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O Processo de Absorção

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1.

O PROCESSO DE ABSORÇÃO

A absorção é um processo em que uma mistura gasosa é posta em contato com um


líquido, com o objetivo de dissolver um ou mais componentes do gás, formando uma solução
ou eliminando algum constituinte do gás. Se o objetivo for remover um componente
específico da mistura gasosa, a escolha do solvente deve levar em consideração propriedades
como solubilidade do gás, volatilidade, corrosividade, viscosidade e custo.
A solubilidade do gás deve ser alta para aumentar a taxa de absorção, o que reduz a
quantidade de solvente necessária. Solventes com propriedades químicas semelhantes ao
soluto geralmente proporcionam boa solubilidade. A volatilidade do solvente é importante,
pois o gás que sai da absorção pode estar saturado com o solvente, causando perdas; por isso,
o solvente deve ter baixa pressão de vapor. A viscosidade também é crucial, pois solventes
com baixa viscosidade permitem rápida absorção, baixa queda de pressão durante o
bombeamento e boa transferência de calor. Além disso, é importante que o solvente seja
atóxico, não inflamável, quimicamente estável, com baixo ponto de fusão e não corrosivo
para proteger o equipamento.

2. BALANÇO DE MASSA

O balanço de massa das colunas de absorção é descrito por equações de transferência


de massa. A razão molar do gás (Y) e a corrente de gás (Gs) em qualquer ponto do absorvedor
são relacionadas por:
𝑦
𝑌= 1−𝑥

𝐺
𝐺𝑠 = 𝐺(1 − 𝑦) = 1+𝑌

Da mesma forma, a corrente líquida (Ls) e a razão molar do líquido (X) são
relacionadas por:
𝑥
𝑋= 1−𝑥

𝐿
𝐿𝑠 = 𝐿(1 − 𝑥) = 1+𝑋

O equilíbrio do material é expresso em função de Gs e Ls, mantendo a quantidade de


gás e solvente líquido inalterada no absorvedor. A equação da linha reta, com inclinação
Ls/Gs em um sistema de coordenadas X e Y, passa por X1 e Y1. Substituindo X₂ e Y₂ por X e
Y, obtemos uma linha que representa a relação entre as concentrações de líquido e gás em
qualquer ponto da torre.
3. FATOR DE ABSORÇÃO

O fator de absorção (A = L/mg) é a relação entre a inclinação da linha operacional e a


curva de equilíbrio. Quando A é menor que 1, a absorção do soluto é limitada; quando A é
maior que 1, qualquer grau de absorção é possível, desde que haja bandejas suficientes. À
medida que A aumenta além de 1, o soluto adsorvido se dilui mais no líquido, reduzindo o
valor do soluto mas também o custo do equipamento. O valor de A que define a absorção
mais econômica é determinado calculando os custos totais para diferentes valores de A e
identificando o mínimo.

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