Absorción y Humidificación

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Absorción y Humidificación por Mind Map: Absorción y Humidificación

1. La Humidificación es una operación unitaria en la cual se da una transferencia simultánea de materia y calor sin la presencia de una fuente de calor externa, tiene lugar cuando un gas se pone en contacto con un líquido puro, en el cual es prácticamente insoluble.

2. Aplicaciones

2.1. Aplicación general: La principal aplicación de la humidificación es en el acondicionamiento de aire y en el secado de gases. Un aspecto de interés relacionado con esta operación básica es el enfriamiento de aguas después de un proceso industrial, con el fin de poder ser utilizada nuevamente; el equipo utilizado tiene forma de torre en la que el agua caliente se introduce por la parte superior y fluye sobre un relleno en contracorriente con aire que entra por la parte inferior de la torre de enfriamiento.

2.2. Aplicación en la industria de alimentos: El conocimiento de los procesos de humidificación así como sus cálculos implicados en ella, serán útiles en el diseño y análisis de diferentes sistemas de almacenamiento y procesado de alimentos. Así mismo, resulta imprescindible conocer las propiedades de las mezclas aire – vapor de agua en el diseño de sistemas tales como equipos de aire acondicionado para conservar alimentos frescos, secaderos de granos de cereal y torres de enfriamiento en plantas de procesado de alimentos.

3. Importancia

3.1. Es importante mantener una buena calidad de aire interior por medio del manejo de la humedad puede disminuir costos de energía, incrementar la productividad, y ahorrar costos de mantenimiento. En pocas palabras, la humidificación proporciona un mejor ambiente e incrementa la calidad de vida y el trabajo.

4. Variables Involucradas en los conceptos de Humidificación

4.1. Humedad absoluta: es la razón másica de vapor de agua respecto al aire seco.

4.2. Humedad relativa: es la relación molar entre la cantidad de vapor de agua presente en el aire y la cantidad máxima posible (saturación) para esa temperatura.

4.3. Calor específico (cP): calor necesario para aumentar 1ºC a una unidad de masa de una sustancia, a presión constante. Tomamos los valores medios de los calores específicos del agua y del aire entre 0ºC y 100ºC.

4.4. Calor específico húmedo (cS): (es el cP de la mezcla gaseosa aire-agua).

4.5. Entalpía específica del gas: calor asociado a un gas a cierta temperatura y presión (referencia 0ºC y agua líquida).

5. Tipos de Humidificación

5.1. Humidificación isotérmica: cuando el agua está llevada a una ebullición para estar dispersada en el aire. Este procedimiento necesita energía, y como la masa de vapor es inferior a la del aire, la temperatura del aire queda estable.

5.2. Humidificación adiabática: consiste a pulverizar el agua con aire comprimido en el aire sin aporte de energía térmica. El aire, que cede su calor durante la transformación del agua en vapor, reduce su temperatura.

6. La Absorción es una operación química que trata la separación de los componentes que conforman una mezcla gaseosa, ayudándose de un solvente en estado líquido, con el que conseguirá formar una solución. El proceso incluye una difusión molecular o un paso de masa del soluto a través del gas.

7. Elección del Disolvente para la Absorción ya que es importante una buena elección del disolvente que participará en la absorción. Si con la absorción queremos obtener una solución específica, el disolvente que debemos utilizar viene indicado por la naturaleza del producto. Claramente el agua es el disolvente con menor precio y también el más completo, aunque se debe dar importancia a propiedades como:

7.1. La solubilidad del gas: la solubilidad del gas tiene que ser alta, con la intención de así poder aumenta la velocidad de la absorción, bajando la cantidad necesaria del disolvente.

7.2. La volatilidad: Los disolventes deben poseer una baja presión de vapor, pues así el gas que sale es una operación de absorción donde suele estar saturado con el disolvente y por lo tanto se puede ver perdida gran cantidad.

7.3. Se debe tener en cuenta la corrosión, y no utilizar materiales costosos para la construcción del equipo a utilizar.

7.4. El costo: el disolvente que utilicemos debe ser poco costoso, porque por lo general perdemos gran parte del disolvente en el proceso, y así no realizaremos perdidas costosas de disolvente.

7.5. Viscosidad: generalmente se utiliza más la baja viscosidad debido a que dan más rapidez a la absorción.

7.6. Misceláneos: El disolvente de ser posible no debe ser tóxico, así como tampoco debe ser inflamable, ni inestable químicamente hablando. Es importante también que el punto de congelación sea bajo.

8. Objetivos

8.1. Recuperar un componente gaseoso deseado.

8.2. Eliminar un componente gaseoso no deseado. Se puede tratar, por ejemplo, de la eliminación de una sustancia nociva de una corriente de gases residuales.

8.3. Obtención de un líquido; un ejemplo sería la producción de ácido clorhídrico por absorción de HCl gaseoso en agua.

9. Equipos en los que se produce la absorción

9.1. Columnas de Platos

9.2. Columnas de Relleno