3. PLANTA PILOT D’ABSORCIÓ DE GASOS

3.1. Parts principals de la planta pilot

3.1.4 Columna

En el muntatge de la columna, no només s’ha de tenir en compte la columna, sinó que també hi ha la part del rebliment, els punts de presa de mostra, el silenciador, la vàlvula de regulació de la pressió, el separador d’aigua, entre altres elements.

A la figura següent es mostren els elements més importants que estan units al muntatge de la columna.

Figura 3.17: Columna d’absorció.

1- Punt presa de mostra a la sortida de la columna (PUNT 3).

2- Rebliments.

3- Vàlvula de regulació de la pressió de la columna.

4- Punt presa de mostra al mig de la columna (PUNT 2).

5- Part superior de la columna.

6- Silenciador.

REBLIMENT DE LA COLUMNA

De rebliments n’hi ha de moltes formes i dimensions. Es poden situar de forma ordenada; si el volum del rebliment és gran (5-20cm) o desordenada si el volum del rebliment és petit (5-50mm). Els que s’acostumen a utilitzar en les indústries, són els anells Rasching grans de 5-8cm de diàmetre i es situen de forma ordenada; en forma de pac.

En aquesta columna es fan servir els anells Rasching, i estan col·locats a l’atzar, això vol dir que tenen unes dimensions petites.

Les característiques dels rebliments són:

- Han de ser químicament inerts.

- Han de tenir una certa resistència mecànica elevada.

- Han de permetre el pas adequat dels dos corrents.

- Han de permetre un bon contacte entre les dues fases.

- Han de ser de baix cost; és a dir, econòmics.

La majoria dels rebliments estan fets de materials barats, inerts i lleugers. Com per exemple l’argila, grafit, porcellana, plàstic... els rebliments de la planta pilot són de plàstic. Es poden utilitzar tant les formes irregulars com les regulars.

Figura 3.18: Columna de Rebliment.

PART SUPERIOR DE LA COLUMNA

Tal i com es pot observar en la figura següent l’entrada de l’aigua és per la part superior de la columna. Aquesta aigua és impulsada per la bomba d’aigua que es troba situada a la part inferior de l’aparell. L’aigua cau dins la columna de manera que es barreja amb l’aire que entra per la part inferior. El contacte és a contracorrent i així s’obté un major contacte de les dues fases. La funció del rebliment és proporcionar una superfície de contacte major, entre les dues fases, i alhora fer una separació millor.

També a la part superior hi ha la sortida de l’aire; aquesta sortida d’aire és quan ja està net, o gairebé, de CO2.

Figura 3.19: Part superior de la columna.

1- Sortida d’aire.

2- Sortida de purga de la pressió.

3- Entrada de l’aigua a la columna.

4- Aixeta de pas de pressió de la part superior de la columna.

DISTRIBUIDOR DE L'AIGUA

El distribuïdor de l’aigua es troba situat dins la columna, a la part superior tal i com es mostra a la figura 3.20.

L’objectiu d’aquest instrument és dispersar l’aigua per tota la columna, de manera que proporcioni un bon contacte entre la fase gas (l’aire barrejat amb el CO2) i la fase líquida, per mitjà del rebliment, el qual proporciona una superfície de contacte més gran.

Figura 3.20: Distribuïdor de l’aigua.

FILTRE DE CO2 I AIRE

Com es pot observar en la figura següent aquest filtre es troba present a dins la columna, a la part inferior. Aquest té una certa porositat, per deixar passar l’aire i el diòxid de carboni, però no, les possibles partícules que puguin arrossegar els gasos.

L’objectiu és filtrar les possibles partícules que pugui arrossegar l’aire cap a dins la columna, per tal de no taponar la sortida de l’aire, de la columna.

Figura 3.21: Filtre de dins la columna.

SEPARADOR D'AIGUA

El separador d’aigua es troba situat a la part del darrere de la columna. Serveix per separar l’aigua que surt del punt de mostreig 2 (del mig de la columna), ja que degut a la pressió i a la circulació de l’aigua, en aquest punt, l’aigua surt de forma instantània. L’aparell de mesura Oxybaby; es fa servir per mesurar quin tant per cent hi ha de diòxid de carboni dins la columna, aquest no es pot mullar, perquè si es mulla llavors dóna resultats erronis i a més a més es pot fer malbé. Per aquest motiu es fa necessària la utilització del separador d’aigua.

