El sistema de neutralización y purificación por aspersión se instala aguas abajo del generador de acetileno para limpiar el acetileno crudo antes de su posterior almacenamiento o compresión. En lugar de depender del ácido sulfúrico concentrado como medio de purificación principal, el proceso utiliza una solución de hipoclorito de sodio en dos etapas de limpieza y una solución de hidróxido de sodio para la neutralización final. La disposición proporciona etapas de tratamiento separadas para diferentes impurezas mientras mantiene el proceso de purificación de gas a temperatura y presión relativamente bajas. Después de la purificación, el acetileno tratado sale de la torre de neutralización y puede dirigirse a un recipiente de gas o a un sistema de compresión de acetileno.
El acetileno crudo ingresa a la primera torre de limpieza, donde se pone en contacto con una solución de hipoclorito de sodio de baja concentración. Esta etapa inicia la eliminación de las impurezas arrastradas por el proceso de generación de acetileno.
Luego, el gas pasa a la segunda torre de limpieza, donde una solución de hipoclorito de sodio de mayor concentración proporciona una mayor purificación. La fosfina y el sulfuro de hidrógeno se encuentran entre las impurezas objetivo durante las etapas de depuración con hipoclorito de sodio.
Tras el tratamiento con hipoclorito, el acetileno ingresa a la torre de neutralización. Aquí se hace circular una solución de hidróxido de sodio para eliminar la niebla ácida y neutralizar los componentes ácidos que quedan en la corriente de gas.
Una vez que se completa el tratamiento, el acetileno purificado sale por la parte superior de la torre de neutralización y procede al recipiente de gas o al proceso de compresión aguas abajo.
La disposición de preparación y circulación del líquido también forma parte del diseño del proceso. Primero se suministra solución fresca de hipoclorito de sodio a la torre de limpieza secundaria. A medida que su concentración disminuye durante la operación, la solución puede transferirse para su uso en la torre de limpieza primaria. Cada torre utiliza una bomba de circulación para mantener el contacto entre el gas y el líquido de purificación.
La disposición de tres torres confiere a cada etapa de tratamiento un papel definido.
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Etapa del proceso |
Medio de purificación |
Función principal |
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Torre de limpieza primaria |
Solución de hipoclorito de sodio de baja concentración. |
Lavado inicial de acetileno crudo. |
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Torre de limpieza secundaria |
Solución de hipoclorito de sodio de alta concentración. |
Eliminación adicional de impurezas como fosfina y sulfuro de hidrógeno. |
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Torre de neutralización |
Solución de hidróxido de sodio |
Eliminación y neutralización de niebla ácida. |
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Salida |
Gas acetileno purificado |
Transferencia a gasómetro o compresión. |
Este enfoque por etapas también hace un mejor uso del líquido de purificación. En lugar de enviar la solución de hipoclorito recién preparada directamente a la primera etapa y desecharla cuando su concentración disminuye, la solución se introduce primero en la etapa de limpieza secundaria y posteriormente se usa en la etapa primaria a medida que disminuye su concentración.
El proceso de purificación opera en condiciones de temperatura y presión relativamente suaves. Esto reduce la carga operativa en la sección de purificación y respalda un manejo más seguro del gas acetileno.
El sistema de neutralización de purificación por aspersión puede equiparse para el reabastecimiento automático continuo del líquido de purificación y la descarga automática del líquido residual. Esto reduce la necesidad de intervención manual frecuente y hace que el equipo sea adecuado para líneas de producción continua.
Después del servicio, la solución de hipoclorito de sodio puede alcanzar una concentración muy baja, con el pH acercándose a condiciones neutras. Dependiendo del proceso de la planta y de los requisitos de gestión ambiental, el líquido puede reutilizarse o manipularse como parte del sistema de tratamiento establecido de la planta.
El hipoclorito de sodio es relativamente económico en comparación con los medios tradicionales de purificación de ácido sulfúrico concentrado. Por lo tanto, para las plantas que funcionan continuamente, la elección de la química de purificación puede tener un efecto directo en los costos operativos y los requisitos de gestión de líquidos.
La etapa de neutralización elimina la neblina ácida y ayuda a evitar que componentes ácidos o alcalinos sean transportados al sistema de gas aguas abajo. El acetileno más limpio que ingresa al compresor puede ayudar a reducir el impacto de los contaminantes corrosivos o reactivos en los componentes del compresor y su vida útil.
El sistema de neutralización de purificación por aspersión es principalmente relevante para proyectos donde se genera acetileno a partir de carburo de calcio y se debe purificar antes del almacenamiento, llenado o compresión. Las situaciones típicas de adquisición incluyen:
·Plantas de producción de acetileno que requieren una sección de purificación dedicada después del generador.
·Fabricantes de gases industriales que producen acetileno para suministro comercial.
·Plantas de carburo de calcio y acetileno, modernizando o ampliando su proceso de purificación de gases.
·Instalaciones de llenado y distribución de acetileno donde posteriormente se comprime o almacena el gas depurado.
·Plantas con compresores de acetileno aguas abajo, donde la eliminación de la niebla ácida y otros contaminantes es importante antes de la compresión.
·Plantas existentes que revisen la purificación con ácido sulfúrico, particularmente cuando se esté considerando como alternativa un proceso de purificación a base de hipoclorito de sodio.
Las etapas de limpieza con hipoclorito de sodio se utilizan para eliminar impurezas como fosfina y sulfuro de hidrógeno. La siguiente etapa de neutralización con hidróxido de sodio trata la niebla ácida y otros componentes ácidos que quedan en el gas.
La disposición de dos etapas permite utilizar diferentes concentraciones de solución en diferentes puntos del proceso de purificación. Se utiliza una solución de mayor concentración en la torre de limpieza secundaria, mientras que la solución de menor concentración se utiliza posteriormente en la torre primaria.
La torre secundaria requiere una solución de mayor concentración para su tarea de purificación. A medida que la concentración de la solución disminuye durante la operación, se puede trasladar a la torre primaria para su uso posterior, aprovechando mejor el líquido de purificación.
La torre de neutralización utiliza una solución de hidróxido de sodio para eliminar la niebla ácida y neutralizar los componentes ácidos antes de que el gas acetileno abandone el sistema de purificación.
Sí. El sistema puede incorporar reposición automática de líquido de purificación y descarga automática de líquido residual, lo que respalda la producción continua de acetileno y reduce el trabajo manual de gestión de líquidos.
La etapa de neutralización ayuda a evitar que componentes ácidos o alcalinos entren en la sección de compresión aguas abajo. Las condiciones de gas más limpias pueden reducir la contaminación y los efectos corrosivos en los componentes del compresor.
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