Optimización de las variables de operación de una torre de empaque en la absorción de dióxido de carbono usando como solvente monoetanolamina

Abstract

En el presente estudio se realizó la investigación del grado de absorción de dióxido de carbono (CO2) usando monoetanolamina (MEA) como solvente en una torre de relleno con anillos Raschig de borosilicato. Se probaron diferentes flujos y concentraciones para las corrientes gaseosas, con composiciones de CO2 de 18.5%, 31.2% y 40.5%, el resto siendo aire, y soluciones acuosas de MEA de 0.1M, 0.2M y 0.5M, con caudales de líquido de 2, 4 y 6 L/min, respectivamente. El solvente líquido se hizo circular en contracorriente con la mezcla de gases a través de la columna. Se observó una rápida absorción de CO2 al interactuar con la solución de MEA, alcanzando una reducción del 91% en la concentración de CO2. El coeficiente total de transferencia de masa volumétrico en la fase gaseosa (KGa), que indica la absorción química, fue de 614.3 mol/min.m3.atm en la solución de MEA. Tanto el KGa como la velocidad de absorción se vieron afectados por el flujo y la concentración de la solución, aumentando con mayores flujos y concentraciones. Se logró una mayor absorción de CO2 del 91% al optimizar las variables a un flujo de CO2 de 4L/min, con concentración y flujo de MEA de 0.12 mol/L y 3L/min respectivamente. Estos resultados superaron otros parámetros de velocidad de absorción y coeficientes de transferencia de masa según la literatura comparativa.