240111369-Operacoes-Unitarias-Absorcao-de-Gases

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IFRJ 
Instituto Federal de Educação, Ciência e 
Tecnologia do Rio de Janeiro. 
 
Tema: Absorção 
 
 
 
Professor: Hudson 
Turma: PGC 341 
Alunos(ª): Ana Paula, Cleison Camelo, Felipe Felix e 
Monique Fontes. 
Objetivo 
Obter conhecimento específico sobre o tema abordado, já 
que é um processo fundamental em nossa área de 
formação. 
Introdução 
Absorção de gases é uma operação muito utilizada em 
plantas industriais, que através da mistura de um material 
gasoso e um líquido obtêm um composto no qual se quer 
remover através da diferença de concentrações entre as 
fases e a solubilidade. Esses compostos são removidos 
através de um mecanismo por diferença de volatilidade 
entre os compostos líquidos e gasosos onde o contato 
entre eles irá acontecer a absorção somente dos 
compostos mais pesados da mistura gasosa. 
Definição 
É um processo muito utilizado em plantas industriais 
principalmente em processos químicos para preparação 
de matérias primas ou para transformar insumos em 
produtos finais. 
Podendo ser um processo totalmente físico o cheio de 
reações químicas. 
Sua principal aplicação é para remoção de gases ácidos e 
misturas inertes e hidrocarbonetos em correntes de ar, 
podendo lembrar que quando utilizado não purificará 
totalmente o gás. 
Conceitos de Aplicações 
Aplica-se um soluto na forma de vapor misturado com um 
gás no fundo da coluna, o solvente e introduzido no topo 
da coluna, onde essas fases irão deparar com dispositivos 
que serão responsáveis por fazer o contato entre as duas 
fases, após esse contato o gás tratado sairá no topo da 
coluna e a solução líquida já com o componente que 
deseja, sairá solubilizado na água. 
Aplicações 
http://www.hottopos.com.br/regeq3/absor.htm 
http://www.hottopos.com.br/regeq3/absor.htm 
 
 
 
Solvente 
 
 Se a finalidade da absorção é a produção de uma 
solução específica, como na produção do ácido 
clorídrico, o solvente já está especificado pela 
própria natureza do produto. Se a finalidade é 
remover algum componente da fase gasosa, o 
solvente pode ser escolhido de acordo com os 
seguintes itens: 
 
 
 
 
• Solubilidade do gás -> a solubilidade do soluto no solvente 
deve ser a mais alta possível a fim de aumentar a taxa de 
absorção e diminuir a quantidade de solvente necessária. Na 
absorção química, na qual a solubilidade do gás é alta, a 
reação deve ser reversível para que se possa recuperar o 
solvente. 
 
• Volatilidade -> o solvente deve apresentar baixa pressão de 
vapor para que possa ser facilmente separado do gás 
absorvido. Caso contrário, poderá ser necessário, um 
equipamento adicional para recuperar o solvente volatilizado 
do gás tratado. 
• Viscosidade -> baixas viscosidades propiciam escoamento 
mais turbulento, conduzindo a maiores taxas de absorção, 
maior flexibilidade do equipamento, menores quedas de 
pressão no equipamento e tubulações e maior eficiência. 
 
 
• CORROSIVIDADE: Os materiais de construção necessários 
para o equipamento não deverão ser pouco vulgares ou 
excessivamente caros. 
 
• CUSTO: O solvente deve ser barato, de modo que as perdas 
no processo não constituam grandes encargos e possam ser 
rapidamente repostas. 
 
• OUTRAS: O solvente não deve ser tóxico, não deve ser 
inflamável e deve possuir elevada estabilidade química. 
 
 
- Integração da Absorção e da Regeneração 
Os absorvedores (scrubbers) e os regeneradores 
(strippers) estão vulgarmente ligados, com um 
regenerador servindo vários absorvedores. Em 
geral, num absorvedor a pressão operatória deve 
ser elevada e a temperatura baixa, de modo a 
minimizar o número de andares necessários e/ou 
caudal de solvente e baixar o volume do 
equipamento necessário para processar o caudal 
de gás. 
Como tanto a compressão como a refrigeração do gás são 
caros, a maior parte dos absorvedores são operados à 
pressão da alimentação, a qual pode ser somente 
ligeiramente superior à pressão atmosférica. A temperatura 
de funcionamento deve ser mantida baixa, mas nunca tão 
baixa que provoque a condensação do gás ou vapor de 
alimentação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sistema típico de tratamento com aminas em refinarias, com um absorvedor 
(scrubber) e um regenerador (stripper). 
 
