Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica

marzo 06, 2011

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

21 comentarios:

  1. muy buena información, me sirvió mucho, muchas gracias :)

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  2. Que calidad! La verdad creo que sólo le falta más belleza en el entorno de la página web, pero la información está precisa para lo que se necesita ayuda.

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  3. muy bueno pero le hacen falta ejemplos

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  4. los gases como el propano y el butano se pueden licuar, pero, ¿como sabemos cual de ellos es el que se puede licuar mas rapido?

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  7. muy buen sitio...muchas gracias por compartir

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  8. CO2 + láser UV = C + O2... 3d bioprinting = Inmortalidad = ir a las estrellas ((teclear: viaje interestelar aceleración constante))

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  9. ...viaje interestelar constante aceleración (farola-solar tonyon)... 5 tornillos acer.inox. cabeza hex: 3 de 5x40, 1 de 4x40, 1 de 4x50; las tuercas con freno. Los tubos cilíndricos hierro galv: ø30=3 mt, ø20=2.59 mt, tubo PVC ø25=2.5 mt ___ Baliza Solar "Acrux Duo": www.arteconfort.com... a) Tubo PVC ø25 dentro Tubo ø30 rasantes en un extremo (alto), (fácil taladros con broca ~ø3 y después repasar con la broca ømayor; en el mismo "Almacén de Hierros" de los tubos, comprar "spray de galvanizado" para rociar cortes, taladros y soldaduras que se hagan a los tubos para que no se oxiden) 1 taladro pasante ø5 mm a 52 cm del otro extremo (base, cerca otro taladro igual drena-lluvia), poner 1 Tornillo de 5x40 (fijo) que traspasa ambos tubos, sujeta tubo PVC y sirve de tope-bajo al tubo telescópico ø20 cuando *se baje Siempre por el interior del tubo ø30/ø25*, para cambiar "en 7 años" la Luz: (((si los tornillos b y c al ir a ponerlos de nuevo no entran ahora es que se ha movido algo el tubo PVC interior, pasarle a esos taladros un poco más su broca y listo; hacer el nuevo taladro "e" al nuevo tubo de plástico: en el tubo de plástico viejo medir los mm desde su extremo hasta el centro de su taladro; en el tubo de plástico nuevo "hacer 1 taladro a esos mismos mm a 1 solo lado del tubo plástico", ya al ir a poner la Luz terminar de taladrar el otro lado siguiendo como guía taladros tubo ø20 interior)))... b) 1 taladro pasante ø5 a 47.5 cm del "extremo-alto", poner 1 Tornillo de 5x40 (móvil) que traspasa los 2 tubos y sirve de tope-alto al tubo telesc. ø20 cuando está arriba normal... c) "con el Tubo ø20 ya puesto hasta el tornillo tope-alto": 1 taladro pasante ø5 a los 3 Tubos a 2 cm del mismo "extremo-alto", poner 1 Tornillo de 5x40 (móvil) que traspasa los 3 Tubos y sirve de Sujeción al Tubo telesc. ø20; para bajar tubo telesc. quitar Solo los 2 Tornillos b y c... Colocar Luz en Tubo telesc. ø20: d) poner el tubo de plástico pequeño que trae en Luz, 1 taladro cuidadoso pasante ø4 en "inserción del tubo plástico/Luz", poner Tornillo de 4x50... e) tubo plástico-Luz entra por fuera del Tubo telesc. ø20... 1 taladro pasante ø4 en ~mitad del tubo de plástico traspasa ambos tubos, poner 1 Tornillo de 4x40 que sujeta Luz al Tubo telesc. ø20... Orientar Panel Solar y Luces. Seleccionar Modo: viene desconectado; presencia 1ª pulsación 600 Lum 1 min (antes de colocar Farola dejar en este Modo al Sol 1 día carga batería; *FIJO* 2ª pulsación 500 Lum de luz toda la noche... Colocar Farola en su sitio ya ensamblada y orientada: (FS) Farola Sola, sumergir base Tubo ø30 en hormigón a 40 cm bajo suelo... (FV) Farola junto Valla o pared sobre suelo Blando, hacer hueco ~15 cm, meter base y echar hormigón; (FC) Farola junto Valla o pared sobre suelo Cemento, chapón (chatarra) ~0.4x15x15 cm con 2 taladros ø6, soldar a base Tubo ø30 para clavar 2 spitches en el suelo y ponerle sus 2 tornillos... en (FV/FC) es absolutamente-Necesario-"además"-SUJETAR-Farola a algún tubo de Valla o a la pared, en el Tubo ø30 ~en su mitad y también ~cerca de su extremo-alto. (~50 Euros).

