Este art\u00edculo contiene la gu\u00eda del proceso de separaci\u00f3n criog\u00e9nica del aire. Manos a la obra<\/p>\n\n\n\n
\u00bfQu\u00e9 es la separaci\u00f3n criog\u00e9nica del aire y la destilaci\u00f3n?<\/h2>\n\n\n\n![\"Amarillo](\"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/101-Process-Guide-to-Cryogenic-Air-Separation-4.png\")
Fuente:Unsplash<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\nLa t\u00e9cnica para separar el nitr\u00f3geno y el ox\u00edgeno del aire se conoce como destilaci\u00f3n criog\u00e9nica. El Arg\u00f3n tambi\u00e9n se a\u00edsla en algunas circunstancias. El t\u00e9rmino \"criog\u00e9nico\" hace referencia a las bajas temperaturas, mientras que \"destilaci\u00f3n\" se refiere al desacoplamiento de elementos de una combinaci\u00f3n utilizando el punto de ebullici\u00f3n de los elementos. Como resultado, los componentes con puntos de ebullici\u00f3n muy bajos se extraen preferentemente a bajas temperaturas en las destilaciones criog\u00e9nicas. Este proceso produce sustancias de gran pureza<\/a>pero tambi\u00e9n consume mucha energ\u00eda.<\/p>\n\n\n\nLa caja fr\u00eda es un enorme contenedor aislado que alberga los pilares de destilaci\u00f3n y los intercambiadores de calor que trabajan a temperaturas extremadamente bajas. En el bucle de refrigeraci\u00f3n se utiliza el efecto Joule Thomson, tambi\u00e9n conocido como efecto de estrangulaci\u00f3n. El gas pasa a trav\u00e9s de una compuerta aislada o un tap\u00f3n permeable aislado a lo largo de la estrangulaci\u00f3n, y la temperatura del gas cambia a medida que se alterna la presi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
Materiales necesarios<\/h2>\n\n\n\n![\"Cilindro](\"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/101-Process-Guide-to-Cryogenic-Air-Separation-3.png\")
Fuente:Unsplash<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\nEl aire ambiente puede contener hasta 5% de humedad y una variedad de otros gases (normalmente en niveles m\u00ednimos) que deben eliminarse en uno o m\u00e1s puntos de la separaci\u00f3n y salida del aire. configuraci\u00f3n de purificaci\u00f3n<\/a>.<\/p>\n\n\n\nPasos y proceso de la separaci\u00f3n criog\u00e9nica del aire<\/h2>\n\n\n\n![\"ni\u00f1o](\"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/101-Process-Guide-to-Cryogenic-Air-Separation-6.png\")
Fuente:Unsplash<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\nDestilaci\u00f3n criog\u00e9nica del aire: Etapas<\/p>\n\n\n\n
- Pretratamiento, compresi\u00f3n y refrigeraci\u00f3n del aire entrante.<\/li>
- Eliminaci\u00f3n del di\u00f3xido de carbono.<\/li>
- Conducci\u00f3n de calor para bajar la temperatura de alimentaci\u00f3n del aire a niveles criog\u00e9nicos.<\/li>
- Destilaci\u00f3n por aire.<\/li>
- Refrigeraci\u00f3n<\/li><\/ol>\n\n\n\n
1. Pretratamiento, compresi\u00f3n y enfriamiento del aire entrante<\/h3>\n\n\n\n![\"Neveras\"](\"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/101-Process-Guide-to-Cryogenic-Air-Separation-7.png\")
Fuente:Unsplash<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\nBasado en el mezcla de productos prevista<\/a> y una fuerza de producto aceptable, el aire se constri\u00f1e a entre 5 y 8 bares (entre 75 y 115 psig) en la mayor\u00eda de las circunstancias. Tras la \u00faltima etapa de compresi\u00f3n, el aire comprimido se enfr\u00eda, y gran parte del vapor del flujo de aire se condensa y elimina, a medida que el aire pasa por una sucesi\u00f3n de refrigeradores de interfase y un postenfriador.<\/p>\n\n\n\nDado que la temperatura de la canalizaci\u00f3n de refrigeraci\u00f3n obtenible (que casi siempre est\u00e1 restringida por la temperatura de bulbo h\u00famedo o seco del aire ambiente) determina la temperatura final del aire que sale de la estructura de compresi\u00f3n, la temperatura del aire comprimido suele estar muy por encima de la temperatura ideal para la m\u00e1xima eficacia de la compresi\u00f3n. rendimiento de las unidades aguas abajo<\/a>. Por ello, a menudo se utiliza un sistema de refrigeraci\u00f3n mec\u00e1nica para enfriar el aire de forma significativa.<\/p>\n\n\n\n2. Eliminaci\u00f3n del di\u00f3xido de carbono y otras impurezas<\/h3>\n\n\n\n![\"Di\u00f3xido](\"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/101-Process-Guide-to-Cryogenic-Air-Separation-2.png\")
Fuente:Pinterest<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\nPara alcanzar los criterios de calidad del producto, deben eliminarse ciertos elementos del flujo de aire entrante. El vapor de agua y el di\u00f3xido de carbono deben eliminarse del aire antes de que entre en la secci\u00f3n de destilaci\u00f3n criog\u00e9nica de la planta, ya que se solidificar\u00edan y acumular\u00edan en el exterior del equipo de procedimiento a temperaturas extremadamente bajas.<\/p>\n\n\n\n
