Criogenia, proceso para la Separación de Gases Atmosféricos

La separación criogénica del aire es un proceso de producción de gases de alta pureza o licuados y se realiza comprimiendo grandes volúmenes de aire de la atmósfera, que luego son enfriados y licuados, fundamentalmente mediante la aplicación del ciclo de Linde o de Claude. Los primeros trabajos en criogenia fueron llevados a cabo por Humphry Davy y Michael Faraday entre 1823 y 1845.

En general, cuando un gas a temperatura moderada se expande a través de una válvula su temperatura aumenta, pero si su temperatura inicial está por debajo de la llamada temperatura de inversión, la expansión provoca una reducción de temperatura, efecto Joule–Thomson. Tras el enfriamiento y la expansión se produce la licuefacción de los distintos gases atmosféricos de acuerdo a la temperatura alcanzada.

Finalmente, se separan en sus principales componentes mediante destilación. Hay diferentes variaciones en los ciclos de separación criogénica del aire que surgen de las diferencias en los requisitos necesarios para la obtención y el uso al que se destina el/los gases separados por este método. Los productos finales, tras la destilación, son un conjunto de gases líquidos de gran pureza por separado.

Fuente: Elaboración propia

Referencias:

1. 2008 EU Carbon Capture and Storage (CCS) Demonstration Programme Report. European Technology Platform for Zero Emission Fossil Fuel Power Plants (ZEP), 2008. 40 p.
2. CHIN, S.L.; et all. Advances in Intense Femtosecond Laser Filamentation. En: Laser Physics, On line. Moscú, Rusia, septiembre 2011. 53 p. DOI: 10.1134/S1054660X11190054.
3. CO2 Capture and Storage (CCS) – Matrix of Technologies. Zero Emissions Platform. 102 p.
4. COUAIRON, A.; MYSYROWICZ, A. (2007) Femtosecond filamentation in transparent media. En: Physics Reports–Review Section of Physics Letters 441. Ámsterdam, Holanda. Pp. 47–189.
5. IEA. Technology Roadmap. Carbon capture and storage. París, Francia: IEA Publications, 2013. 63 p.
6. JIMMY L. H., GEORGE E. K. Separation Process Techniques. 2ª ed. Nueva York, USA: McGraw–Hill, 1997. 408 p. ISBN: 0–07–031173–0.
7. MARX, C. Hydrogen and Power Generation Using Chemical Looping: Potential of hydrogen and power generation from natural gas with quantitative carbón capture using chemical looping technology. Aurora, Illinois, USA: Paperbackshow, 2010. 400 p. ISBN: 3639159306.
8. PADILLA. C.; et all. Evaluación técnico-económica, CENIT VIDA Valorización Integral de Algas, rev. 1. Madrid, España: Iberdrola Ingeniería y Construcción, Mayo 2013. 41 p. E.II.4.
9. PADILLA. C.; et all. Informe sobre estudio del arte en tecnologías de Captura de CO2, Innpacto SIGMA, rev. 0. Madrid, España: Iberdrola Ingeniería y Construcción, diciembre 2011. 51 p. E2.1.
10. PADILLA. C.; et all. Informe sobre estudio del arte en tecnologías de Separación de Gases Atmosféricos y su valorización industrial, Innpacto SIGMA, rev. 0. Madrid, España: Iberdrola Ingeniería y Construcción, Enero 2012. 18 p. E2.2.
11. PERRY, R. H. et al. Manual del Ingeniero Químico. Tomos IV y V. 6ª ed. Nueva York, USA: McGraw–Hill, 1994. 2557 p. ISBN: 968–422–096–0.
12. PHILIP, A. S. Handbook of Separation Techniques for Chemical Engineers. 3ª ed. Nueva York, USA: McGraw–Hill, febrero 1997. 1200 p. ISBN: 0–07–057061–2.
13. VIAN ORTUÑO, A. Introducción a la química industrrial. 2ª ed. Barcelona, España: Reverté, 1999. 636 p. ISBN: 978–84–291–7933–0.