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Permeacin y Pervaporacin IntroduccinLa separacin de mezclas qumicas se conoci aun antes que la qumica como tal, cuando se trabajaba en la extraccin de metales, en la obtencin de aromas de flores, en destilacin de todo tipo de licores, en ese entonces era un arte, ahora se ha convertido en el quehacer diario de ingenieros qumicos y de procesos en una ciencia como tal.

PermeacinDefinicinConsiste en un flujo volumtrico ocasionado por una diferencia de presin (). El flujo es directamente proporcional al espesor de la vlvula (espesor de la membrana, pared porosa o longitud del capilar) e inversamente proporcional al rea transversal de la membrana S.

DESCRIPCIONESDescripcin emprica:J= a * s/ * p

Descripcin termodinmica:J1= b1 *p

MEMBRANAS:Tipos de membranas para la separacin de gases.

Tipos de membranas simtricas de fase densaTipos de membranas asimtricas

Tipos de equipos para los procesos con membrana para permeacin de gases.

Membranas planasSe usan principalmente de forma experimental para caracterizar la permeabilidad de la membrana.El principal inconveniente de este tipo de membrana es que el rea de membrana por volumen separador unitario es muy pequea. Se usan pquelas membranas planas comerciales para producir enriquecido con oxigeno para aplicaciones medicas individuales.

Membranas enrolladas en espiralEsta configuracin conserva la sencillez de fabricacin de las membranas planas pero aumenta el rea de membrana por volumen de separador unitario y al mismo tiempo disminuyen las cadas de presinEl gas de alimentacin entra por el extremo izquierdo de la envoltura al canal de alimentacin y fluye por l en sentido axial de la espiral hacia el extremo derecho del dispositivo. Luego el gas residual sale de la envoltura en ese punto. La corriente del canal de alimentacin se permea perpendicularmente a travs de la membrana. Esta sustancia permeada fluye luego a travs del canal en direccin perpendicular a la corriente de alimentacin hacia el tubo colector perforado, donde sale del aparato por un extremo.

Membranas de fibras huecasEstas membranas tienen forma de fibras huecas de dimetro diminuto.Comnmente, la alimentacin a alta presin entra por el lado de la envoltura por un extremo y sale por el otro. Las fibras huecas estn cerradas por un extremo de los manojos de tubos. El gas permeado dentro de las fibras fluye a contracorriente respecto al flujo del lado de la envoltura y se colecta en una cmara donde terminan los extremos abiertos de las fibras. Despus, la sustancia permeada sale del dispositivo.

Aplicaciones de PermeacinEntre las mas nombradas se encuentran:Separacin de Nitrgeno del aire.Deshidratacin del Aire.Reciclado de Compuestos Orgnicos Voltiles (COV).Separacin de compuestos aromticos de la gasolina.Recuperacin de monmeros.Eliminacin de Hidrocarburos pesados.Deshidratacin del gas licuado de Petrole a temperatura ambiente.Recuperacin de metano del biocomposteo o del biogs.Separacin de mezclas olefinas/parafinas.

Pervaporacin Definicin La pervaporacin es un proceso en el cual un lquido se mantiene a presin atmosfrica en el lado de la alimentacin y el permeado se retira como un vapor debido a la baja presin (fuerza impulsora) en el permeado.

La fuerza impulsora La fuerza impulsora se puede establecer de dos maneras. La primera es manteniendo una presin total reducida en la zona de permeado de la membrana, empleando una bomba de vaco. La cual se conoce como pervaporacin estndar, es el modo de operacin ms ampliamente utilizado.

La segunda forma es aplicar una purga con un gas inerte(normalmente aire o vapor) sobre la zona de permeado de la membrana. La pervaporacin con gas de purga suele ser de inters si el permeado se puede descargar sin condensacin.

DescripcionesDescripcin Emprica:

Descripcin Termodinmica:

VentajasSeparacin de azetropos.Eliminacin de sustancias presentes en bajas concentraciones.Menor consumo de Calor.Poco consumo de Energa.Opera mejor con bajas concentraciones de impurezas en la alimentacin.Permite operar con grandes volmenes de alimentacin

Aplicaciones de PervaporacinDeshidratacin de compuestos orgnicos.Eliminacin de compuestos orgnicos en disoluciones acuosas.Recuperacin de compuestos aromticos en la industria alimentaria.Separacin de Mezclas orgnicas.

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