Tamiz molecular<\/a> y los intercambiadores reversibles son los dos m\u00e9todos m\u00e1s utilizados para eliminar el vapor y el di\u00f3xido de carbono.<\/p>\n\n\n\n- En casi todas las instalaciones nuevas de desconexi\u00f3n del aire se utiliza una unidad de prepurificaci\u00f3n de tamiz molecular para extraer el di\u00f3xido de carbono y el agua del flujo de aire mediante la adsorci\u00f3n de estas part\u00edculas en el exterior de sustancias de tamiz molecular a una temperatura cercana a la ambiente. Otros contaminantes, como los hidrocarburos, que pueden encontrarse en un entorno industrial pueden eliminarse f\u00e1cilmente ajustando la composici\u00f3n de sustancias adsorbentes<\/a> en estos sistemas. Las sustancias adsorbentes suelen conservarse en dos recipientes id\u00e9nticos, uno de los cuales se utiliza para purificar el aire entrante y el otro se regenera con gas residual limpio. En periodos regulares, las dos l\u00e1minas cambian de servicio. Cuando se busca un alto \u00edndice de extracci\u00f3n de nitr\u00f3geno, la prepurificaci\u00f3n con tamiz molecular es la elecci\u00f3n obvia.<\/li>
- La otra opci\u00f3n es eliminar el agua y el CO2 mediante intercambiadores de calor \"reversibles\". Aunque los intercambiadores reversibles suelen considerarse una tecnolog\u00eda \"antigua\", podr\u00edan ser m\u00e1s rentables para plantas de nitr\u00f3geno u ox\u00edgeno con \u00edndices de fabricaci\u00f3n m\u00e1s bajos. El suministro de aire comprimido se enfr\u00eda en dos pares de intercambiadores de calor de aluminio soldado en las plantas que utilizan intercambiadores de calor reversibles.<\/li><\/ul>\n\n\n\n
El aire entrante se enfr\u00eda mediante transferencia de calor a una temperatura lo suficientemente baja como para que el vapor de agua y el di\u00f3xido de carbono se solidifiquen en las superficies del intercambiador de calor. Un sistema de v\u00e1lvulas alterna el funcionamiento de los conductos de aire y gas residual a intervalos regulares. Tras la transici\u00f3n, el gas residual, muy seco y calentado diferencialmente, evapora el agua y sublima la escarcha de di\u00f3xido de carbono que se form\u00f3 durante el intervalo de enfriamiento del aire. Estos gases se liberan de nuevo a la atm\u00f3sfera, y el intercambiador de calor reversible se prepara para otra inversi\u00f3n del servicio de tr\u00e1nsito una vez que se hayan eliminado por completo.<\/p>\n\n\n\n
Los sistemas de absorci\u00f3n en fr\u00edo se utilizan cuando se emplean intercambiadores de calor inversos para eliminar los hidrocarburos que llegan a las unidades de destilaci\u00f3n. (En las unidades de prepurificaci\u00f3n, los hidrocarburos contaminantes se eliminan junto con el vapor de agua y el di\u00f3xido de carbono cuando se utiliza un \"front end\" de tamiz molecular).<\/p>\n\n\n\n
3. Conducci\u00f3n de calor para bajar la temperatura del aire de alimentaci\u00f3n a niveles criog\u00e9nicos<\/h3>\n\n\n\n![\"Conducci\u00f3n](\"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/101-Process-Guide-to-Cryogenic-Air-Separation-9.png\")
Fuente:Pinterest<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\nEl calor se intercambia entre el aire de alimentaci\u00f3n entrante y la salida fr\u00eda y el flujo de gas residual que sale del procedimiento de destilaci\u00f3n criog\u00e9nica en intercambiadores de calor de aluminio soldado. Los canales de gas de salida se recalientan hasta una temperatura pr\u00f3xima a la del aire ambiente. La cantidad de refrigeraci\u00f3n que necesita generar la instalaci\u00f3n se reduce recuperando la refrigeraci\u00f3n de los canales de productos gaseosos y flujos residuales.<\/p>\n\n\n\n
Una t\u00e9cnica de refrigeraci\u00f3n que incorpora el crecimiento de uno o m\u00e1s pasos de presi\u00f3n mejorada produce la temperatura extremadamente fr\u00eda necesaria para la destilaci\u00f3n criog\u00e9nica.<\/p>\n\n\n\n
4. Destilaci\u00f3n por aire<\/h3>\n\n\n\n![\"Instalaci\u00f3n](\"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/101-Process-Guide-to-Cryogenic-Air-Separation-5.png\")
Fuente:Pinterest<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\nDos pilares de destilaci\u00f3n son utilizados sucesivamente para producir ox\u00edgeno como subproducto en el sistema de destilaci\u00f3n. Los pilares de \"alta\" y \"baja\" tensi\u00f3n (o, alternativamente, los pilares \"inferior\" y \"superior\") son los t\u00e9rminos m\u00e1s utilizados. Las instalaciones de nitr\u00f3geno pueden tener uno o dos pilares, en funci\u00f3n de su pureza. Cada pilar de destilaci\u00f3n deja salir nitr\u00f3geno por la parte superior y ox\u00edgeno por la inferior. Cuando el ox\u00edgeno contaminado producido en el primer pilar (de mayor presi\u00f3n) es un producto deseado, se refina a\u00fan m\u00e1s en el segundo pilar, de menor presi\u00f3n. Si se busca nitr\u00f3geno ultrapuro, se utiliza el pilar superior o de baja presi\u00f3n para eliminar casi todo el ox\u00edgeno que no se elimin\u00f3 durante la primera fase de destilaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
