equilibrio x-y & X-Y: Notar cuando x. Recordar la ecuación de van´t Hoff: .y <<1 En caso de efecto de temperatura en equilibrio la curva de equilibrio gas liquido cambia. la transferencia de masa ocurre desde el líquido al gas. La adsorción por carbón activado es una tecnología bien desarrollada capaz de eliminar eficazmente un amplio rango de compuestos tóxicos . En la química. especialmente cromatografía.DIFERENCIAS ENTRE DESORCIÓN Y ADSORCIÓN DESORCIÓN ADSORCIÓN Por definición la desorción es lo contrario a la adsorción. Proceso mediante el cual un sólido poroso (a nivel microscópico) es capaz de retener partículas de un fluido en su superficie tras entrar en contacto con éste Acumulación de una sustancia en una determinada superficie interfacial entre dos fases. la desorción es la capacidad para que un producto químico se mueva con la fase móvil. la eliminación de materia desde un medio adsorbente. Se produce la extracción de la fracción volátil de una disolución mediante el contacto del líquido con un gas. usualmente para recuperar material. . CINÉTICA DE LA DESORCIÓN La velocidad de desorción. R-des. de un adsorbato de una superficie se puede expresar en la forma general: Rdes = k NX donde x : orden de la cinética k : constante de velocidad para el proceso de desorción N: concentración superficial de las especies adsorbidas . . Desorción térmica.Clases de desorción Existen dos tipos de desorción: Desorción gaseosa. .DESORCIÓN GASEOSA Es transferir dinámicamente los gases a una solución mientras elimina gases atrapados o disueltos no deseados. (Mazzei. Reducción de radón: La desorción gaseosa es idealmente adecuada para sacar el radón del agua debido a la constante de la ley de Henry y al diseño operacional presurizado.Aplicaciones de la desorción gaseosa Tratamiento de aguas ácidas . 2009). La excelente eliminación del radón se logra en espacios mínimos a bajos costos operativos y de capital. . Eliminación de metano: El metano es fácil de eliminar del agua gracias al proceso de desorción.eliminación de CO 2: desorción ofrece control de corrosión mediante la desorción de CO2 de la solución y reduciendo la relación CO2 / HCO3. Los costos operativos de instalación y de capital son bajos gracias al diseño operativo y al poco espacio ocupado. . La desorción térmica no es igual a la incineración. El polvo y las sustancias químicas dañinas se separan de los gases y se eliminan con seguridad y el suelo limpio se regresa al sitio. utilizando calor para transformar dichas sustancias químicas en gases.DESORCIÓN TÉRMICA La desorción térmica elimina las sustancias químicas dañinas del suelo y otros materiales. como lodo y sedimentos. Esos gases se recolectan empleando un equipo especial. que se emplea para destruir las sustancias químicas. desarrollado por la Corporación de Servicios Ambientales Canonie es un buen ejemplo de sistema indirecto cocido que ha sido utilizado con éxito para eliminar compuestos de DDT de la familia de la tierra. que elimina correctamente> 99% de PCB de suelo contaminado. El propósito principal del fuego es para desorber los contaminantes de la tierra aunque algunos contaminantes pueden ser oxidada térmicamente. por contacto directo. . El gas portador es posteriormente tratada para separar o recuperar los contaminantes. Indirecta Fired: Un secador rotatorio de fuego directo calienta una corriente de aire que. desorbe agua y los contaminantes orgánicos del suelo.Tipos de desorcion termica Fuego Directo: El fuego se aplica directamente sobre la superficie de los medios contaminados. La aireación térmica de baja temperatura. Calentador indirecto: Un secador rotatorio externo despedido volatiliza el agua y los compuestos orgánicos de los medios contaminados en un flujo de gas portador inerte. XTRAX Sistema ™ desorción térmica es un proceso mediante desorción indirecta calentada seguido por un tratamiento de gases de alta energía lavador. como fueloil. y los solventes.Aplicaciones de la Desorcion Termica La desorción térmica funciona bien en todos los sitios de suelos secos y con determinados tipos de contaminantes. alquitrán de hulla. como en sitios con gran cantidad de contaminación en el suelo. A veces la desorción térmica funciona donde no se pueden emplear otros métodos. sustancias químicas que preservan la madera. . . A menudo cuesta menos construir y operar el equipamiento para la desorción térmica que el equipamiento que requieren otros métodos de descontaminación que emplean calor. La EPA ha seleccionado la desorción térmica para descontaminar 59 sitios Superfund.Aplicaciones de la Desorcion Termica La desorción térmica puede resultar más rápida que la mayoría de los demás métodos. Eso es importante en el caso de que deba eliminarse rápidamente