Apuntes De Laboratorio Integral III

HUMIDIFICACIÓN

La humidificación es una operación que consiste en aumentar la cantidad de vapor presente en una corriente gaseosa; el vapor puede aumentar pasando el gas a través de un líquido que se evapora en el gas. Esta transferencia hacia el interior de la corriente gaseosa tiene lugar por difusión y en la interface hay, simultáneamente, transferencia de calor y de materia.

A grandes rasgos, el proceso que tiene lugar en la operación de humidificación es el siguiente:

• Una corriente de agua caliente se pone en contacto con una de aire seco (o con bajo contenido de humedad), normalmente aire atmosférico.

• Parte del agua se evapora, enfriándose así la interface.

• El seno del líquido cede entonces calor a la interface, y por tanto se enfría.

• A su vez, el agua evaporada en la interface se transfiere al aire, por lo que se humidifica.

La humidificación es simplemente la adición de agua al aire. No obstante, la humedad ejerce una poderosa influencia sobre los factores ambientales y fisiológicos. Unos niveles inadecuados de humedad (tanto muy altos como muy bajos) pueden ocasionar incomodidad a las personas y pueden dañar muchos tipos de equipos y materiales. El tipo adecuado de equipamiento de humidificación puede ayudar a conseguir un control de la humedad eficaz, económico y sin problemas.

El aire seco puede producir un gran número de problemas, todos ellos costosos, molestos e incluso peligrosos, especialmente si procesa o maneja materiales higroscópicos como madera, papel, fibras textiles, piel o productos químicos. El aire seco o la humedad fluctuante pueden ser causa de problemas graves de producción o de deterioro de los materiales. El aire seco también puede influir negativamente en los materiales higroscópicos de museos, escuelas, bancos, iglesias y edificios de oficinas.

En condiciones atmosféricas secas, la electricidad estática puede interferir en el funcionamiento adecuado de la maquinaria de producción, de los equipos informáticos y de otros dispositivos de la oficina. Donde se manipulan materiales con tendencia a acumular estática, como papel, películas, discos informáticos y otros plásticos, el aire seco agrava el problema de la estática. En entornos donde pueden producirse explosiones, el aire seco y la electricidad estática resultante pueden ser extremadamente peligrosos.

CRACKING DEL PETRÓLEO

El craqueo es un proceso químico por el cual se quiebran moléculas de un compuesto produciendo así compuestos más simples.

Una modalidad moderna de craqueo catalítico del petróleo es el proceso fluido. Este utiliza un “fluid cat cracker”, que es una máquina de, en algunos casos, hasta sesenta metros de altura. A lo largo de kilómetros de tuberías y reactores circulan a elevadas temperaturas grandes cantidades de vapor, aire y catalizador pulverizado. A determinada altura de la operación los finísimos granos del catalizador se revisten del carbón separado del petróleo, y dejan entonces de actuar mediante la adición de un regenerador; sin embargo, se quema y consume el carbón, el catalizador queda nuevamente en condiciones de funcionar seguidamente una y otra vez.

En el proceso fluido el catalizador es tan fino que cuando es agitado en mezclas con aire u otros gases, aumenta su volumen y fluye un líquido pudiendo así ser controlado por válvulas. Este modo de trabajo con sustancias sólida como si se tratara de un fluido ha constituido un progreso de las labores de refinería.

El craqueo del petróleo permite obtener de un barril de petróleo crudo una cantidad dos veces mayor que la extraída por simple destilación.

Los procesos de conversión se usan para transformar productos menos valiosos en hidrocarburos más ligeros con mayor demanda.

Esto se puede llevar a cabo rompiendo moléculas largas de hidrocarburos en unidades más pequeñas, proceso conocido como cracking.

Originalmente, el craqueo térmico se usaba a temperaturas de 450-540 ◦C y a presiones de 17-34 atm. Este proceso se ha sustituido por el craqueo catalítico, que usa catalizadores para incrementar la velocidad de las reacciones de rotura y para favorecer determinados tipos de reacciones con respecto a otros, proporcionando un mayor control sobre los productos finales. Las condiciones con menos severas, con temperaturas que oscilan entre 454-510 ◦C y presiones 1-4 atm como máximo.

DESTILACIÓN

Proceso que consiste en calentar un líquido hasta que sus componentes más volátiles pasan a la fase de vapor y luego se enfría el vapor para recuperar dichos componentes en forma líquida por medio de la condensación.

El objetivo principal de la destilación es separa una mezcla de varios componentes aprovechando sus distintas volatilidades o bien separar los materiales volátiles de los no volátiles.

En la evaporación y en el secado, normalmente, el objetivo es obtener el componente menos volátil, el componente más volátil casi siempre se desecha. La finalidad principal de la destilación es obtener el componente más volátil de forma pura.

TEORÍA DE LA DESTILACIÓN.

En la mezcla simple de dos líquidos solubles entre sí, la volatilidad de cada uno es perturbada por la presencia del otro. En este caso, el punto de ebullición de una mezcla al 50% estaría a mitad de camino entre los puntos de ebullición de las sustancias puras, y el grado de separación producido por una destilación individual dependería solamente de la presión de vapor, o volatilidad de los componentes separados a esta temperatura.

APLICACIONES

Existen infinidad de aplicaciones de la operación de destilación. Se emplean en numerosas industrias desde la petroquímica a la farmacéutica. Se puede afirmar que prácticamente en cualquier proceso químico va a aparecer una destilación debido a la necesidad de separación de ciertos componentes menos valiosos.

• Uno de los procesos más empleados es el de separación de aire.

• En las refinerías de petróleo, para la separación de los compuestos aromáticos.

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