http://labvirtual.eq.uc.pt/siteJoomla/index.php?option=com_content&task=view&id=251&Itemid=427 
No processo apresentado na Figura 6, o H2S é removido do 
gás de alimentação por contacto com aminas liquidas (DEA 
e/ou MEA) num absorvedor em contracorrente. O gás 
abandona o absorvedor com o H2S removido. A solução de 
amina entra na coluna pelo topo e sai pela base, rica em H2S 
alimentando posteriormente o regenerador. Neste tem lugar 
o processo oposto onde H2S é removido da corrente de 
amina numa coluna em contracorrente. A corrente de amina 
à saída do regenerador é enviada de novo para o absorvedor. 
Desta forma, o processo completo decorre essencialmente 
num ciclo fechado. Note que neste caso, o líquido que entra 
no absorvedor não é puro, isto é, x2 não é igual a zero, pois 
ele pode conter na amina de alimentação, traços de H2S não 
removidos no stripper. 
Torres com Recheio 
 
Constituem-se de um cilindro preenchido com material de 
enchimento (suporte) sustentando tanto o topo quanto a 
base de modo a permitir a separação das fases 
 
 Em geral o recheio não deve ser maior do que 1/8 do 
diâmetro da torre por razões de melhor distribuição do 
líquido, utilizando-se no mínimo recheios de 13 mm. 
Coluna de Enchimento 
 
O enchimento usado nas colunas de absorção permite o 
contato contínuo das fases líquida (L) e gasosa (G) e é 
preferido quando a eficiência do contacto por andares é 
baixa. Estas colunas podem operar tanto em co-corrente 
(igual sentido) como em contra-corrente (sentidos opostos) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 http://labvirtual.eq.uc.pt/siteJoomla/index.php?option=com_content&task=view&id=251&Itemid=427 
Coluna de Enchimento 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 01: Perfis de concentração em colunas de absorção com enchimento e 
 respectivas driving-forces (d.f.): processos em co-corrente e em contra-corrente. 
http://www.slideshare.net/pizinha/torres-de-separao 
http:// 
http://www.slideshare.net/pizinha/torres-de-separao 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aneis Cross – Pattition: São utilizados para compor a grade 
de suporte dos recheios cerâmicos. Eles deverão ser 
arrumados "em esquadro" ou "intercaladamente" na base da 
torre e sobre eles será colocado aleatoriamente, o recheio de 
Selas (REXNOX ou Berl) ou de anéis ( Pall ou Raschig ). 
 
Aneis Rasching: São utilizados nas indústrias químicas 
reunindo baixa perda de pressão, boa eficiência e economia. 
Selas Berl : Peças simétricas, cujo formato lembra uma sela. 
Esta forma não permite que duas peças se encaixem ou se 
cubram, evitando que qualquer parte da superfície do 
enchimento sofra o efeito de bloqueamento entre as peças. 
 
 
 
Selas REXNOX: Na forma de selas assimétricas. Superam em 
rendimento os outros tipos por apresentar maior capacidade 
de carga e superior eficiência de separação, com uma baixa 
perda de pressão. 
Algumas caracteristicas e funções dos recheios são: 
 
•Aumentar a área superficial de contato entre os fluidos 
(aumentam a transferência de massa; no entanto podem ser 
também um foco de ocorrência de encrustações e 
entupimento); 
 
•Reduzir a perda de carga do gás; 
 
•Promover a boa distribuição dos fluidos ao longo da torre; 
 
•Não reagir com nenhuma das fases líquida ou gasosa; 
 
 
 
Torres de Pratos 
 
 
Este tipo de absorvedor não apresenta suporte ou qualquer 
tipo de enchimento, mas furos distribuídos uniformemente 
nos pratos que o constituem. 
 
 Torre de Pratos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 http://www.ebah.com.br/Apresenta__o pronta - absor__o 
• Torres Spray 
 
O gás contaminado flui para cima e as partículas chocam com 
gotas de líquido produzido por bocais apropriados localizadosem todo o fluxo de fluido. 
 
 Se a taxa de fluxo de gás é relativamente baixa, gotículas de 
líquido contaminado vai cair por gravidade para o fundo da 
torre 
Bibliografia : 
 
http://www.marvial.oi.com.br/engqui/topicos/opunit06.html 
 
http://analgesi.co.cc/html/t39012.html 
 
http://labvirtual.eq.uc.pt/siteJoomla/index.php?option=com_content&task=view&id=251&Item
id=427 
 
http://labvirtual.eq.uc.pt/siteJoomla/index.php?option=com_content&task=view&id=250&Item
id=428 
 
whttpww.hottopos.com.br/regeq3/absor.htm 
 
http://www.portalabpg.org.br/PDPetro/4/resumos/4PDPETRO_6_3_0417-1.pdf 
 
http://analgesi.co.cc/html/t39012.html