El arg\u00f3n tiene un punto de ebullici\u00f3n comparable al del ox\u00edgeno, por lo que si s\u00f3lo se necesitan ox\u00edgeno y nitr\u00f3geno como subproductos, se quedar\u00e1 preferentemente con la salida de ox\u00edgeno. En un sistema convencional de dos pilares, esto restringe la pureza del ox\u00edgeno a alrededor del 97%. Si se permite ox\u00edgeno de baja pureza (por ejemplo, para mejorar la combusti\u00f3n), la pureza del ox\u00edgeno podr\u00eda ser tan reducida como 95%. Sin embargo, el arg\u00f3n debe eliminarse de la unidad de destilaci\u00f3n si se desea ox\u00edgeno de alta pureza.<\/p>\n\n\n\n
Cuando se necesita arg\u00f3n, se extrae en una posici\u00f3n de la corriente de baja presi\u00f3n en la que la concentraci\u00f3n de arg\u00f3n es m\u00e1xima. El arg\u00f3n extra\u00eddo se trata en una torre de destilaci\u00f3n de arg\u00f3n crudo de \"extracci\u00f3n lateral\" incorporada al pilar de baja presi\u00f3n. La corriente de arg\u00f3n contaminado puede ventilarse, tratarse in situ para eliminar tanto el ox\u00edgeno como el nitr\u00f3geno y producir arg\u00f3n \"puro\", o almacenarse como l\u00edquido y entregarse a una \"destiler\u00eda de arg\u00f3n\" distante. La opci\u00f3n viene determinada principalmente por la cantidad de arg\u00f3n accesible y por un an\u00e1lisis de costes y beneficios de las distintas opciones. Como orientaci\u00f3n b\u00e1sica, la purificaci\u00f3n de arg\u00f3n es m\u00e1s rentable cuando se generan al menos 100 toneladas de ox\u00edgeno al d\u00eda.<\/p>\n\n\n\n
Para fabricar arg\u00f3n puro a partir de arg\u00f3n bruto se utiliza una t\u00e9cnica de varias etapas. El m\u00e9todo convencional consiste en utilizar un componente \"desoxo\" para eliminar el ox\u00edgeno 2 - 3 % existente en el arg\u00f3n bruto. Se trata de un peque\u00f1o procedimiento de varios pasos que combina qu\u00edmicamente el ox\u00edgeno con hidr\u00f3geno en un recipiente que contiene un catalizador y, a continuaci\u00f3n, elimina el agua subsiguiente (tras el enfriamiento) en un secador de tamiz molecular. La corriente de arg\u00f3n sin ox\u00edgeno se destila a continuaci\u00f3n para eliminar el nitr\u00f3geno sobrante y el hidr\u00f3geno insoluble en una unidad de destilaci\u00f3n de \"arg\u00f3n puro\".<\/p>\n\n\n\n
Ha surgido una segunda opci\u00f3n de fabricaci\u00f3n de arg\u00f3n como resultado de los avances en la tecnolog\u00eda de destilaci\u00f3n de columna empaquetada: la recuperaci\u00f3n de arg\u00f3n completamente criog\u00e9nica, que emplea una columna de destilaci\u00f3n muy alta (pero de di\u00e1metro diminuto) para lograr el dif\u00edcil desacoplamiento arg\u00f3n\/ox\u00edgeno. La variaci\u00f3n relativamente modesta de los puntos de ebullici\u00f3n entre el ox\u00edgeno y el arg\u00f3n requiere m\u00faltiples etapas de destilaci\u00f3n para el arg\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
La cantidad de ox\u00edgeno tratado en el sistema de destilaci\u00f3n, as\u00ed como otras variables que influyen en la tasa de recuperaci\u00f3n, limitan el volumen de arg\u00f3n que puede producir una instalaci\u00f3n. Estos factores incluyen el volumen de ox\u00edgeno l\u00edquido producido y la consistencia de los par\u00e1metros de funcionamiento de la instalaci\u00f3n. La generaci\u00f3n de arg\u00f3n no puede superar el 4,4 por ciento de la tasa de alimentaci\u00f3n de ox\u00edgeno (en volumen) o el 5,5 por ciento en peso debido a la proporci\u00f3n de gas existente de forma natural en el aire.<\/p>\n\n\n\n
Los intercambiadores de calor frontales se utilizan para redirigir los productos gaseosos fr\u00edos y los flujos de residuos procedentes de las torres de separaci\u00f3n de aire. Enfr\u00edan el aire entrante a medida que se calientan hasta alcanzar una temperatura cercana a la ambiente. Como ya se ha dicho, la transferencia de calor entre los flujos de entrada y de producto reduce la carga neta de refrigeraci\u00f3n de la instalaci\u00f3n y, como resultado, utilizaci\u00f3n de la energ\u00eda<\/a>.<\/p>\n\n\n\n5. Refrigeraci\u00f3n<\/h3>\n\n\n\n![\"Frigor\u00edfico\"](\"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/101-Process-Guide-to-Cryogenic-Air-Separation-10-1.png\")
Fuente:Unsplash<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\nPara tener en cuenta las fugas de calor en los aparatos fr\u00edos y el escaso intercambio de calor entre las corrientes gaseosas entrantes y salientes, la refrigeraci\u00f3n se produce a temperaturas criog\u00e9nicas.<\/p>\n\n\n\n
El ciclo de refrigeraci\u00f3n utilizado en las instalaciones criog\u00e9nicas de separaci\u00f3n de aire es, en teor\u00eda, id\u00e9ntico al que se aplica en los sistemas de aire acondicionado dom\u00e9sticos y de automoci\u00f3n. Seg\u00fan el tipo de instalaci\u00f3n, se baja la presi\u00f3n de una o varias corrientes de alta presi\u00f3n (nitr\u00f3geno, gas residual, gas de alimentaci\u00f3n o gas de salida), enfriando la corriente. La ca\u00edda de presi\u00f3n (o expansi\u00f3n) tiene lugar en el interior de un expansor para mejorar la refrigeraci\u00f3n y la eficacia energ\u00e9tica industrial. <\/p>\n\n\n\n
