GASES INGENIERIA

INDUSTRIAL GASES

Este artículo describe los usos y la producción de cinco gases (acetileno, hidrógeno, carbono dióxido, nitrógeno, oxígeno y argón) El acetileno se produce por reacción de carburo de calcio con agua; el hidrógeno está hecho por electrólisis de agua; el dióxido de carbono se obtiene de gas Kapuni; nitrógeno, oxígeno y argón se obtienen del aire mediante destilación fraccionada.

INTRODUCCIÓN

Este artículo describe la producción de cinco gases (acetileno, hidrógeno, dióxido de carbono, nitrógeno, oxígeno y argón) por BOC Gases (NZ) Ltd. Los productos son todos los gases bajo condiciones normales, pero no necesariamente se almacenan o transportan como tales. Usos de gases industriales Los diferentes gases se usan en una amplia variedad de industrias, pero más notablemente en el metal, industrias de polímeros y alimentos. Los usos de los gases individuales se discuten a continuación.

Acetileno

El acetileno se utiliza principalmente en las llamas de oxiacetileno para cortar acero dulce y para soldar.

Hidrógeno

Los gases BOC utilizan una pequeña proporción del hidrógeno para reaccionar con trazas de oxígeno en otras corrientes de gas. Los dos gases reaccionan formando agua, que puede condensarse fácilmente una mezcla de gases. La mayoría del hidrógeno se vende a la industria de las grasas y aceites comestibles donde se usa para hidrogenar aceites vegetales para hacer margarina (ver artículo VI-G).

Dióxido de carbono

El dióxido de carbono se usa ampliamente en la industria alimentaria para aplicaciones tales como la eliminación de cafeína de los granos de café para hacer café descafeinado y para carbonatar cerveza, refrescos etc. También se usa para enfriar en las industrias de alimentos y fabricación.

Nitrógeno

El nitrógeno tiene dos usos principales: refrigeración y atmósfera inerte. Como nitrógeno líquido se usa para enfriar en muchos procesos industriales y en la industria alimentaria Como nitrógeno gaseoso es utilizado para formar una manta inerte sobre las sustancias que de otra manera serían oxidadas por el aire. El nitrógeno se usa para enfriar varios equipos mecánicos que deben mantenerse en gran cantidad frío y para congelar alimentos como pollo, hamburguesas y fruta para consumir de la temporada. Se utilizan mantas inertes de nitrógeno sobre líquidos reactivos en camiones cisterna, en barniz fabricación y también dentro de los paquetes de papas fritas.

Oxígeno

La mayor parte del oxígeno producido por BOC Gases es utilizado por la acería Glenbrook para oxida las impurezas indeseadas en el acero. El resto está en la industria alimentaria, para servicios médicos oxígeno para la respiración y antorchas de oxiacetileno.

Argón

El argón es altamente no reactivo y, por lo tanto, como el nitrógeno, se puede usar como una manta protectora para evitar que las sustancias se oxiden. El argón se usa principalmente para proteger el metal muy caliente, ya que esto es Altamente reactivo. La mayor parte se usa en soldadura para proteger el metal fundido, y una pequeña cantidad se usa en bombillas para evitar la oxidación del filamento de tungsteno al rojo vivo. BOC Gases también distribuye una variedad de otros gases, incluido el aire comprimido.

LOS PROCESOS DE FABRICACIÓN Y PURIFICACIÓN

Los procesos de fabricación de acetileno e hidrógeno están cubiertos a continuación. El dióxido de carbono se compra en forma líquida de la planta de gas natural de Kapuni (donde es un subproducto de su proceso, ver el artículo VII-C). El nitrógeno, el oxígeno y el argón se extraen todos de la fracción destilación del aire, por lo que estos gases están todos cubiertos. Cifras globales de pureza y capacidad de producción se dan en la Tabla 1.

Acetileno

El acetileno se fabrica por acción del agua sobre carburo de calcio:

CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2

Una tolva sellada se mantiene llena de carburo de calcio triturado (importado principalmente de Noruega) y un gusano de movimiento lento lleva el sólido hacia adelante para caer en una reacción de tres metros de altura recipiente (Figura 1). La reacción se produce espontáneamente al mezclar y el gas se forma pasa vía. una tubería hidráulica a un soporte de gas donde se almacena por encima del agua. La adición de agua a el recipiente de reacción está regulada manualmente. Si la producción de gas se vuelve demasiado rápida, la reacción se ralentiza añadiendo más agua, lo que reduce la temperatura y, por lo tanto, la tarifa. El acetileno fluye desde el soporte de gas a través de una serie de bandejas que contienen principalmente cloruro férrico para eliminar impurezas como sulfuro de hidrógeno, fosfina y amoníaco. El gas luego pasa a través de un secador que contiene cloruro de calcio. Luego se comprime a 20 I-Productos químicos-K-Gases industriales-3 atmósferas1 y pasó a través de otra cama de cloruro de calcio para eliminar los últimos restos de agua. El gas comprimido se bombea a cilindros o tanques donde se disuelve en acetona para garantizar que se pueda transportar y manipular de forma segura.

El principal subproducto del proceso es la cal apagada (Ca (OH) 2). Esto se deshidrata en una serie de estanques de sedimentación luego enviados a una empresa de eliminación de residuos. Parte de la cal es objeto de dumping pero la mayoría se usa para reducir el pH del agua efluente. Hidrógeno El hidrógeno es fabricado por la electrólisis del agua. El agua utilizada primero se destila y luego pasó a través de varias columnas de intercambio iónico para eliminar cualquier contaminante mineral. Es luego se bombea a celdas de electrólisis que contienen hidróxido de potasio. El hidróxido actúa como un electrolito por lo que no se consume, por lo tanto, mientras que las células necesitan ser recargados continuamente con agua, rara vez necesitan hidróxido adicional. La electrólisis se produce a baja intensidad pero a un voltaje relativamente alto en tanques de acero con revestimiento de níquel Electrodos

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