Los recursos naturales en la industria química inorgánica. "el aire como materia prima"

Los recursos naturales en la Industria Química Inorgánica “El aire como materia prima”
Fundamentos Químicos de la Ingeniería
Grado en Ingeniería Eléctrica

Victoria Benítez Luna 53.284.214E Curso 2010/2011

ÍNDICE

1. QUÍMICA INDUSTRIAL 2. MATERIAS PRIMAS UTILIZADAS EN LA INDUSTRIA QUÍMICA 3. EL AIRE COMO MATERIA PRIMA a. INTRODUCCIÓN b. APROVECHAMIENTO QUÍMICO-INDUSTRIAL DEL AIRE c.SEPARACIÓN FÍSICA DE LOS GASES DEL AIRE
i. PROCESOS DE SEPARACIÓN FÍSICA ii. TECNOLOGÍA DE LA DESTILACIÓN DEL AIRE

iii. LOS GASES NOBLES E HIDROBARBUROS CONTENIDOS EN EL
AIRE

d. SEPARACIÓN VÍA QUÍMICA DE LOS GASES DEL AIRE e. COMBINACIÓN QUÍMICA DE LOS GASES DEL AIRE

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1. QUÍMICA INDUSTRIAL
La química industrial es la rama de la química que aplica los conocimientos químicos a laproducción de forma económica de materiales y productos químicos especiales con el mínimo impacto adverso sobre el medio ambiente. Todo procedimiento químico supone la transformación de una o varias materias primas en uno o varios productos. A veces, junto a estos, aparecen otros no deseados e inevitables que pueden tener valor para otros fines; se les llama subproductos.

2. MATERIAS PRIMASUTILIZADAS EN LA INDUSTRIA QUÍMICA
A pesar de la enorme variedad de productos que pone en el mercado la industria química, sus materias primas son relativamente muy pocas. Todas proceden del medio natural: el aire, el agua, algunos minerales o rocas, y otras proceden de los reinos vegetal o animal. A la hora de utilizar las materias primas, hay que tener en cuenta ciertas condiciones: - Que seaaccesible. - Su distribución en el espacio o dispersión. - Su concentración local o riqueza. - Su durabilidad. En cuanto a la durabilidad, estas fuentes se pueden dividir en tres grupos: • Las que por enorme cuantía de sus existencias (aire, agua, sales marinas, etc.) se pueden considerar prácticamente inagotables. • Las agotables, perecibles y no renovables, (los combustibles fósiles) que disminuiránhasta desaparecer algún día. • Las renovables (obtenidas de la pesca, ganadería, agricultura, etc.) que tras la cosecha se pueden volver a cultivar y recoger sucesivamente. Pocas materias primas se presentan en estado de utilidad inmediata; su aprovechamiento comienza con la adecuada preparación para enriquecerlas, separándolas de componentes no deseados, reduciendo su tamaño de grano o aumentándolo.3. EL AIRE COMO MATERIA PRIMA a. INTRODUCCIÓN
El aire es una materia prima prácticamente inagotable. Está constituido por una mezcla de nitrógeno y oxígeno como elementos básicos (un 99%), y el resto son gases nobles entre los que predomina el argón, y poquísimo hidrógeno. Normalmente en el aire existen otras sustancias, como vapor de agua en cantidad variable, dióxido de carbono (0,03% envolumen es el valor normal) y, en las zonas industriales, hidrocarburos, alquitranes, cenizas, polvo y dióxido de azufre, etc. En la siguiente tabla se indica la composición del aire puro (capas bajas):
ELEMENTO Nitrógeno Oxígeno PROPORCIÓN EN VOLUMEN 78,14 20,92 3 PROPORCIÓN EN PESO 75,6 23,1

Argón Neón Helio Criptón Hidrógeno Xenón

0,94 1,5 . 10-3 5 . 10-4 1 . 10-4 5 . 10-5 1 . 10-5

0,31 . 10-3 0,7. 10-4 3 . 10-4 0,35 . 10-5 4 . 10-5

b. APROVECHAMIENTO QUÍMICO-INDUSTRIAL DEL AIRE
Desde el punto vista de su aprovechamiento químico, existen dos grandes líneas de beneficio del aire: separar sus componentes o combinarlos. La primera de ellas lleva a la fabricación de N2, O2 y gases nobles, por separación física o química; la segunda, a la síntesis del NO y de aquí al ácidonítrico y/o los nitratos. Otra posibilidad de aprovechamiento químico del aire es su ozonización por descargas eléctricas para emplearlo como bactericida y como atmósfera para conservar frutas.

c. SEPARACIÓN FÍSICA DE LOS GASES DEL AIRE
La importancia de los productos obtenidos de esta separación nos indica la misma que tiene el proceso en sí en la industria: Nitrógeno: se necesita de una pureza...