Equilibrio gas-líquido en el proceso de purificación de biogás

MORERO, BETZABET; CAMPANELLA , ENRIQUE A.

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

Introducción: El biogás está compuesto principalmente de metano (CH4), dióxido de carbono (CO2) y ácido sulfhídrico (H2S), aunque además contiene un sinfín de compuestos menores dependiendo de su origen. Para transformar el biogás en metano biológico, útil como combustible para el transporte y la generación de energía eléctrica, necesita ser purificado. Un esquema posible es el proceso convencional de absorción-desorción donde es necesario conocer el equilibrio gas-líquido para su diseño. Objetivos: Construir un modelo termodinámico del equilibrio gas-líquido de los sistemas de biogás con agua, con solventes físicos y con solventes químicos, para su utilización en el proceso de diseño de sistemas de purificación de biogás. Resultados: Se compararon modelos para sistemas binarios, ternarios y cuaternarios. Estos sistemas estaban conformado por los componentes principales del biogás (CH4, CO2 y H2S) y los diferentes solventes analizados (agua, Dimetil eter de polietilenglycol (DEPG), N-Metil-2-Pyrrolidone (NMP), Propilen Carbonato (PC), Metanol, Monoetanolamina (MEA), Dietanolamina (DEA), Diglicolamina (DGA) y Metildietanolamina (MDEA)). Los datos experimentales se obtuvieron de la literatura. En función de los errores que se obtuvieron al comparar los datos experimentales con los resultados obtenidos con el modelo termodinámico, se seleccionaron los modelos para los tres sistemas: biogás-agua, biogás-solvente físico y biogás-solvente químico. Conclusiones: Se seleccionaron tres modelos diferentes para cada sistema. Para el sistema biogás-agua se seleccionó el modelo de Peng-Robinson para predecir las propiedades de la fase vapor y el modelo de Henry con Wilson para la fase líquida.  En cuanto al sistema biogás-solvente físico se escogió el modelo SKR (Soave-Redlich-Kwong) y SRK-Polar y para el sistema biogás-solvente químico se eligió el modelo de Peng-Robinson para la fase vapor y el modelo de Henry con Pitzer para la fase líquida. La representación del equilibrio gas-líquido dentro del rango de temperatura (278-303 K) y presión (5-25 bar) del proceso de purificación, resultó ser muy buena.