Introducción al Procesamiento de Gas y Petróleo / Conceptos útiles para la interpretación de los mecanismos de absorción/ Desorcion Conceptos útiles para la interpretación de los mecanismos de absorción/ desorción • • • • • • • • • • • • • Un compuesto ácido reacciona con un compuesto alcalino (o base) para dar una sal. Los ácidos y las bases pueden ser tanto orgánicos como inorgánicos. Las aminas son bases, razón por la cual reaccionan con los gases ácidos y dan sales. Las sales formadas son inestables: al elevarse la temperatura, se descomponen y revierten la reacción El número de moles de un compuesto en una mezcla de gases es su peso dividido por su peso molecular. La fracción molar (y) de un compuesto en una mezcla de gases es el número de moles del compuesto, dividido por el número total de moles. En fase líquida, para diferenciar, llamamos (x) a la fracción molar. La presión parcial (pi) de un componente (i) en una mezcla de gases es la contribución de dicho componente a la presión total (P). En los gases ideales la presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de los componentes. La fracción molar (yi) de un componente (i) en una mezcla de gases es igual a la presión parcial (pi) de dicho componente sobre la presión total de la mezcla (P): yi = pi/P. A cada temperatura existe una relación constante (Ki) entre la concentración de un compuesto (i) en fase gaseosa (yi) y en fase líquida (xi), que se puede expresar como Ki=yi/xi. Si llamamos (yi*) a la concentración del compuesto (i) que está en equilibrio con el líquido a una cierta temperatura y concentración de amina en la solución, y llamamos (yi) a la concentración real de ese componente en la fase gaseosa que está en contacto con el líquido, llamamos fuerza impulsora a la diferencia (yi – yi*). La fuerza impulsora así definida es la que conduce las moléculas de los gases ácidos de la fase gaseosa a la fase líquida en la etapa de absorción (o a la inversa, en la etapa de desorción). Si la fuerza impulsora es nula yi = yi*, no habrá transferencia de masa en ningún sentido; si yi > yi*, habrá absorción; y si yi < yi*, habrá desorción. La fuerza impulsora se puede definir en términos de la presión parcial como la diferencia entre la presión parcial del componente en la mezcla y la presión parcial del componente en equilibrio, con la fase líquida a una determinada temperatura y concentración del compuesto en el líquido. Fórmulas útiles en el análisis del tratamiento del gas: PV = ZnRT • Donde P = presión absoluta V = volumen n = moles de gas R = constante universal de los gases T = Temperatura absoluta Z = Factor de compresibilidad, adimensional Corolario Densidad del gas real = PM/ZRT Donde PM = Peso molecular Ley de Dalton P = Σ(pi) Si el gas está saturado de agua (i) y asumiendo comportamiento ideal, vp(i) = p(i) Donde vp(i) = presión de vapor del agua p(i) = presión parcial del agua 1 Introducción al Procesamiento de Gas y Petróleo / Conceptos útiles para la interpretación de los mecanismos de absorción/ Desorcion • Ley de Raoult Donde • Ley de Henry Donde x(i) = p(i)/vp(i) x(i) = fracción molar de (i) en el líquido p(i) = H(i)x(i) H = Constante de Henry 2