La temperatura de la corriente de gas se reduce m\u00e1s cuando se le quita energ\u00eda durante el crecimiento que cuando simplemente se expande mediante una v\u00e1lvula. La energ\u00eda del expansor puede utilizarse para alimentar un condensador de procedimiento, un generador el\u00e9ctrico u otro dispositivo que consuma mucha energ\u00eda, como una bomba de aceite o un soplador de aire.<\/p>\n\n\n\n
Las salidas gaseosas de una f\u00e1brica criog\u00e9nica de ox\u00edgeno\/sistema de separaci\u00f3n de aire suelen salir de la caja fr\u00eda (el contenedor aislado que contiene las secciones de destilaci\u00f3n y otra maquinaria que funciona a temperaturas muy bajas) a temperaturas cercanas a la atmosf\u00e9rica, pero a una presi\u00f3n reducida; a menudo, justo por encima de un ambiente (absoluto). El procedimiento de separaci\u00f3n y purificaci\u00f3n<\/a> es m\u00e1s eficaz en general cuando se reduce la presi\u00f3n de salida.<\/p>\n\n\n\nAunque una menor presi\u00f3n favorece una menor demanda de energ\u00eda para la separaci\u00f3n, si las salidas deben suministrarse a mayor presi\u00f3n, se necesitar\u00e1n compresores de producto o una de las diversas alternativas de ciclo para alimentar nitr\u00f3geno u ox\u00edgeno a mayor presi\u00f3n de distribuci\u00f3n directamente desde la caja fr\u00eda. Estas t\u00e9cnicas de mayor presi\u00f3n de suministro pueden ser m\u00e1s rentables que la separaci\u00f3n acompa\u00f1ada de compresi\u00f3n, ya que no requieren un compresor de producto ni su electricidad.<\/p>\n\n\n\n
Consejos eficaces y de seguridad<\/h2>\n\n\n\n![\"Equipamiento](\"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/101-Process-Guide-to-Cryogenic-Air-Separation-8.png\")
Fuente:Unsplash<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\nAntes de iniciar la construcci\u00f3n y el dise\u00f1o de cualquier sistema o proceso criog\u00e9nico, realice un an\u00e1lisis formal de riesgos. Determine los riesgos y c\u00f3mo los abordar\u00e1. Plantee escenarios hipot\u00e9ticos. Recuerde que la maquinaria puede fallar, los fluidos criog\u00e9nicos pueden convertirse en gas r\u00e1pidamente, las v\u00e1lvulas pueden tener fugas o manipularse incorrectamente y los vac\u00edos pueden funcionar mal. Independientemente del tama\u00f1o o la complejidad del sistema criog\u00e9nico, debe realizarse esta evaluaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
Desde el principio, incluya la seguridad en sus equipos y procedimientos. Incorporar elementos de seguridad al final de la fase de dise\u00f1o puede ser costoso y requerir mucho tiempo, y es posible que se pasen por alto peligros. Hay que tener en cuenta que siempre es preferible eliminar un peligro mediante el dise\u00f1o de ingenier\u00eda que mejorarlo.<\/p>\n\n\n\n
Incluso los especialistas pueden pasar algo por alto o cometer un error. Es fundamental que la seguridad de su sistema criog\u00e9nico sea evaluada por otros, ya sean otros compa\u00f1eros de trabajo, expertos externos u organismos de revisi\u00f3n formales, para mejorar las posibilidades de un sistema seguro.<\/p>\n\n\n\n
Eval\u00fae siempre la probabilidad de Peligros por Deficiencia de Ox\u00edgeno cuando trabaje con l\u00edquidos criog\u00e9nicos o gases inertes, independientemente de lo peque\u00f1a que sea la cantidad. Establezca que dicho peligro no existe mediante la evaluaci\u00f3n o aplique las mejoras o mitigaciones de dise\u00f1o pertinentes para eliminar o reducir el peligro. Debido al enorme volumen de gas producido incluso por peque\u00f1os vol\u00famenes de l\u00edquido criog\u00e9nico y a la posibilidad de que, a niveles de ox\u00edgeno suficientemente bajos, el primer s\u00edntoma fisiol\u00f3gico pueda ser una r\u00e1pida p\u00e9rdida de conciencia, acompa\u00f1ada de coma y muerte, las dificultades de ODH son especialmente graves.<\/p>\n\n\n\n
A temperaturas criog\u00e9nicas, utilice s\u00f3lo sustancias que hayan demostrado funcionar a esas temperaturas. Tenga en cuenta que las sustancias que se supone que funcionan a temperatura ambiente (como las paredes exteriores de los recipientes de vac\u00edo) podr\u00edan alcanzar temperaturas criog\u00e9nicas en determinados mecanismos de fallo durante la evaluaci\u00f3n de riesgos.<\/p>\n\n\n\n
Verifique que todas las personas que operan con equipos criog\u00e9nicos o cerca de ellos, incluso los usuarios ocasionales o casuales, han recibido el grado requerido de formaci\u00f3n en seguridad criog\u00e9nica y riesgos por deficiencia de ox\u00edgeno.<\/p>\n\n\n\n
