gases especiales en el control medioambiental

UTILIZACION DE MEZCLAS DE GASES ESPECIALES EN EL CONTROL MEDIOAMBIENTAL

Mauro Barrera

Septiembre 2010

El Grupo Linde alrededor del Mundo:Presencia en mas de 70 países

Premio Nobel de Física en 1912

Carl Von Linde Fundador de la Linde Icemaking Machine

Company en 1879

Gases del aire: • Nitrógeno• Oxígeno• Argón

Otros gases: • Acetileno • Dióxido de carbono• Helio • Monóxido de carbono• Hidrógeno

Gases especiales: • Gases puros• Mezclas especiales

Servicios: • Procesos, sistemas y equipos para aplicaciones de gases

Gases medicinales: • Oxígeno medicinal• Oxido Nìtrico (NO)• Oxído Nitroso (N2O)

NUESTROS PRODUCTOS

PLANTA DE PRODUCCION DE GASES DE AIRE “ASU”

MANEJO INTEGRAL DE LOS GASES ESPECIALES

DEFINICION DE MEZCLAS DE GASES

QUE ES UNA MEZCLA DE GASES ESPECIALES?

Una mezcla de gases son 2 o mas componentes que se mezclan juntos a propósito en un solo cilindro

EJEMPLO DE UNA MEZCLA DE GASES

FILTRODE PARTICULAS

COMPRESIONA 3 ATM

ENFRIAMIENTOA –5°C

FILTROIMPUREZASGASEOSAS

EXPANSIONT .APROX-170 ° C.

RECTIFICACION

O2

N2

AR

¿ Dónde se pierde la pureza de los líquidos de la planta ASU ?

PRODUCCION GASES PUROS

CERTIFICACION

La certificación es el proceso formal, en el que alguien declara una garantía, de que un sujeto cumple con una determinada especificación; presenta cierta propiedad; se ajusta a los requisitos de un estándar publicado ó está autorizado bajo disposiciones legales a un determinado fin.

En general quien certifica es avalado o auditado por agencias de certificación , acreditación o entidades reconocidas.

Para la industria de los gases:

- ISO 6141/2/3

- ISO 9000

- ISO 17025

Un certificado es un documento de distribución

controlada (N° de copias , control de enmiendas)

CERTIFICACION

SEGÚN PROPIEDADES QUIMICASInertes: No reaccionan con otrosmateriales. Son asfixiantes simples: Nitrógeno, Argón, CO2.

Comburentes/ Oxidantes : Soportan e intensifican la combustión: Oxígeno.

Inflamables: Forman mezclas explosivas con el aire. Hidrógeno,Metano o gas natural

Tóxicos y/o Corrosivos : Producen efectos adversos en la salud. Monóxido de Carbono (CO) Amoníaco (NH3)

CLASIFICACION GASES PUROS

TIPOS DE CILINDROS

Gas Color del Cilindro Tipo de Gas CGA

O2 Verde Comburente 540

N2 Amarillo Inerte 580

Ar Negro Inerte 580

He Violeta Inerte 580

N2O Azul Comburente 326

Aire Blanco y Negro Comburente 540

C2H2 Rojo Combustible 510

CO2 Gris Inerte 320

H2 Rojo Combustible 350

TUERCA Y NIPLE CONECTOR

SALIDA CONEXIÓN VALVULA

VALVULAS NORMA CGA (COMPRESSED GAS ASSOCIATION)

APLICACIONES DE LOS GASES ESPECIALES EN LA INDUSTRIA

CONTROL DE EMISIONES

Las industrias deben controlar sus emisiones antes de descargarlas al medio ambiente.

Ejm: Sulfuro de Hidrógeno (H2S), Amoníaco (NH3) y Dioxido de Azufre (SO2).

CONTROL DEL AMBIENTE LABORAL

Se debe monitorear el aire del ambiente para determinar que los límites no hayan sido excedidos:

Cuando se manejan sustancias controladas están sujetas a los valores de límite de emisiones establecidos por las autoridades.

Manipulación de materiales inflamables y explosivos.

Estos instrumentos requieren una revisión periódica para asegurar su correcto funcionamiento.

CONTROL DE PROCESOS

El objetivo del control de procesos es obtener la información cuantitativa y/o cualitativa acerca del proceso químico. Esta información se utiliza para :

mantener la calidad del producto

cumplir con los objetivos de producción

controlar las emisiones y hacer uso eficiente de los insumos.

