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Absorción, proceso para la Separación de Gases Atmosféricos

PorCARLOS M. PADILLA MORENO

Consiste en poner un gas compuesto por la mezcla de varios gases atmosféricos en contacto con un líquido capaz de disolver determinados componentes del gas, el cual queda libre de los mismos. Es decir, el gas a separar interacciona disolviéndose o reaccionando químicamente con el líquido que lo absorbe quitándole de la atmósfera inicial depurándola. La absorción puede ser física o química y depende de si el gas se disuelve en el líquido absorbente o reacciona químicamente con él produciendo un compuesto químico nuevo.

Absorción química. Se realiza mediante un conjunto de procesos industriales que son los más utilizados en la actualidad para la separación de CO2 de un flujo de gases, siendo una tecnología madura en el campo de la purificación del Gas Natural y de la producción de CO2 para usos comerciales (industria alimenticia, producción de NH3 y urea para la producción de fertilizantes).

La base de este proceso es la reacción de una base alcalina, normalmente aminas del tipo Metil Etil Aminas, (MEA), en medio acuoso con un gas ácido, en este caso el Dióxido de Carbono. Esta reacción se produce en un reactor por el que fluye la mezcla de gases que contiene CO2, siendo la principal ecuación química que rige el proceso de absorción de CO2 la siguiente:

H2O + CO2 + MEA → MEA CO2– + H3O+

Tras la absorción, el líquido con Dióxido de Carbono pasa a un segundo reactor, donde se regenera la Amina y se libera el CO2 a un segundo sistema para su uso y/o almacenamiento posterior. En el proceso de regeneración, las principales ecuaciones químicas que rigen son dos:

H2O + MEA CO2– ↔ MEA + HCO3–

H3O+ + HCO3– ↔ 2 H2O + CO2

Aparte del uso de Aminas como solventes líquidos, existen otros tipos de solventes como el Carbonato Potásico (K2CO3), si bien el proceso de captura y regeneración sería similar al descrito para el caso de las Aminas:

K2CO3 + H2O + CO2 ↔ 2 KHCO3

Y su descomposiciñon en un nuevo reactor de acuerdo a la reacción complementaria:

2 KHCO3 ↔ K2CO3 + H2O + CO2

O con Carbonato Cálcico (CaCO3) mediante un proceso similar al anterior; si bien, este proceso puede dar lugar a la fijación final del CO2 en sólidos permanentes en el tiempo.

CaO (sólido) + CO2 (gaseoso) ↔ CaCO3 (sólido)

Incluso combinando el ciclo de captura con K2CO3 y de de CaO, de formaq que:

Absorción física. Se tratan en procesos muy asentados en otros sectores de la industria química, como la depuración del Gas Natural o la síntesis de Amoniaco. A diferencia de la absorción química, este proceso se desarrolla a alta presión, característica que lo hace más adecuado para capturar CO2 en procesos que contemplen gasificación de combustible, los cuales también se producen a elevada presión. Esta tecnología hace uso de la gran capacidad que tiene el CO2 para disolverse en determinados líquidos a alta presión, porque la molécula de Dióxido de Carbono cambia su comportamiento a partir de su punto crítico. Este punto‚ definido por una temperatura y presión específicas (31‚1°C y 73‚8 bares)‚ representa el límite más allá del cual cambia su comp

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