Lleve siempre el equipo de protecci\u00f3n personal adecuado y respete los procesos operativos establecidos. Tomar atajos suele dar lugar a percances.<\/p>\n\n\n\n
Lo esencial<\/h2>\n\n\n\n
En el proceso de separaci\u00f3n criog\u00e9nica del aire, los agentes secantes son una necesidad. Es necesario trabajar con un planta de fabricaci\u00f3n<\/a> que pueden ofrecerle productos de alta calidad. P\u00f3ngase en contacto con nosotros<\/a> y estaremos encantados de ofrecerle nuestros servicios. <\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"En las operaciones de mediana a gran escala, las tecnolog\u00edas de separaci\u00f3n criog\u00e9nica del aire se utilizan con frecuencia para crear nitr\u00f3geno, ox\u00edgeno y arg\u00f3n como gases y\/o salidas l\u00edquidas. Para fabricar ox\u00edgeno y nitr\u00f3geno ultrapuros, la separaci\u00f3n criog\u00e9nica del aire es el m\u00e9todo recomendado. Para las instalaciones de alto \u00edndice de fabricaci\u00f3n, es la t\u00e9cnica m\u00e1s econ\u00f3mica. La tecnolog\u00eda criog\u00e9nica se utiliza en todas las operaciones que producen [...]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":8465,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_seopress_robots_primary_cat":"","_seopress_titles_title":"","_seopress_titles_desc":"","_seopress_robots_index":"","footnotes":""},"categories":[151],"tags":[],"class_list":["post-8463","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-molecular-sieve-desiccant"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8463","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=8463"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8463\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/8465"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=8463"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=8463"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=8463"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
La t\u00e9cnica para separar el nitr\u00f3geno y el ox\u00edgeno del aire se conoce como destilaci\u00f3n criog\u00e9nica. El Arg\u00f3n tambi\u00e9n se a\u00edsla en algunas circunstancias. El t\u00e9rmino \"criog\u00e9nico\" hace referencia a las bajas temperaturas, mientras que \"destilaci\u00f3n\" se refiere al desacoplamiento de elementos de una combinaci\u00f3n utilizando el punto de ebullici\u00f3n de los elementos. Como resultado, los componentes con puntos de ebullici\u00f3n muy bajos se extraen preferentemente a bajas temperaturas en las destilaciones criog\u00e9nicas. Este proceso produce sustancias de gran pureza<\/a>pero tambi\u00e9n consume mucha energ\u00eda.<\/p>\n\n\n\n La caja fr\u00eda es un enorme contenedor aislado que alberga los pilares de destilaci\u00f3n y los intercambiadores de calor que trabajan a temperaturas extremadamente bajas. En el bucle de refrigeraci\u00f3n se utiliza el efecto Joule Thomson, tambi\u00e9n conocido como efecto de estrangulaci\u00f3n. El gas pasa a trav\u00e9s de una compuerta aislada o un tap\u00f3n permeable aislado a lo largo de la estrangulaci\u00f3n, y la temperatura del gas cambia a medida que se alterna la presi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n El aire ambiente puede contener hasta 5% de humedad y una variedad de otros gases (normalmente en niveles m\u00ednimos) que deben eliminarse en uno o m\u00e1s puntos de la separaci\u00f3n y salida del aire. configuraci\u00f3n de purificaci\u00f3n<\/a>.<\/p>\n\n\n\n Destilaci\u00f3n criog\u00e9nica del aire: Etapas<\/p>\n\n\n\n Basado en el mezcla de productos prevista<\/a> y una fuerza de producto aceptable, el aire se constri\u00f1e a entre 5 y 8 bares (entre 75 y 115 psig) en la mayor\u00eda de las circunstancias. Tras la \u00faltima etapa de compresi\u00f3n, el aire comprimido se enfr\u00eda, y gran parte del vapor del flujo de aire se condensa y elimina, a medida que el aire pasa por una sucesi\u00f3n de refrigeradores de interfase y un postenfriador.<\/p>\n\n\n\n Dado que la temperatura de la canalizaci\u00f3n de refrigeraci\u00f3n obtenible (que casi siempre est\u00e1 restringida por la temperatura de bulbo h\u00famedo o seco del aire ambiente) determina la temperatura final del aire que sale de la estructura de compresi\u00f3n, la temperatura del aire comprimido suele estar muy por encima de la temperatura ideal para la m\u00e1xima eficacia de la compresi\u00f3n. rendimiento de las unidades aguas abajo<\/a>. Por ello, a menudo se utiliza un sistema de refrigeraci\u00f3n mec\u00e1nica para enfriar el aire de forma significativa.<\/p>\n\n\n\n Para alcanzar los criterios de calidad del producto, deben eliminarse ciertos elementos del flujo de aire entrante. El vapor de agua y el di\u00f3xido de carbono deben eliminarse del aire antes de que entre en la secci\u00f3n de destilaci\u00f3n criog\u00e9nica de la planta, ya que se solidificar\u00edan y acumular\u00edan en el exterior del equipo de procedimiento a temperaturas extremadamente bajas.