Generalmente la composición de una corriente de procesos se determina mediante el uso de instrumentos analíticos los cuales usan gases cero, gases span y gases de calibración

CONTROL DE CALIDAD

Generalmente se realiza en el laboratorio utilizando una amplia variedad de

instrumentos (específicos o generales) dependiendo de la variable a controlar,

medir o verificar. Los instrumentos Analíticos usan gases cero, gases span y gases

de calibración. Se necesitan gases combustibles si las llamas son parte del

sistema. La cromatografía de gases requiere un gas de arrastre.

MEZCLAS DE GASES ESPECIALES EN EL CONTROL MEDIOAMBIENTAL

CONTROL AMBIENTAL

La industria química, como toda industria madre, debe controlar todas las emisiones antes de descargarlas al medio ambiente. Los contaminantes tóxicos y peligrosos son compuestos orgánicos y metales inorgánicos o iones con una toxicidad, carcinogenia y/o mutabilidad definidas. Hay diferentes tipos de emisiones provenientes de las industrias químicas, algunas de ellas son: Monóxido de carbono (CO), como resultado de procesos industriales y combustión incompleta de la madera, el aceite, el gas y el carbón.

Dióxido de carbono (CO2) y óxidos nítricos (NO y NO2) como resultado de la combustión del gas, el aceite y el carbón.

Sulfuro de Hidrógeno (H2S) y metilmercaptano (CH3SH) como resultado de los procesos utilizados en las fábricas de pulpa y papel.

METODOS ANALITICOS

Cromatografía de Gases

Espectrometría de

Absorción

ICP

CONTROL AMBIENTAL – TECNICAS ANALITICAS

La técnica más usada para el control de emisión de gases es la cromatografía de gases (GC) con el detector correspondiente.

El detector de captura de electrones (ECD) es especialmente sensible a los compuestos halogenados y para la detección de compuestos que contengan azufre se utiliza el detector fotométrico de llama (FPD) Un GC-MS también es utilizado frecuentemente para identificar los compuestos en las emisiones.

CROMATOGRAFIA DE GASES – DISEÑO BASICO

CONTROL AMBIENTAL – TECNICAS ANALITICAS

ESPECTROSCOPIA DE ADSORCION ATOMICA

La absorción de la luz por medio de átomos brinda una herramienta analítica poderosa para los análisis cuantitativos y cualitativos. La espectroscopía de absorción atómica (AAS) se basa en el principio que los átomos libres en estado fundamental pueden absorber la luz a una cierta longitud de onda. La absorción es específica, por lo que cada elemento absorbe a longitudes de onda únicas. APLICACIONES

• Análisis de Drogas, Cosmeticos y Alimentos

• Laboratorios farmaceuticos, Universidades,

• Análisis de Aguas, Follajes y Suelos.

• fabricantes de fertilizantes, Laboratorios privados .

• Análisis de carbón, cobre, minerales, cemento, acero.

• Centros de investigación de carbón, cobre, petróleo. Siderurgicas, Universidades

ESPECTROMETRIA DE ADSORCION ATOMICA

Un atomizador electrotérmico brinda alta sensibilidad porque atomiza el 100% de la muestra. La atomización ocurre en un horno cilíndrico de grafito abierto de ambos lados y con un hueco central para la introducción de muestras. Se utilizan dos corrientes de gas inerte con presión positiva que evitan que el aire entre en el horno y permiten extraer los vapores generados por la combustión de la muestra. El gas mayormente usado es el argón.

ICP

Las técnicas más comúnmente usadas para la determinación de concentraciones de trazas de elementos en muestras están basadas en la espectrometría atómica (AES). Para disociar moléculas en átomos libres, se utilizan fuentes térmicas como llamas, hornos y descargas eléctricas. Más recientemente, otros tipos de descargas eléctricas, llamadas plasmas, han sido usadas como fuentes de atomización / excitación para AES. Estas técnicas incluyen el plasma inductivamente acoplado y el plasma acoplado directamente.Las fuentes de plasma ofrecen varias ventajas comparadas con los métodos de llama y electrotérmicos. Una de ellas es que es una técnica para elementos múltiples y tiene un amplio rango de trabajo. Las fuentes de plasma actuales (DCP) brindan un método mucho más fácil para la manipulación de muestras gaseosas y líquidas. El espectro para docenas de elementos puede ser registrado al mismo tiempo, algo muy importante cuando la muestra es pequeña. Las fuentes de plasma también permiten la determinación de no metales como cloro, bromo, yodo y azufre.

ICP

Las fuentes de plasma actuales (DCP) brindan un método mucho más fácil para la manipulación de muestras gaseosas y líquidas. El espectro para docenas de elementos puede ser registrado al mismo tiempo, algo muy importante cuando la muestra es pequeña. Las fuentes de plasma también permiten la determinación de no metales como cloro, bromo, yodo y azufre

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