Columnas de destilación (II)

Se utilizan productos químicos para controlar la corrosión por ácido clorhídrico producida en las unidades de destilació n. Puede inyectarse amoníaco en la corriente de la secció n superior antes de la condensación inicial, y/o inyectarse con mucho cuidado una solució n alcalina en la alimentació n de petróleo crudo caliente. Si no se inyecta suficiente agua de lavado, se forman depó sitos de cloruro de amonio y se produce una intensa corrosió n.
La destilació n atmosfé rica y al vacío son procesos cerrados, por lo que las exposiciones son mínimas. Cuando se procesan crudos agrios (con alto contenido de azufre) se produce exposi- ció n al á cido sulfhídrico en el intercambiador y el horno de precalentamiento, la zona de destilació n instantá nea y el sistema de evaporació n superior de la torre, el horno y la torre de vacío, y el intercambiador de calor de residuos. Todos los crudos de petró leo y los productos de destilació n contienen compuestos aromá ticos de alto punto de ebullició n, como los HAP cancerí- genos. La exposició n de corta duració n a altas concentraciones de vapor de nafta causa cefaleas, ná useas y mareos, y la de larga duració n, pé rdida del conocimiento. Las naftas aromá ticas contienen benceno, por lo que debe limitarse la exposició n a las mismas. Es posible que los productos de evaporació n del deshe- xanizador contengan grandes cantidades de hexano normal que afecten al sistema nervioso. En el intercambiador de precalentamiento, en zonas superiores de la torre y en productos de evapo- ració n a veces hay cloruro de hidró geno. El agua residual contiene a veces sulfuros hidrosolubles en altas concentraciones
y otros compuestos hidrosolubles, como amoníaco, cloruros, fenol y mercaptano, dependiendo del crudo de partida y de los productos químicos de tratamiento.

Discontinua

En los reactores donde se producen reacciones exoté rmicas, un aspecto importante es la obstrucció n de las paredes o los tubos internos causada por el refrigerante utilizado para mantener la temperatura. El mé todo de eliminació n de los materiales atas- cados se realiza de distintas formas, y está en funció n de sus características: con un disolvente, un chorro a alta presió n o, en algunos casos, manualmente. En cualquier caso, deben contro- larse cuidadosamente la seguridad y la exposició n. El movimiento de los materiales dentro y fuera del reactor no debe permitir la entrada de aire, que puede formar una mezcla de vapor infla- mable. El vacío debe romperse con un gas inerte (p. ej., nitrogeno). La entrada al recipiente para inspecció n y otros trabajos debe considerarse como entrada en un espacio confinado, debié ndose observar las normas y procedimientos para esta operació n. Deben conocerse la toxicidad cutá nea y por inhala- ció n, y los té cnicos deben conocer los riesgos para la salud.

Reacción

En todas las reacciones es necesaria su clasificació n en base a cuestiones como las siguientes: Para definir los requisitos de calentamiento o enfriamiento precisos para controlar una reacció n es necesario clasificarla como exoté rmica o endoté rmica
(que produce o consume calor). Ademá s, deben establecerse crite- rios sobre reacciones incontroladas para instalar sensores y controles que lo impidan. Antes de poner en funcionamiento un reactor a pleno rendimiento, se deben investigar y elaborar procedimientos de emergencia que garanticen la contenció n segura de la reacció n incontrolada. Algunas de las posibles soluciones son: disponer de un equipo de control de emergencia que se active automá ticamente, inyectar productos químicos que detengan la reacció n y contar con dispositivos de purga que puedan adaptar y controlar el contenido del reactor. Las vá lvulas de seguridad y la purga son de gran importancia, y requieren equipos bien cuidados y en funcionamiento permanente. En consecuencia, suelen instalarase varias vá lvulas de seguridad con dispositivos de enclavamiento para permitir que no se reduzca la capacidad de protecció n requerida durante el mantenimiento de una vá lvula.
Si, debido a un fallo en el funcionamiento, hay escapes por una vá lvula o boquilla de seguridad, el efluente de descarga debe ser contenido en prá cticamente todos los casos para reducir al mínimo los riesgos para la seguridad y la salud. Así pues, deben estudiarse cuidadosamente el mé todo de contenció n de las descargas de emergencia mediante tuberías y la disposi- ció n final de la descarga del reactor. En general, deben separase los vapores de los líquidos: los primeros se envían a un dispositivo de despresurizació n o recuperació n, y los segundos se reci- clan siempre que sea posible. La retirada de los só lidos requiere un estudio má s complejo.

Reactores

En la industria química existen muchos tipos de reactores. La selección del reactor depende de algunas variables, entre las cuales está si la reacció n es discontinua o continua. Con frecuencia las reacciones discontinuas se convierten en continuas cuando se tiene má s experiencia con las reacciones y mejoran algunas circunstancias, como disponer mejores catalizadores. El proceso de reacció n continua es generalmente má s eficaz y da lugar a un producto má s consistente, lo cual favorece el cumplimiento de los objetivos en cuanto a la calidad del producto. No obstante, aú n existe un gran nú mero de operaciones discontinuas.

Equipos de proceso

En el tratamiento de productos químicos se utiliza una gran variedad de equipos, debido a los numerosos procesos, los requi- sitos especiales para cada uno de ellos y las variaciones de los productos. Así pues, es imposible revisar todos los equipos químicos utilizados hoy en día, por lo que en esta sección nos ocuparemos de los equipos má s aplicados, segú n la secuencia del proceso.

Excavación de pozos

Un pozo es una abertura vertical o muy inclinada que conecta diferentes niveles en una mina y puede servir como escalera para acceder al tajo, como paso del mineral o como parte del sistema de ventilació n de la mina. La excavació n de pozos es una tarea difícil y peligrosa pero necesaria. Los mé todos utilizados van desde la simple perforació n y voladura manuales hasta la excavación mecá nica de la roca con maquinaria especializada (vé ase la Figura 74.11).

Galerías y rampas

Una galería es un tú nel horizontal de acceso que se utiliza para transportar roca y mineral. La excavació n de una galería es una actividad rutinaria dentro del trazado de una mina. En minas mecanizadas, se utilizan trenes electrohidrá ulicos perforadores mú ltiples de doble brazo para perforar los frentes. Una galería típica presenta un perfil de 16,0 m2 de sección y el frente se perfora a una profundidad de 4,0 m. Los barrenos se cargan de forma neumá tica con un explosivo (normalmente fueloil de nitrato amó nico (ANFO) a granel) que se transporta en un camió n especial. Se utilizan detonadores no elé ctricos (Nonel) de retardo breve.

Las labores de desescombro se realizan con vehículos CLV
(cargar, levantar, volcar) (vé ase la Figura 74.10) con palas de cerca de 3,0 m3 de capacidad. Los escombros se transportan directamente al sistema de paso de mineral, donde se transfieren a camiones de mayor tonelaje. Las rampas son pasajes con desniveles entre 1:7 y 1:10 (muy superiores a los de las carreteras normales), que conectan uno o má s niveles y permiten una trac- ció n adecuada para los equipos pesados de autopropulsió n. Tienen a menudo forma de espiral. La excavació n de las rampas, que se realiza con el mismo equipo utilizado en las gale- rías, es un trabajo de rutina dentro del trazado de una mina.