Licuefacción de gases

La licuación o licuefacción es el cambio de estado gaseoso al líquido. El proceso ocurre por la acción de la temperatura y el aumento de la presión, lo que diferencia a la licuación de la condensación, la cual contece cuando una sustancia cambio de estado pasando del vapor al líquido, únicamente por la disminución de la temperatura.

La licuación de los gases, fue descubierta por el físico y químico británico Michel Faraday en 1818.

Antiguamente se creía en la existencia de gases permanentes, porque era imposible licuarlos, no obstante que eran sometidos a presiones de hasta 3000 atmósferas (oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, etc). Ahora se sabe que todos los gases se pueden licuar.

A temperaturas superiores a la temperatura crítica una sustancia pura no puede existir en fase líquida. Por ejemplo, la temperatura crítica del hidrógeno es de -240°C por lo que no puede existir como un líquido a temperatura ambiente. Para que el hidrógeno cambie a fase líquida es necesario enfriarlo por debajo de su temperatura crítica. Para lograr este enfriamiento el método más práctico, y que en la actualidad se usa, es el de Linde.

Método Linde

El sistema está compuesto por un compresor en etapas múltiples, un intercambiador de calor, una válvula de expansión y un depósito para el gas licuado. El proceso es como sigue:

1. El gas entra al sistema a través del compresor, donde se le aplica trabajo. Tras el compresor el gas se encuentra comprimido y a temperatura ambiente.

2. A continuación el gas pasa por un intercambiador de calor donde se enfría.

3. Después, el gas frío y comprimido se expande a través de una válvula hasta la presión ambiente, en esta expansión el gas se enfría aún más debido al efecto Joule-Thomsom (al disminuir la presión, disminuye la temperatura) y,

4. pasa a la cámara de licuación, en esta cámara parte del gas entra en estado de líquido saturado y se extrae.

5. El gas frío que no ha sido licuado se manda otra vez al intercambiador de calor situado antes de la válvula. El gas que sale del separador sale como vapor saturado, por lo que éste puede estar mucho más frío que el gas que sale del compresor, por lo que se puede utilizar para enfriar la corriente gaseosa que pasa del compresor hacia la válvula de estrangulamiento.

6. El gas que se utiliza en el intercambiador después se añade a la corriente que entra al compresor y el ciclo se repite.

Fuentes consultadas:

Definición de

http://definicion.de Física Termodinámica

http://portal.perueduca.edu.pe/modulos/m_termodinamica1.0/licuaciondegases.htm

Máquinas Industriales

http://www.revolucionesindustriales.com/maquinasindustriales/quimica/licuacion-gases