la contaminación del sitio contaminado para que se pueda emplear para otros fines. Puede separar solventes. . bifenilos policlorados. El equipo puede tratar hasta 10 toneladas de tierra contaminada por hora. dioxinas y fuel-oil de tierra contaminada.Aplicaciones de la Desorcion Termica La desorción térmica es eficaz para separar materia orgánica de desechos de refinerías. desechos del tratamiento de la madera y desechos de pinturas. desechos de alquitrán de hulla. plaguicidas. Aplicaciones de la Desorcion Termica A veces la desorción térmica funciona donde no se pueden emplear otros métodos. A menudo cuesta menos construir y operar el equipamiento para la desorción térmica que el equipamiento que requieren otros métodos de descontaminación que emplean calor. Eso es importante en el caso de que deba eliminarse rápidamente la contaminación del sitio contaminado para que se pueda emplear para otros fines.La desorción térmica puede resultar más rápida que la mayoría de los demás métodos. como en sitios con gran cantidad de contaminación en el suelo. . Estructura de las máquinas de Desorción 1 Condensador Válvulas Intercambiadores De calor 2 Cámaras de desorsión Válvulas 1 Evaporador Intercambiadores De calor . con diámetro de la columna alrededor de 12cm.MÀQUINARIA UTILIZADA EN LA DESORCIÓN A) COLUMNAS DE RELLENO Está formada por columnas de empaques o relleno. En las columnas de relleno la operación de transferencia de masa se lleva a cabo de manera continua. de 2m. . tienen una altura aprox. aumentar la turbulencia y por tanto mejorar la eficacia. La función principal del relleno consiste en aumentar la superficie de contacto entre el líquido y el vapor. Características de los rellenos Deben ser químicamente inertes. es decir. Deben permitir el paso adecuado de las dos corrientes. Deben permitir un buen contacto entre las dos fases. Deben tener una cierta resistencia mecánica elevada. La mayoría de los rellenos son hecho de material inerte y ligero . económicos. Deben ser de costes bajos. A medida que aumenta el tamaño del relleno. Lo que usualmente se utiliza son los anillos Rasching mayores de 5-8cm de diámetro y se sitúan de forma ordenada.Selección de material del relleno . se pueden situar de forma ordenada. la eficacia de la transferencia de materia. va disminuyendo y por tanto .TAMAÑO ÓPTIMO DEL RELLENO . si el volumen del relleno es grande (5-20cm) o desordenada si el volumen del relleno es pequeño (5-50mm).La ordenación del material inerte (relleno) Hay rellenos de muchas formas y dimensiones diferentes. . B) COLUMNAS DE PLATOS .El número de platos teóricos o etapas en equilibrio depende de lo complicado de la separación. . puesto que sobre el plato se ponen los fluidos en contacto íntimo .El diámetro de la torre depende de las cantidades de liquido y gas que fluyen a través de la columna por unidad de tiempo.Alta eficacia de transferencia de materia (depende de la calidad y tiempo de contacto). .Cada plato constituye una etapa. .El tiempo de contacto depende de la laguna líquida sobre cada plato la cual debe ser profunda y de velocidades relativamente elevadas . . Se utilizan cuando se requiere una caída de presión muy baja. Circulación de las dos fases en contracorriente. el burbujeador localizado en el fondo del tanque puede ser un simple tubo abierto. .C) COLUMNAS DE BURBUJEO Una corriente de gas en forma de pequeñas burbujas. es introducida en el liquido. El propósito del burbujeo es poner en contacto el gas burbujeado con el liquido. Si el diámetro del tanque es pequeño. debido a la caída de presión por la boquilla atomizadora La tendencia del liquido a ser arrastrado por el gas es considerable. a . o en paralelo Baja caída de presión de gas Costo de bombeo de liquido elevado.C) COLUMNAS DE ASPERSIÓN El liquido puede atomizarse en una corriente gaseosa por medio de una boquilla que dispersa al liquido en una aspersión de gotas El flujo puede ser contracorriente. La forma y el tipo del relleno depende del liquido y gas a utilizar. y el gas que absorberá al elemento a separar entrará por la parte inferior de la torre y así la solución viene de arriba a abajo y el gas se mueve de abajo a arriba.CONCLUSIONES La desorción es una operación unitaria muy importante a nivel industrial debido a la gran variedad de usos y aplicaciones que tiene en las div ersas actividades industriales. sobre todo en la de purificación ecológica del agua de procesos industriales El proceso de alimentación de las columnas de relleno es generalmente llevado a contracorriente. absorbiendo o desorbiendo el gas deseado. es decir la solución liquida entra por la parte superior de la torre. Para la transferencia de concentración) se toman masa (la en cuenta gradiente de las siguientes .