Obtención de Oxigeno y Nitrógeno a partir del aire

Summary

En este video, el equipo número 6 de ingenieros explica detalladamente el proceso industrial para la obtención de oxígeno y nitrógeno a partir del aire. El proceso incluye etapas de filtración, compresión, purificación, enfriamiento, expansión y destilación, seguidas por la vaporación y almacenamiento de los gases. Se destacan los cuidados necesarios para evitar la acumulación de contaminantes como los hidrocarburos, que podrían generar riesgos de explosión, y se resalta la importancia de mantener un sistema de recirculación eficiente. La planta industrial diseñada es de alta eficiencia y confiabilidad.

Takeaways

• 😀 El grupo número 6, compuesto por Víctor Mejía, Fernando Bravo, María Belén Vélez y Javier, presentó un tema sobre la obtención de oxígeno y nitrógeno a partir del aire.
• 😀 El proceso comienza con la filtración del aire, eliminando partículas mayores a 2 micrones para evitar dañar el compresor y otros equipos.
• 😀 En la etapa de compresión, el objetivo es aumentar la presión del aire y reducir su volumen, utilizando compresores centrífugos, lo que permite trabajar con equipos más pequeños.
• 😀 El aire comprimido pasa por una torre de lavado para enfriarse y eliminar polvos no retenidos en los filtros, antes de entrar al proceso de purificación.
• 😀 La purificación del aire busca eliminar contaminantes peligrosos, como los hidrocarburos, que podrían causar riesgos de inflamabilidad si no se controlan adecuadamente.
• 😀 Existen dos etapas clave en la purificación: absorción y la eliminación de contaminantes mediante un sistema de botellas de purificación.
• 😀 En la etapa de enfriamiento y expansión, el gas que pasa por la turbina se expande, disminuye su temperatura y se utiliza para enfriar el aire comprimido dentro de la caja fría.
• 😀 La licuefacción del aire se logra bajando la temperatura o aumentando la presión, utilizando intercambiadores de calor y turbinas de expansión para reducir la temperatura.
• 😀 En la destilación, el aire se separa en oxígeno y nitrógeno utilizando columnas de destilación, aprovechando la diferencia en los puntos de ebullición de los gases.
• 😀 El vaporizador es una unidad compacta que permite clasificar y enfriar el aire, mientras controla la acumulación de hidrocarburos para evitar explosiones.
• 😀 El oxígeno y nitrógeno obtenidos son almacenados en forma líquida y gaseosa, asegurando su disponibilidad para su uso posterior en la red de distribución.

Q & A

¿Cuál es el propósito principal del proceso descrito en el guion?

El objetivo principal es la obtención de oxígeno y nitrógeno a partir del aire mediante un proceso industrial que incluye filtración, compresión, purificación, destilación y almacenamiento.

¿Por qué es importante la filtración en el proceso?

La filtración es crucial para eliminar partículas mayores a 2 micrones y prevenir que ingresen contaminantes al compresor, lo cual podría dañar los equipos o reducir la eficiencia del proceso.

¿Qué tipo de compresor se utiliza en este proceso y por qué?

Se utiliza un compresor centrífugo porque proporciona un flujo continuo de aire sin pulsaciones, es libre de aceite y requiere menos mantenimiento que otros tipos de compresores.

¿Cuál es el objetivo de la etapa de lavado de aire?

El lavado de aire tiene como objetivo enfriar el aire comprimido y eliminar polvos y contaminantes que no fueron retenidos en la etapa de filtración, asegurando así la calidad del aire antes de la siguiente etapa del proceso.

¿Por qué es necesario purificar el aire antes de la licuefacción?

La purificación es esencial para eliminar contaminantes como hidrocarburos, agua y otros gases que podrían interferir con el proceso de destilación y aumentar los riesgos de inflamabilidad, especialmente en el caso de hidrocarburos como el acetileno.

¿Cómo se logra la licuefacción del aire?

La licuefacción del aire se logra mediante la reducción de la temperatura del aire comprimido usando intercambiadores de calor y turbinas de expansión, lo que permite que el aire pase de estado gaseoso a líquido.

¿Qué diferencia existe entre el nitrógeno y el oxígeno en términos de sus puntos de ebullición?

El punto de ebullición del nitrógeno es de -196°C, mientras que el del oxígeno es de -183°C, lo que permite su separación durante el proceso de destilación debido a la diferencia de temperaturas de ebullición.

¿Por qué se utiliza una columna de destilación en el proceso?

Se utiliza una columna de destilación para separar los componentes del aire licuado, como el oxígeno y el nitrógeno, basándose en sus diferentes puntos de ebullición, lo que permite obtener los productos en su forma pura.

¿Qué función cumple el vaporizador en el proceso?

El vaporizador convierte el oxígeno líquido en oxígeno gaseoso al controlar la temperatura y evitar la acumulación de hidrocarburos, lo que podría ser peligroso para la seguridad del proceso.

¿Cómo se asegura la seguridad durante el proceso de vaporización?

Se asegura mediante el control estricto de la acumulación de hidrocarburos, que podría causar una explosión, y mediante la recirculación de agua para mantener las condiciones seguras dentro del sistema de vapor.