Obtencion de CO2 e H2

TRABAJO PRÁCTICO N° 1: Gases industriales - Dióxido de carbono e Hidrógeno
Primera parte: dióxido de carbono (CO2)
1) De acuerdo al proceso de producción de CO2 a partir de combustóleo o gas natural, para cada etapa del proceso:
a) Identifique las sustancias que intervienen, investigando características propias y hojas de seguridad.

Las sustancias que intervienen en el proceso son:Dióxido de carbono (CO2): Gas asfixiante, cuando licuado causa quemaduras en contacto con la piel, almacenado en baja temperatura, incoloro e inodoro.
Etanolamina (NH2CH2CH2OH): Tóxico, inflamable (>85°C), Incoloro, Olor desagradable, conservar alejado de fuentes de calor, agentes de oxidación, ácidos, metales, alcoholes, agua/humedad.
Permanganato de potasio (KMnO4): Oxidante, sólido violeta, inodoro,Peligro de fuego en contacto con materiales combustibles, Punto de fusión 50°C, almacenamiento en condiciones normales, materias que debe evitarse: ácidos, ácido sulfúrico concentrado, azufre, fósforo, Sustancias inflamables, peróxido de hidrógeno.
b) Realice y describa el diagrama de flujo del proceso, incluyendo las principales características de los equipos e identificando los componentes porcorriente y las temperaturas de trabajo; así como las reacciones químicas que ocurren durante el proceso.


Descripción del proceso
En una caldera de tubos de agua se quema petróleo, gas natural o coque para producir calor y vapor de 1380 KPa. Este procedimiento proporciona entre 10% y 15% de dióxido de carbono a 345 ºC.
Los gases de combustión que salen de la caldera, pasan por doslavadoras en serie (si no se necesitaría un equipo extremadamente alto), cuya función es retener todas las partículas sólidas y algunos gases, como el dióxido de azufre (SO2) arrastradas por la combustión. Estas lavadoras utilizan agua, que es usada para el enfriamiento del gas y la purificación del mismo.
Reacción producida en las lavadoras del gas de combustión
SO2 + H2O  H2SO3
Empleando unventilador, se transporta el gas de combustión hacia un absorbedor, en el cual se extrae el dióxido de carbono mediante una absorción selectiva en una solución acuosa de etanolamina a contracorriente (38-40°C), liberando los gases de combustión restantes.
Reacciones producidas en el absorbedor
2 NH2CH2CH2OH + CO2 + H2O  (HOCH2CH2NH3)2CO3

2 NH2CH2CH2OH + CO2 + H2O  (HOCH2CH2NH3) HCO3
Enuna primera etapa, la solución de dióxido de carbono-etanolamina (38-40 ºC, menor temperatura posible, a la temperatura de enfriamiento) se bombea a un reactivador, cuya función es separarlos. El reactivador es calentado por medio de vapor de un reboiler o hervidor (120 ºC). Una vez separado el CO2, pasa a un enfriador, para condensar el vapor que regresa a la torre de reflujo.
En una segundaetapa, la solución de etanolamina de fondo del reactivador se dirige al absorbedor pasando por una serie de dos enfriadores. En el primero se reduce la temperatura desde 90 ºC hasta 60 ºC. En el segundo enfriador la temperatura se reduce desde 60 ºC hasta 40-38 ºC, a la temperatura de enfriamiento.
Luego el dióxido de carbono (más o menos 200 KPa) pasa a una lavadora con permanganato de potasio,donde se purifica de H2S y de aminas en este mismo lavador, oxidando todas las impurezas.
Posteriormente el dióxido de carbono es enviado para una compresión, utilizando un compresor de etapas múltiples accionado por una turbina (utiliza vapor de alta presión), pasando a unos tambores de deshidratación para eliminar todo vestigio de agua y posterior arrastre de esta misma a la etapa siguiente.Una vez deshidratado el dióxido de carbono, se condensa en una serie de intercambiadores (enfriadores). Para obtener la forma sólida el CO2 se reduce a presión atmosférica, con una consecuente solidificación parcial, en donde una parte del gas evaporado regresa de nuevo al preenfriador, para de nuevo ser recomprimido y reenfriado.
Finalmente la escarcha (CO2 sólido), se comprime para formar...