Aprovechamiento químico industrial del aire

Tema2 4. aprovechamiento químico industrial del aire: - separación de los componentes: separación física y separación química (nh3 + o2 (aire) ? no2 ? no3h) - combinación de los componentes: ej: n2 + o2…2no.. no3h. necesidades energéticas altas. reacción inviable a nivel industrial. separación de los componentes: separación química de sus componentes: al ser el o2 mas reactivo, se hace reaccionar el aire para que se consuma el o2 y libere el n2

nh3 + 2o2 (+7.52n2) --> hno3 +h2o +7.52n2 el 7.52 n2 da 7.02n2 se libera y el 0.5 n2 se utiliza junto con 1.5 h2 para dar nh3. si se utiliza o2 de tonelaje de 80% sobrarían 0.5 moles de n2.

PROCESO DE ADSORCIÓN PSA

• Adsorción selectiva de los componentes de la mezcla gaseosa.
• La adsorción se realizada mediante tamices moleculares especiales en ciclos breves.
• La base del proceso consiste en la relación de la adsorción del gas por el adsorbente y la presión: la capacidad del adsorbente para la adsorción del gas es directamente proporcional a la presión.

De tal manera la adsorción transcurre a presiones elevadas y el proceso de desorción se realiza por medio del alivio de la presión. PSA: Presure Swing adsorption (Adsorción por balanceo de presiones) Proceso discontinuo. Dos torres de relleno. Material de relleno: zeolitas (silicatos alumínicos hidratados de metales alcalinos y alcalinotérreos) En la torre se adsorbe el N2 y se obtiene un efluente enriquecido en oxígeno. El N2 se recupera aplicando vacío.

El primer tiempo de adsorción se realiza pasando aire a presión por el adsorbente, que progresivamente se va saturando en el componente indeseado con un frente plano de contaminación. Antes de que dicho frente alcance el extremo de salida, el flujo de gas debe interrumpirse para mantener la pureza deseada en el efluente, debiendo proceder a su regeneración. La regeneración se realiza despresurizando en primer lugar y después mediante la purga del componente adsorbido que se hace, generalmente, con una fracción del fluido purificado en sentido contrario al de la adsorción, con objeto de desplazar el frente de contaminación hasta la entrada y de enfriar la masa del adsorbente. Completa la regeneración se procede a la presurización del adsorbedor también con gas purificado, quedando a la espera de su entrada en servicio

Ventajas de las plantas de adsorción:

• consumo bajo de energía;
• seguridad muy alta;
• alta pureza del producto de la separación;
• un arranque rápido;
• bajas inversiones en el mantenimiento;
• un funcionamiento completamente automatizado