La connexió d’aquest aparell és important. S’ha de connectar un tub de plàstic des del punt de mostra del mig de la columna, fins a l’entrada del separador, s’ha de prémer ben endins, perquè sinó no absorbeix bé l’aigua. La filtració de l’aigua és instantània, la qual fa que l’aire barrejat amb el CO2 surtin per l’altre extrem del separador. A la sortida cal connectar-hi un altre tub de plàstic o de goma per poder fer la lectura amb l’Oxybaby tal i com es mostra en la figura 3.22.

L’aigua que queda a dins del separador es pot treure desensorrant la part inferior on hi ha una rodeta negra, l’aigua per gravetat sortirà sense cap problema.

Figura 3.22: Separador d’aigua.

1- Tub connexió punt de mostra del mig de la columna amb separador d’aigua.

2- Sortida de l’aire i CO2 quan està en excés d’aigua el separador.

3- Dipòsit del separador d’aigua.

4-Tub per on surt l’aire i CO2 per fer la lectura del percentatge del CO2..

5- Rodeta per buidar.

Figura 3.23: Connexió del separador d’aigua amb el punt de mesura.

1- Punt de mesura.

2- Separador d’aigua.

3- Tub de connexió.

SILENCIADOR

Com molt bé indica el seu nom, el silenciador serveix per reduir el soroll que fa l’aire al sortir a l’exterior de la columna.

Aquest aparell es troba situat al final de tot el procés, a la sortida de l’aire, on hi està enroscat.

El principal problema que presenta és que perd aigua. Quant l’aigua que circula per dins la columna d’absorció assoleix una temperatura aproximada de 26- 30ºC, és quant el silenciador perd aigua. Aquesta aigua que perd, és l’aire humit de dins la columna, que al posar-se en contacte amb la temperatura de l’exterior es condensa i fa que aquest vapor passi a ser aigua líquida.

Per tant, cal tenir en compte que aquest aparell té pèrdues d’aigua, però a quantitats no significatives. Per això aquestes pèrdues no afecten als valors obtinguts.

Figura 3.24: Silenciador.

Les propietats del separador d’aigua són les següents:

- Llargada x amplada x altura : 67x78x23,5 mm

- Material: plàstic SEK.

- Pes: 10,8g.

VÀLVULA DE REGULACIÓ DE LA PRESSIÓ

La vàlvula de regulació de la pressió de la columna es troba situada a la part central de l’equip, al costat de la columna. Aquesta serveix per regular la pressió que hi ha dins la columna. Aquesta pressió és controlada per un manòmetre de pressió relativa, el qual s’ha esmentat anteriorment.

Aquesta vàlvula funciona de manera que s’ha de fer girar cap a la dreta si es vol disminuir la pressió total de la columna o cap a l’esquerra si es vol augmentar la pressió. Amb petits moviments es produeixen grans canvis. De manera que a l’hora de fer la regulació de la pressió s’ha d’anar en compte en no passar-se del límit establert per l’aparell (1 bar).

Figura 3.25: Vàlvula de regulació de la pressió de la columna.

PUNT DE MOSTREIG

En la columna es troben situats dos punts de presa de mostra, tal i com s’indica en la figura 3.26.

Els punts de mostra serveixen per mesurar quina quantitat de diòxid de carboni absorbeix l’aigua. Per mesurar la quantitat de CO2 que absorbeix es fa amb l’aparell Oxybaby, amb les unitats de tant per cent.

Aquestes aixetes s’han d’obrir poc, ja que si s’obren molt la mateixa pressió de dins la columna fa que surti aigua en aquests punts, i la lectura amb l’Oxybaby serà errònia.

El punt marcat amb el número dos a la figura és el que pertany al PUNT 2; on mesura la quantitat de diòxid de carboni que s’absorbeix en l’aigua a la part inferior de la columna. El punt marcat amb el número 1; és el que li pertany al PUNT 3; on mesura la quantitat de diòxid de carboni absorbit a la part superior més a la part inferior de la columna.

Figura 3.26: Punts de presses de mostra.

1- Presa de mostra PUNT 3 (sortida de la columna).

2- Presa de mostra PUNT 2 (mig de la columna).