<\/p>\n\n\n\n Tamiz molecular<\/a> y los intercambiadores reversibles son los dos m\u00e9todos m\u00e1s utilizados para eliminar el vapor y el di\u00f3xido de carbono.<\/p>\n\n\n\n El aire entrante se enfr\u00eda mediante transferencia de calor a una temperatura lo suficientemente baja como para que el vapor de agua y el di\u00f3xido de carbono se solidifiquen en las superficies del intercambiador de calor. Un sistema de v\u00e1lvulas alterna el funcionamiento de los conductos de aire y gas residual a intervalos regulares. Tras la transici\u00f3n, el gas residual, muy seco y calentado diferencialmente, evapora el agua y sublima la escarcha de di\u00f3xido de carbono que se form\u00f3 durante el intervalo de enfriamiento del aire. Estos gases se liberan de nuevo a la atm\u00f3sfera, y el intercambiador de calor reversible se prepara para otra inversi\u00f3n del servicio de tr\u00e1nsito una vez que se hayan eliminado por completo.<\/p>\n\n\n\n Los sistemas de absorci\u00f3n en fr\u00edo se utilizan cuando se emplean intercambiadores de calor inversos para eliminar los hidrocarburos que llegan a las unidades de destilaci\u00f3n. (En las unidades de prepurificaci\u00f3n, los hidrocarburos contaminantes se eliminan junto con el vapor de agua y el di\u00f3xido de carbono cuando se utiliza un \"front end\" de tamiz molecular).<\/p>\n\n\n\n El calor se intercambia entre el aire de alimentaci\u00f3n entrante y la salida fr\u00eda y el flujo de gas residual que sale del procedimiento de destilaci\u00f3n criog\u00e9nica en intercambiadores de calor de aluminio soldado. Los canales de gas de salida se recalientan hasta una temperatura pr\u00f3xima a la del aire ambiente. La cantidad de refrigeraci\u00f3n que necesita generar la instalaci\u00f3n se reduce recuperando la refrigeraci\u00f3n de los canales de productos gaseosos y flujos residuales.<\/p>\n\n\n\n Una t\u00e9cnica de refrigeraci\u00f3n que incorpora el crecimiento de uno o m\u00e1s pasos de presi\u00f3n mejorada produce la temperatura extremadamente fr\u00eda necesaria para la destilaci\u00f3n criog\u00e9nica.<\/p>\n\n\n\n Dos pilares de destilaci\u00f3n son utilizados sucesivamente para producir ox\u00edgeno como subproducto en el sistema de destilaci\u00f3n. Los pilares de \"alta\" y \"baja\" tensi\u00f3n (o, alternativamente, los pilares \"inferior\" y \"superior\") son los t\u00e9rminos m\u00e1s utilizados. Las instalaciones de nitr\u00f3geno pueden tener uno o dos pilares, en funci\u00f3n de su pureza. Cada pilar de destilaci\u00f3n deja salir nitr\u00f3geno por la parte superior y ox\u00edgeno por la inferior. Cuando el ox\u00edgeno contaminado producido en el primer pilar (de mayor presi\u00f3n) es un producto deseado, se refina a\u00fan m\u00e1s en el segundo pilar, de menor presi\u00f3n. Si se busca nitr\u00f3geno ultrapuro, se utiliza el pilar superior o de baja presi\u00f3n para eliminar casi todo el ox\u00edgeno que no se elimin\u00f3 durante la primera fase de destilaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n El arg\u00f3n tiene un punto de ebullici\u00f3n comparable al del ox\u00edgeno, por lo que si s\u00f3lo se necesitan ox\u00edgeno y nitr\u00f3geno como subproductos, se quedar\u00e1 preferentemente con la salida de ox\u00edgeno. En un sistema convencional de dos pilares, esto restringe la pureza del ox\u00edgeno a alrededor del 97%. Si se permite ox\u00edgeno de baja pureza (por ejemplo, para mejorar la combusti\u00f3n), la pureza del ox\u00edgeno podr\u00eda ser tan reducida como 95%. Sin embargo, el arg\u00f3n debe eliminarse de la unidad de destilaci\u00f3n si se desea ox\u00edgeno de alta pureza.<\/p>\n\n\n\n Cuando se necesita arg\u00f3n, se extrae en una posici\u00f3n de la corriente de baja presi\u00f3n en la que la concentraci\u00f3n de arg\u00f3n es m\u00e1xima. El arg\u00f3n extra\u00eddo se trata en una torre de destilaci\u00f3n de arg\u00f3n crudo de \"extracci\u00f3n lateral\" incorporada al pilar de baja presi\u00f3n. La corriente de arg\u00f3n contaminado puede ventilarse, tratarse in situ para eliminar tanto el ox\u00edgeno como el nitr\u00f3geno y producir arg\u00f3n \"puro\", o almacenarse como l\u00edquido y entregarse a una \"destiler\u00eda de arg\u00f3n\" distante. La opci\u00f3n viene determinada principalmente por la cantidad de arg\u00f3n accesible y por un an\u00e1lisis de costes y beneficios de las distintas opciones. Como orientaci\u00f3n b\u00e1sica, la purificaci\u00f3n de arg\u00f3n es m\u00e1s rentable cuando se generan al menos 100 toneladas de ox\u00edgeno al d\u00eda.<\/p>\n\n\n\n Para fabricar arg\u00f3n puro a partir de arg\u00f3n bruto se utiliza una t\u00e9cnica de varias etapas. El m\u00e9todo convencional consiste en utilizar un componente \"desoxo\" para eliminar el ox\u00edgeno 2 - 3 % existente en el arg\u00f3n bruto. Se trata de un peque\u00f1o procedimiento de varios pasos que combina qu\u00edmicamente el ox\u00edgeno con hidr\u00f3geno en un recipiente que contiene un catalizador y, a continuaci\u00f3n, elimina el agua subsiguiente (tras el enfriamiento) en un secador de tamiz molecular. La corriente de arg\u00f3n sin ox\u00edgeno se destila a continuaci\u00f3n para eliminar el nitr\u00f3geno sobrante y el hidr\u00f3geno insoluble en una unidad de destilaci\u00f3n de \"arg\u00f3n puro\".