COMO SE PRODUCEN LOS GASES INDUSTRIALES?

Los gases industriales pueden ser a la vez orgnicos e inorgnicos y se obtienen del aire mediante un proceso de separacin o producidos por sntesis qumica. Pueden tomar distintas formas como comprimidos, en estado lquido, o slido.Oxgeno, nitrgeno, argn, acetileno y otros gases noblesEstos gases se producen a partir del fraccionamiento del aire Una vez eliminadas las interferencias del vapor de agua, las partculas y el dixido de carbono, el aire se comprime y se refrigera a muy bajas temperaturas, licundose y separndose por destilacin fraccionada en oxgeno, nitrgeno, argn y otros gases nobles. En la actualidad se utilizan tambin otros mtodos fsicos para separar y purificar los componentes del aire: Separacin: a travs de membranas.El mtodo de membrana de la separacin del aire se basa en el principio de la penetrabilidad selectiva de las membranas. La base del funcionamiento de las plantas de separacin del aire por medio de las membranas consiste en la diferente velocidad de penetracin de los gases a travs de una membrana polimrica bajo influencia de la oscilacin de las presiones parciales sobre la membrana. En ambos casos a la instalacin de membrana se suministra el aire comprimido pre depurado y la oscilacin de las presiones parciales de cada componente del aire por ambos lados de la membrana acta en calidad de una fuerza motriz. Esta oscilacin de las presiones parciales asegura una velocidad diferente de penetracin. De acuerdo con eso los componentes del aire se pueden dividir en dos grupos: * Los de penetracin fcil o gases rpidos; * Los de penetracin compleja o gases lentos. En caso de la entrada del aire comprimido en el espacio por encima de la membrana, los gases rpidos penetran a travs de la membrana en la zona de baja presin. De tal manera el gas a la salida de la membrana se enriquece con el componente de fcil penetracin. La parte no penetrada del aire se enriquece con el componente de penetracin compleja y se evaca del espacio por encima de la membrana.

Medio de adsorcin:El principio de funcionamiento de las plantas de adsorcin se basa en la propiedad de los zeolitos(cationes) de adsorber los distintos gases con una diferente intensidad. La planta de separacin del aire por medio de adsorcin presenta dos mdulos de adsorcin (segn el nmero de los adsorbentes).El aire es comprimido por el compresor. Luego el aire comprimido se deseca hasta alcanzar el punto de roco de 3 en el desecador de refrigeracin. El aire comprimido desecado se suministra a uno de los dos adsorbentes. El adsorbente est lleno de tamiz carbonizado molecular. Durante el paso del aire a travs de la capa del adsorbente los gases evacuados se detienen y la mayor parte del gas producido pasa sin ningn obstculo. La conmutacin de los adsorbentes se realiza de una manera automtica en el tiempo, lo que asegura la pureza programada del producto. La desorcin y la recuperacin de la capacidad adsorbente se realizan por medio del alivio de la presin en el adsorbente (para las instalaciones de VPSA la presin de vaco se genera adicionalmente en el adsorbente). Al aliviar la presin el adsorbente se purga en sentido inverso con una pequea cantidad del producto despus de que el adsorbente vuelva a estar listo para el funcionaamiento.Las fases de adsorcin y desorcin transcurren del mismo plazo. La desorcin de un adsorbente se realiza en el momento, cuando otro adsorbente est funcionando. Al terminar en un adsorbente la fase de adsorcin y en el otro la de desorcin, los adsorbentes se cambian. Esto garantiza la continuidad de la produccin y la permanencia de la cantidad del producto.

