MACI (2), 2009 (265-268) E.M. Mancinelli, E.A.Santillan Marcus, D.A. Tarzia (Eds.) ABSORCIÓN QUÍMICA DE CO 2 : MODELO MATEMÁTICO DEL EQUILIBRIO L-V PARA EL SISTEMA MEA-CO 2 -H 2 O Patricia L. Mores†, Nicolas J. Scenna†*, Sergio F. Mussati†* †CAIMI , Centro de Aplicaciones Informáticas al Modelado en Ingeniería, UTN Facultad Regional Rosario, Zeballos 1341, S2000BQA, Rosario, Argentina, patricia.mores@gmail.com, nscenna@santafe-conicet.gov.ar *INGAR /CONICET Instituto de Desarrollo y Diseño, Avellaneda 3657 C.P. 3000 Santa Fe, Argentina, mussati@santafe-conicet.gov.ar Resumen: Este trabajo presenta un modelo matemático que permite optimizar el porcentaje de absorción de CO 2 presente en la corriente de gases de combustión cuando ésta reacciona químicamente con una solución de amina, precisamente con MonoEtanolAmina (MEA). El modelo resultante, el cual es del tipo determinístico y no-convexo, está constituido por las restricciones que modelan el equilibrio líquido-vapor del sistema MEA-CO 2 -H 2 O y permite encontrar las concentraciones óptimas de todas las especies presentes. El modelo fue derivado bajo ciertas hipótesis simplificatorias e implementado en GAMS (General Algebraic Modelling System). La influencia de la temperatura en las condiciones óptimas de absorción del CO 2 fue estudiada en forma detallada. Los resultados obtenidos concuerdan satisfactoriamente con la bibliografía y son discutidos a través de varios ejemplos. El modelo propuesto será utilizado como base para derivar un modelo más general que permita determinar el diseño óptimo de una columna de absorción/desorción. Más aún, las soluciones que se obtengan a partir del modelo propuesto en este trabajo serán utilizadas como valores iniciales para resolver el modelo más complejo y poder asegurar su convergencia. Palabras claves: Captura de CO 2 con aminas. 2000 AMS Subjects Classification: 90C30 Nonlinear programming. 1. INTRODUCCIÓN Las emisiones crecientes de CO 2 procedentes de la combustión combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) son causantes en gran medida de los efectos de calentamiento del planeta (efecto de los gases de invernadero) y en consecuencia, del cambio climático, por lo que su captura es una de las principales metas propuestas por casi la totalidad de los organismos oficiales a nivel mundial. La captura del CO 2 existente en los gases de combustión puede realizarse eficientemente mediante procesos de absorción química con solventes, adsorción física, separación por membranas, procesos de carbonatación/calcinación, etc.. De estos procesos, la absorción química con aminas es el proceso más desarrollado y con mayores potenciales en el futuro. El comportamiento del equilibrio líquido-vapor de un sistema compuesto por CO 2 -H 2 O-MEA depende fundamentalmente del tipo de amina y de las condiciones de temperatura y presión en las que se encuentre el sistema. Para predecir el comportamiento real de las operaciones de absorción y desorción del CO 2 en presencia de alcanol-aminas es necesario formular un modelo que incluya el cálculo riguroso de las propiedades físico-químicas y de transporte de todos los iones y moléculas presentes en el sistema. El objetivo de este trabajo es presentar un modelo matemático que describa el equilibrio líquido-vapor que ocurre en la absorción química de CO 2 en una solución de amina, más precisamente del sistema MEA- CO 2 -H 2 O. El modelo, a pesar de asumir ciertas hipótesis simplificatorias, incluye restricciones altamente no-lineales y no-convexas presentes como consecuencia de la presencia de términos bilineales y logaritmos. Los resultados obtenidos fueron validados satisfactoriamente con valores reportados en la bibliografía. A pesar de ello, dicho modelo debe ser extendido a un modelo más general de manera tal que permita determinar el diseño óptimo de una columna de absorción/desorción (perfiles óptimos de temperatura, presión y caudal a lo largo de las columnas). El trabajo se organiza de la siguiente manera. Sección 2 describe las hipótesis y el modelo matemático. Sección 3 discute los resultados obtenidos. Finalmente, la Sección 4 presenta las conclusiones y trabajos futuros.