<\/p>\n\n\n\n Ha surgido una segunda opci\u00f3n de fabricaci\u00f3n de arg\u00f3n como resultado de los avances en la tecnolog\u00eda de destilaci\u00f3n de columna empaquetada: la recuperaci\u00f3n de arg\u00f3n completamente criog\u00e9nica, que emplea una columna de destilaci\u00f3n muy alta (pero de di\u00e1metro diminuto) para lograr el dif\u00edcil desacoplamiento arg\u00f3n\/ox\u00edgeno. La variaci\u00f3n relativamente modesta de los puntos de ebullici\u00f3n entre el ox\u00edgeno y el arg\u00f3n requiere m\u00faltiples etapas de destilaci\u00f3n para el arg\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n La cantidad de ox\u00edgeno tratado en el sistema de destilaci\u00f3n, as\u00ed como otras variables que influyen en la tasa de recuperaci\u00f3n, limitan el volumen de arg\u00f3n que puede producir una instalaci\u00f3n. Estos factores incluyen el volumen de ox\u00edgeno l\u00edquido producido y la consistencia de los par\u00e1metros de funcionamiento de la instalaci\u00f3n. La generaci\u00f3n de arg\u00f3n no puede superar el 4,4 por ciento de la tasa de alimentaci\u00f3n de ox\u00edgeno (en volumen) o el 5,5 por ciento en peso debido a la proporci\u00f3n de gas existente de forma natural en el aire.<\/p>\n\n\n\n Los intercambiadores de calor frontales se utilizan para redirigir los productos gaseosos fr\u00edos y los flujos de residuos procedentes de las torres de separaci\u00f3n de aire. Enfr\u00edan el aire entrante a medida que se calientan hasta alcanzar una temperatura cercana a la ambiente. Como ya se ha dicho, la transferencia de calor entre los flujos de entrada y de producto reduce la carga neta de refrigeraci\u00f3n de la instalaci\u00f3n y, como resultado, utilizaci\u00f3n de la energ\u00eda<\/a>.<\/p>\n\n\n\n Para tener en cuenta las fugas de calor en los aparatos fr\u00edos y el escaso intercambio de calor entre las corrientes gaseosas entrantes y salientes, la refrigeraci\u00f3n se produce a temperaturas criog\u00e9nicas.<\/p>\n\n\n\n El ciclo de refrigeraci\u00f3n utilizado en las instalaciones criog\u00e9nicas de separaci\u00f3n de aire es, en teor\u00eda, id\u00e9ntico al que se aplica en los sistemas de aire acondicionado dom\u00e9sticos y de automoci\u00f3n. Seg\u00fan el tipo de instalaci\u00f3n, se baja la presi\u00f3n de una o varias corrientes de alta presi\u00f3n (nitr\u00f3geno, gas residual, gas de alimentaci\u00f3n o gas de salida), enfriando la corriente. La ca\u00edda de presi\u00f3n (o expansi\u00f3n) tiene lugar en el interior de un expansor para mejorar la refrigeraci\u00f3n y la eficacia energ\u00e9tica industrial. <\/p>\n\n\n\n La temperatura de la corriente de gas se reduce m\u00e1s cuando se le quita energ\u00eda durante el crecimiento que cuando simplemente se expande mediante una v\u00e1lvula. La energ\u00eda del expansor puede utilizarse para alimentar un condensador de procedimiento, un generador el\u00e9ctrico u otro dispositivo que consuma mucha energ\u00eda, como una bomba de aceite o un soplador de aire.<\/p>\n\n\n\n Las salidas gaseosas de una f\u00e1brica criog\u00e9nica de ox\u00edgeno\/sistema de separaci\u00f3n de aire suelen salir de la caja fr\u00eda (el contenedor aislado que contiene las secciones de destilaci\u00f3n y otra maquinaria que funciona a temperaturas muy bajas) a temperaturas cercanas a la atmosf\u00e9rica, pero a una presi\u00f3n reducida; a menudo, justo por encima de un ambiente (absoluto). El procedimiento de separaci\u00f3n y purificaci\u00f3n<\/a> es m\u00e1s eficaz en general cuando se reduce la presi\u00f3n de salida.<\/p>\n\n\n\n Aunque una menor presi\u00f3n favorece una menor demanda de energ\u00eda para la separaci\u00f3n, si las salidas deben suministrarse a mayor presi\u00f3n, se necesitar\u00e1n compresores de producto o una de las diversas alternativas de ciclo para alimentar nitr\u00f3geno u ox\u00edgeno a mayor presi\u00f3n de distribuci\u00f3n directamente desde la caja fr\u00eda. Estas t\u00e9cnicas de mayor presi\u00f3n de suministro pueden ser m\u00e1s rentables que la separaci\u00f3n acompa\u00f1ada de compresi\u00f3n, ya que no requieren un compresor de producto ni su electricidad.