Gases utilizados Acetileno. El acetileno (C2H2) es un producto qumico compuesto de carbn e hidrgeno. No tiene color, es ms ligero que el aire y es un gas altamente inflamable. En estado comercial tiene un olor caracterstico similar al del ajo. Los cilindros o acumuladores, son llenados con un material poroso que contiene acetona, en la cual se disuelve el acetileno. De esta forma, el acetileno es almacenado a baja presin en condiciones seguras. A menos que est disuelto en acetona, el acetileno se disocia a presiones arriba de 1 kg/cm2, formando gas hidrgeno, se genera calor, lo cual significa riesgo de explosin. El acetileno se produce por la reaccin qumica del agua con el carburo de calcio.CaC2+ 2H2O C2H2+ Ca(OH)2

Argn.El Argn es un gas monoatmico, qumicamente inactivo, y equivale aproximadamente al 1% de la cantidad de aire. No tiene olor, color, ni sabor, no es corrosivo y no es inflamable. Es clasificado como gas inerte. En su presentacin comercial, es producto de la separacin del aire, donde la licuefaccin y la destilacin producen un grado de baja pureza, de donde el Oxgeno es removido por una combinacin cataltica con el Hidrgeno, produciendo agua. Para terminar el proceso se requiere aplicar posteriormente un proceso de secado y purificacin. Bixido de Carbono.Debido a su baja concentracin en la atmsfera, el aire no es fuente viable para la produccin de bixido de carbono. En lugar de esto, el CO2 se obtiene de corrientes derivadas de varios procesos de fabricacin. Las cantidades en volumen de bixido de carbono por lo general se almacenan y se transportan como lquido bajo presin y refrigeracin elevadas.ObtencinPor combustin u oxidacin de materiales que contienen carbono, como el carbn, la madera, el aceite u otros compuestos orgnicos.Por la fermentacin de azcares.Por la descomposicin de los carbonatos bajo la accin del calor o los cidos.Comercialmente el dixido de carbono se recupera:De los gases de hornos de calcinacin,De los procesos de fermentacin,De la reaccin de los carbonatos con los cidos,De la reaccin del vapor con el gas natural, una fase de la produccin comercial de amonaco.El dixido de carbono se purifica disolvindolo en una solucin concentrada de carbonato alcalino y luego calentando la disolucin con vapor y el gas se recoge y se comprime en cilindros de acero.Helio.Las principales fuentes para la obtencin del helio son el gas natural, que contiene entre el 2 y el 5%, y el aire, donde la proporcin es mucho menor.Cuando se parte del gas natural se enfra ste con aire lquido hasta que se condensan todos los componentes de la mezcla excepto el helio, que permanece en estado gaseoso y se separa.Si se parte del aire como materia prima, se lica ste y posteriormente se procede a la destilacin fraccionada del mismo. La fraccin que separa el helio va acompaada de nen y es necesario separar ambos gases haciendo pasar la mezcla por carbn activo a -190C aprovechando la diferencia de adsorcin de ambos. El helio puede ser almacenado y transportado ya sea como un gas o como un lquido criognico. Hidrgeno. El hidrgeno es producido por varios mtodos.Reformado con vaporEl hidrgeno producido en masa para fines comerciales, suele obtenerse porReformado con vapordelgas natural. A altas temperaturas (7001100C), el vapor (H2O) reacciona con elmetano(CH4) produciendo syngas(gas natural sinttico).CH4+H2OCO+ 3H2+ 191.7 kJ/molEl calor requerido para el proceso es generalmente proporcionado al quemar una parte del metano.Monxido de carbonoHidrgeno adicional puede obtenerse al agregar ms agua por medio de la reaccin del vapor de agua con el monxido de carbono que requiere una menor temperatura (aproximadamente 130C):CO+ H2O CO2+ H2- 40.4 kJ/molEsencialmente, el tomo deoxgeno(O) es separado del vapor de agua adicional para oxidar el CO en CO2. Esta oxidacin tambin provee la energa para continuar con la reaccin.

El hidrgeno puede ser almacenado y transportado ya sea como un gas o como un lquido criognico.Oxgeno.El oxgeno es producido por procesos de separacin del aire que emplean tecnologa de adsorcin. El oxgeno puede ser almacenado y transportado ya sea como un gas o como un lquido criognico.Nitrgeno.El nitrgeno comercial es producido por varios procesos de separacin de aire, incluyendo la separacin por adsorcin y la separacin por membranas.

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