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  10. ...viaje interestelar aceleración constante (coronavirus: ¿vacuna gripe?)... dicen que vacuna gripe disminuye los efectos y gravedad del COVID-19... así que, mientras llega su vacuna específica: TODOELMUNDOVACUNAGRIPE.

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  11. ...viaje interestelar aceleración constante (Katherine Johnson, "la chica" matemática genio que traspasó las Puertas de la Historia para entrar en la Leyenda)... sus profesores a los padres cuando aún era una niña prodigio: "en todos mis años de enseñanza nunca he visto una cabeza como la de su hija, tienen que hacerlo, tienen que ver hasta dónde llega...", "decidme donde queréis que caiga en el océano y yo os diré desde donde tenéis que lanzarlo", les decía a los científicos de la NASA cuando los primeros astronautas, a los que le iba la vida en ello, decían "que la chica haga los cálculos"... "El avión pequeño que cayó del cielo", nadie sabía entonces porque, ella descubrió y demostró matemáticamente que habían sido los vórtices de punta de ala de un avión grande que le precedía volando algo más alto, esa turbulencia de otras puntas de ala hizo que aquella avioneta se estrellara. Y hasta hoy en que la Aeronáutica sabe lo que Katherine descubrió (en el periódico que dio la noticia no mencionaron su nombre como autora). Pero como era mujer y negra, le adjudicaron el mérito a su jefe del departamento y a ella la dejaron como ayudante. Y tantos descubrimientos y cálculos de órbitas que hizo para hacer ir y volver con seguridad a los Apollo de la Luna, a los que llevó literalmente de su mano. A Katherine Johnson le pidieron la Luna y ella no se echó atrás, con poco más que un lápiz, una regla de cálculo y una incipiente informática, que ella tenía que verificar, trazó con precisión las trayectorias que permitirían el aterrizaje... NASA: "y los logros que no podríamos haber alcanzado sin ella"... "Katherine haz el cálculo"... (Cuando un día un funcionario fue a preguntarle al jefe por esos trabajos, este le dijo "mire hable con Katherine porque ella es en realidad la que lo hace casi todo"). No es de extrañar en un país donde sus religiosos presidentes dicen eso de "que Dios Bendiga a los Estados Unidos de América" (y al resto del Mundo que lo parta un rayo), un país en el que a la casa del presidente le llaman la casa "blanca". Aunque tardíos, al fin desde 2015 reconocimientos de la NASA y la nación: Medalla Presidencial Libertad, y en Langley "Centro Katherine G. Johnson", y Medalla de Oro del Congreso. (Sus publicaciones científicas: Wikipedia Katherine Johnson (12)... Legendaria Matemática Katherine Johnson: Honor y Gloria Eternas... Ya debe haber en el Universo una estrella llamada Katherine Johnson.

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    1. Katherine y la geometría analítica: "para ese triedro, el algoritmo de ortogonalización, lo prefiero a las coordenadas euclidianas"...

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    2. ...el punto pasa/no pasa exacto cuando todavía fórmula no había para saber donde estaba porque iba a ser ella quien la inventara: "...enfocar el problema de forma numérica en vez de teórica...el método de Euler..." (no era lo mismo caer en cualquier sitio de la estepa cuando Yuri le preguntó a aquella asombrada anciana donde había un telf. para llamar y que vinieran a recogerlo, que tener un barco justo al lado)... "Katherine haz el cálculo"...la respuesta de Katherine: "el punto pasa/no pasa de la re-entrada, es decir pasar de una órbita elíptica a esta trayectoria parabólica exacta con esta latitud y longitud de caída de la cápsula en el océano margen de error 30 kms²"... "Eso me ha gustado", dijo Glenn, "si ella dice que son buenos yo despego"...

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    3. "...de caída de la cápsula en el océano margen de error 20 milla², 52 km²"... (en película "Figuras Ocultas" en la reunión donde Katherine explica en la pizarra, cifras mal en el doblaje: en original, militar y Katherine dicen "20 square miles", en doblaje dicen "30 km²" y "30 m²"; deberían decir "52 km²", porque: 1 milla²=km 1.609344²=2.589988 km² * 20=51.79976 km²)

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    4. Katherine y las órbitas elípticas "10,000 cálculos de cosenos...": elipse, si se define como curva cerrada de la intersección de un plano que corta a un cono sin pasar por su vértice ni su base; e, excentricidad >0 y <1, su alargamiento; a, ángulo del cono; B, ángulo >a y <90º entre el plano y el eje del cono: e=cos B/cos a

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