<\/p>\n\n\n\n Antes de iniciar la construcci\u00f3n y el dise\u00f1o de cualquier sistema o proceso criog\u00e9nico, realice un an\u00e1lisis formal de riesgos. Determine los riesgos y c\u00f3mo los abordar\u00e1. Plantee escenarios hipot\u00e9ticos. Recuerde que la maquinaria puede fallar, los fluidos criog\u00e9nicos pueden convertirse en gas r\u00e1pidamente, las v\u00e1lvulas pueden tener fugas o manipularse incorrectamente y los vac\u00edos pueden funcionar mal. Independientemente del tama\u00f1o o la complejidad del sistema criog\u00e9nico, debe realizarse esta evaluaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Desde el principio, incluya la seguridad en sus equipos y procedimientos. Incorporar elementos de seguridad al final de la fase de dise\u00f1o puede ser costoso y requerir mucho tiempo, y es posible que se pasen por alto peligros. Hay que tener en cuenta que siempre es preferible eliminar un peligro mediante el dise\u00f1o de ingenier\u00eda que mejorarlo.<\/p>\n\n\n\n Incluso los especialistas pueden pasar algo por alto o cometer un error. Es fundamental que la seguridad de su sistema criog\u00e9nico sea evaluada por otros, ya sean otros compa\u00f1eros de trabajo, expertos externos u organismos de revisi\u00f3n formales, para mejorar las posibilidades de un sistema seguro.<\/p>\n\n\n\n Eval\u00fae siempre la probabilidad de Peligros por Deficiencia de Ox\u00edgeno cuando trabaje con l\u00edquidos criog\u00e9nicos o gases inertes, independientemente de lo peque\u00f1a que sea la cantidad. Establezca que dicho peligro no existe mediante la evaluaci\u00f3n o aplique las mejoras o mitigaciones de dise\u00f1o pertinentes para eliminar o reducir el peligro. Debido al enorme volumen de gas producido incluso por peque\u00f1os vol\u00famenes de l\u00edquido criog\u00e9nico y a la posibilidad de que, a niveles de ox\u00edgeno suficientemente bajos, el primer s\u00edntoma fisiol\u00f3gico pueda ser una r\u00e1pida p\u00e9rdida de conciencia, acompa\u00f1ada de coma y muerte, las dificultades de ODH son especialmente graves.<\/p>\n\n\n\n A temperaturas criog\u00e9nicas, utilice s\u00f3lo sustancias que hayan demostrado funcionar a esas temperaturas. Tenga en cuenta que las sustancias que se supone que funcionan a temperatura ambiente (como las paredes exteriores de los recipientes de vac\u00edo) podr\u00edan alcanzar temperaturas criog\u00e9nicas en determinados mecanismos de fallo durante la evaluaci\u00f3n de riesgos.<\/p>\n\n\n\n Verifique que todas las personas que operan con equipos criog\u00e9nicos o cerca de ellos, incluso los usuarios ocasionales o casuales, han recibido el grado requerido de formaci\u00f3n en seguridad criog\u00e9nica y riesgos por deficiencia de ox\u00edgeno.<\/p>\n\n\n\n Lleve siempre el equipo de protecci\u00f3n personal adecuado y respete los procesos operativos establecidos. Tomar atajos suele dar lugar a percances.<\/p>\n\n\n\n En el proceso de separaci\u00f3n criog\u00e9nica del aire, los agentes secantes son una necesidad. Es necesario trabajar con un planta de fabricaci\u00f3n<\/a> que pueden ofrecerle productos de alta calidad. P\u00f3ngase en contacto con nosotros<\/a> y estaremos encantados de ofrecerle nuestros servicios. <\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" En las operaciones de mediana a gran escala, las tecnolog\u00edas de separaci\u00f3n criog\u00e9nica del aire se utilizan con frecuencia para crear nitr\u00f3geno, ox\u00edgeno y arg\u00f3n como gases y\/o salidas l\u00edquidas. Para fabricar ox\u00edgeno y nitr\u00f3geno ultrapuros, la separaci\u00f3n criog\u00e9nica del aire es el m\u00e9todo recomendado. Para las instalaciones de alto \u00edndice de fabricaci\u00f3n, es la t\u00e9cnica m\u00e1s econ\u00f3mica. La tecnolog\u00eda criog\u00e9nica se utiliza en todas las operaciones que producen [...]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":8465,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_seopress_robots_primary_cat":"","_seopress_titles_title":"","_seopress_titles_desc":"","_seopress_robots_index":"","footnotes":""},"categories":[151],"tags":[],"class_list":["post-8463","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-molecular-sieve-desiccant"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8463","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=8463"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8463\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/8465"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=8463"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=8463"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.jalonzeolite.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=8463"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}Materiales necesarios<\/h2>\n\n\n\n
Pasos y proceso de la separaci\u00f3n criog\u00e9nica del aire<\/h2>\n\n\n\n
1. Pretratamiento, compresi\u00f3n y enfriamiento del aire entrante<\/h3>\n\n\n\n
2. Eliminaci\u00f3n del di\u00f3xido de carbono y otras impurezas<\/h3>\n\n\n\n
3. Conducci\u00f3n de calor para bajar la temperatura del aire de alimentaci\u00f3n a niveles criog\u00e9nicos<\/h3>\n\n\n\n
4. Destilaci\u00f3n por aire<\/h3>\n\n\n\n
5. Refrigeraci\u00f3n<\/h3>\n\n\n\n
Consejos eficaces y de seguridad<\/h2>\n\n\n\n
Lo esencial<\/h2>\n\n\n\n