Clasificacion de las operaciones de transferencia de masa

CLASIFICACIÓN DE LAS OPERACIONES DE TRANSFERENCIA DE MASA:

           La existencia de membrana para separar las fases.[pic 1]

            Se pueden clasificar  según [pic 2]

        La naturaleza de las fases físicas.

1. Fases en contacto directo (sin membrana).

1. Gas-Líquido.

• Absorción: Separación de una o varios componentes de una mezcla gaseosa utilizando un líquido de distinta naturaleza a dicha fase gaseosa. Ejemplo:  separación de SO2 en aire con agua.

• Desabsorción, agotamiento (stripping): Separar una o varios componentes de una mezcla líquida mediante un gas de distinta naturaleza a dicha mezcla. Ejemplo: Aceite con hidrocarburos aromáticos con vapor de agua.

• Humidificación del aire:  Incorporación de vapor de agua a un aire de baja humedad utilizando agua líquida a temperatura suficientemente alta. Es la base de la humidificación del aire y del enfriamiento del agua.

• Deshumidificación del aire: Separar parcialmente el vapor de agua contenido en un aire húmedo usando agua líquida a temperatura suficientemente baja.

• Destilación: Separar uno o varios componentes de una mezcla líquida o gaseosa mediante la acción de un vapor o un líquido respectivamente generado mediante el calentamiento (vapor) o enfriamiento.

1. Líquido-Líquido.

• Extracción líquido-líquido: Separación de uno o varios componentes de una mezcla líquida utilizando disolvente total o parcialmente inmisible en ella y de distinta naturaleza química. Ejemplo: Recuperación de hidrocarburos aromáticos presentes en la nafta usando sulfolane.

1. Gas-Sólido.

• Adsorción gas-sólido: Separación de uno o varios componentes de una mezcla gaseosa utilizando un sólido de distinta naturaleza química. Ejemplo: Recuperación, purificación y separación de gases utilizando carbono vegetal y zeolitas.

• Desadsorción gas-sólido: Separación de uno o varios componentes adsorbidos sobre un sólido utilizando un gas de distinta naturaleza química. Ejemplo: Recuperación de algún componente adsorbido en una zeolita utilizando vapor de agua.

• Sublimación: Separación de uno o más componentes de una mezcla sólida por paso directo al estado vapor de alguno de ellos utilizando calor que proviene de una corriente gas (aire).

• Deposición:  Separación de uno o más componentes de una mezcla vapor por paso directo al estado sólido de alguno de ellos eliminando el calor del sistema. Ejemplo: Deposición química de vapor, obtención de cristales de yodo por contacto con vidrio frio, purificar fósforo, azufre etc.

• Secado de sólidos: Separación de líquido que impregna un sólido utilizando un gas (aire) de distinta naturaleza química. Ejemplo: secado de alimentos, papel, tejidos etc.

• Liofilización: Separación del líquido que impregna un sólido por congelación de ese líquido y posterior sublimación al vacío.

1. Líquido-Sólido.

• Adsorción líquido-sólido: Separación de uno o más componentes de una mezcla líquida por contacto con un sólido de distinta naturaleza. Ejemplo: depuración de agua con carbón activo.

• Desadsorción líquido-sólido: Para regenerar el carbón activo.

• Intercambio iónico: Separación de uno o más iones presentes en la disolución líquida usando un sólido con capacidad para intercambiar iones. Ejemplo: obtención de agua desmineralizada.

• Extracción sólido-líquido (lixiviación) : Separación de una o varios componentes de un sólido mediante la adicción de un disolvente de distinta naturaleza química. Ejemplo: obtención de azúcar a partir de remolacha.

• Cristalización:  Separación de un componente de una disolución líquida por contacto con la fase sólida de ese mismo componente.

1. Fases separadas por una membrana.

1. Gas-Gas.

• Difusión gaseosa: Separación de componentes químicos en base a la velocidad a la que atraviesan la membrana debido a los diferentes pesos moleculares de dichos componentes. Ejemplo: separación de isótopos.

• Permeación gas-gas:  El componente químico gaseoso se disuelve en la membrana que es no porosa y luego difunde  dentro de ella. La separación se basa en la diferencia de solubilidades. Ejemplo: separar helio del gas natural con polímeros fluorocarbonados.

1. Gas-Líquido.

• Permeación gas-líquido: El componente líquido se disuelve en la membrana, se difunde a través de ella y acaba vaporizándose al otro lado de la membrana.

1. Líquido-Líquido.

• Diálisis: Un componente químico disuelto en un líquido atraviesa los poros de la membrana y acaba disolviéndose al otro lado de la membrana. Otros componentes no la atraviesan por el tamaño. Ejemplo: purificación de la disolución de azúcar de remolacha.

• Electrodiálisis: Igual que en el caso anterior pero aceleramos el movimiento del campo  químico que atraviesa la membrana utilizando un campo eléctrico. Tienen que ser moléculas cargadas.

• Ósmosis: El disolvente de un lado atraviesa la membrana al otro lado con el objeto de igualar concentraciones.

• Ósmosis inversa: Se impone una presión contraria al flujo de disolvente en ósmosis. El disolvente atraviesa la membrana en sentido contrario a la ósmosis.