TEMA 2 PROCESOS DE SEPARACIÓN DE GASES INDUSTRIALES PDF

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Asignatura Ingeniería de Procesos del Grado de Ingeniería Química en la UCM...

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TEMA%2.%PROCESOS%DE%SEPARACIÓN%DE%GASES%INDUSTRIALES.% ! Existen! dos! vías! de! separación! del! aire! (desde! el! punto! de! vista! de! aprovechamiento! químico):! A. POR$SEPARACIÓN:!lleva!a!la!fabricación!de!N2,!O2!y!gases!nobles!por!separación! física!y!química.!! • Condensación:!para!la!depuración! • Condensación!criogénica:!costes!prohibitivos! • Destilación:!procesos!a!gran!escala! • Ultracentrifugación:!costes!prohibitivos! • Membranas:!en!depuración!y!procesos!a!pequeña!escala! • Absorción:! es! un! proceso! de! separación! gas-líquido! para! depurar! efluentes!donde!se!absorben!diferentes!partes!del!gas.! • Adsorción:!es!un!proceso!de!separación!gas-sólido!a!escala!intermedia.!El! más!empleado!es!la!PSA!(Pressure!Swing!Adsorption),!es!la!desorción!o! desadsorción! donde! disminuye! la! presión! y! se! libera! el! componente! retenido.!El!TSA!es!el!proceso!contrario!(Temperature!Swing!Adsorption)! donde!aumenta!la!temperatura!para!liberar!el!componente!retenido.!! B. POR$COMBINACIÓN:!la!síntesis!del!NO,!HNO3!y/o!nitratos.!! La!más!empleada!es:!!N2!+!O2!↔!2NO! pero!tiene!varios!inconvenientes!y!se!utiliza!a!↑!T:! ! 1200ºC!--------0,1%!NO! ! 1900ºC---------1%!NO! ! 2300ºC---------2%!NO! ! 4100ºC---------10%NO! De!derecha!a!izquierda!(reacción!inversa)!está!más!favorecida!a!alta!T.!Queremos! una!T!elevada!para!que!se!dé!la!reacción!y!enfriar!bruscamente!para!que!no!se! descomponga!porque!la!cinética!de!descomposición!está!muy!favorecida!por!la! T.!! $% ( ! Relación!aire:! = ! &% ) *!otra!posibilidad!de!aprovechamiento!del!aire!es!la!ozonización.! ! LICUEFACCIÓN$DEL$AIRE$ ! Existen!dos!ciclos!para!la!licuefacción!del!aire:!! • CICLO!LINDE,!mediante!expansión!isoentálpica!(h=cte).!La!expansión!de!un!gas! isoentálpicamente! depende! del! coeficiente! de! Joule-Thomson,! conlleva! un! cambio!de!T.!! • CICLO!CLAUDE,!mediante!expansión!isoentrópica!(s=cte).!! ! ! ! ! ! !

*Efecto1Joule-Thomson.11 Se1basa1en1calentamiento1o1enfriamiento1que1sufre1 un1gas1al1expandirse,1depende1del1 signo1 que1 tenga1 el1 coeficiente1 de1 Joule-Thomson,1 el1 cual1 depende1 a1 su1 vez1 de1 la1 naturaleza1del1gas1de1la1P1y1la1T.1 La1temperatura1de1inversión1es1la1que1hace1que1𝜇+, =01 • Si1Tamb>Tinv1→1𝜇+, 1...