El lavado de gases, también conocido como absorción de gases, es un proceso en el que se elimina un gas de una mezcla mediante el contacto con un disolvente líquido. El lavado de gases es una técnica de purificación común en las industrias de procesos químicos y se realiza más comúnmente en estructuras conocidas como torres empaquetadas o columnas empaquetadas. Esta técnica se puede utilizar para eliminar impurezas o para recuperar gases.
Los depuradores de gases se utilizan comúnmente para separar gases como el sulfuro de hidrógeno (H2S) y el dióxido de carbono (CO2) del gas natural, el gas de síntesis y los gases de combustión. En estos casos, los materiales solutos deben eliminarse de los gases del producto debido a problemas de rendimiento, salud y medioambientales. En otros casos, el gas soluto en sí mismo puede ser el producto final deseado y, después de ser absorbido en el solvente líquido, se recupera.
La teoría subyacente del lavado de gases se encuentra dentro de la solubilidad del gas soluto en el solvente líquido. Los disolventes se eligen específicamente para extraer el gas disolvente de una mezcla gaseosa. Por ejemplo, el CO2 es soluble en una solución acuosa de etanolamina. Si una corriente gaseosa de nitrógeno y CO2 entrara en contacto con etanolamina, sería más probable que el CO2 se disolviera en la solución, dejando una mezcla gaseosa compuesta principalmente de nitrógeno.
Para que el lavado de gases funcione de manera eficiente, debe haber un buen contacto entre las fases líquida y gaseosa. La temperatura y la presión también pueden afectar la solubilidad del gas soluto en la fase líquida. Los valores adecuados para estas variables de proceso pueden determinarse mediante experimentación o determinarse con software de simulación de procesos. El equilibrio entre temperatura y presión dependerá de las capacidades de la columna empaquetada y de la solubilidad de los otros gases en la mezcla.
El lavado de gases se realiza generalmente en torres empaquetadas o columnas empaquetadas. Estas columnas tienen una forma similar a las columnas de destilación de procesamiento pero, en lugar de bandejas, contienen empaquetaduras de torre. Estos empaques llenan el centro de la columna y vienen en diferentes formas, materiales y tamaños. Los anillos Raschig, los anillos Pall, las monturas Berl y las monturas Intalox® son tipos comunes de empaquetaduras. Los empaques se utilizan para aumentar el área de la superficie y asegurar un buen contacto entre el gas y el fluido.
En general, el gas que contiene soluto, o gas rico, ingresa al fondo de la columna y viaja hacia arriba a través del empaque. El líquido fresco ingresa por la parte superior de la columna y pasa por un distribuidor de líquido, que distribuye uniformemente el líquido a través del empaque. Después del lavado, el gas libre de solutos (o pobre) sale por la parte superior de la columna. El líquido rico en solutos, o licor fuerte, sale de la columna por la parte inferior.