Aula 2 Gases Industriais - 2012 (UNIFEB)

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GASES INDUSTRIAIS - Bacharelado em química Industrial - Química Inorgânica Industrial I

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Aula 2 Gases Industriais - 2012 (UNIFEB)

  1. 1. QUÍMICA INORGÂNICA INDUSTRIAL I - 2012 Prof. Dr. José Marcelo Cangemi
  2. 2. GASES INDUSTRIAIS Grupo de gases comercialmente fabricados e vendidos para utilização em aplicações diversas.
  3. 3. GASES INDUSTRIAISA oferta de gases pode ser dividida em gasesindustriais, gases medicinais e especiais.
  4. 4. GASES INDUSTRIAIS
  5. 5. GASES INDUSTRIAISO SETOR NO BRASILAs vendas são da ordem de US$ 2bilhões (2005).
  6. 6. GASES INDUSTRIAIS
  7. 7. GASES INDUSTRIAIS
  8. 8. GASES INDUSTRIAIS
  9. 9. GASES INDUSTRIAISPodem ser divididos, quanto ao processode produção, em dois grupos:- os derivados do fracionamento do aratmosférico liquefeito, processo puramentefísico (resfriamento e destilação).- os obtidos por processos químicos.
  10. 10. DIÓXIDO DE CARBONO (CO2)USOS INDUSTRIAIS . Como inertizante, na conserva de alimentos . Indústrias de bebidas . Congelante para alimentos . Extintores de incêndio . Matéria-prima para processos químicos . Propelente em aerossóis . Expansão de poliuretano
  11. 11. DIÓXIDO DE CARBONO (CO2) Efeito estufa
  12. 12. DIÓXIDO DE CARBONO (CO2)
  13. 13. DIÓXIDO DE CARBONO (CO2) DESCRIÇÃO GERALO dióxido de carbono é um gásligeiramente tóxico, inodoro,incolor e de sabor ácido. O CO2 nãoé combustível nem alimenta acombustão. É 1,4 vezes maispesado que o ar.
  14. 14. FABRICAÇÃO DO CO2A PARTIR DE GASES DE COMBUSTÃO DE MATERIAISCARBONÁCEOS (ÓLEO COMBUSTÍVEL, GÁSCOMBUSTÍVEL, COQUE)
  15. 15. FABRICAÇÃO DO CO2A PARTIR DE GASES DE COMBUSTÃO DE MATERIAISCARBONÁCEOS (ÓLEO COMBUSTÍVEL, GÁSCOMBUSTÍVEL, COQUE)
  16. 16. FABRICAÇÃO DO CO2A PARTIR DE GASES DE COMBUSTÃO DE MATERIAISCARBONÁCEOS (ÓLEO COMBUSTÍVEL, GÁSCOMBUSTÍVEL, COQUE) O gás de combustão é resfriado, purificado e lavado mediante a passagem por dois lavadores de água. O CO2 é removido pela absorção seletiva, numa solução aquosa de etanolamina.
  17. 17. FABRICAÇÃO DO CO2A PARTIR DE GASES DE COMBUSTÃO DE MATERIAISCARBONÁCEOS (ÓLEO COMBUSTÍVEL, GÁSCOMBUSTÍVEL, COQUE) O CO2 é purificado num lavador a KMnO4, ficando isento de traços de H2S e de aminas, e é secado. O CO2 é comprimido, resfriado e liquefeito.
  18. 18. FABRICAÇÃO DO CO2RECUPERAÇÃO DE CO2 DEFERMENTAÇÃO
  19. 19. FABRICAÇÃO DO CO2RECUPERAÇÃO DE CO2 DEFERMENTAÇÃO
  20. 20. FABRICAÇÃO DO CO2RECUPERAÇÃO DE CO2 DEFERMENTAÇÃO
  21. 21. FABRICAÇÃO DO CO2 RECUPERAÇÃO DE CO2 DE FERMENTAÇÃO O primeiro depurador contém uma solução alcoólica diluída que atua como purificador preliminar e remove a maior parte do álcool carreado pelo gás.Os dois depuradores seguintes, em que o líquidode lavagem é a água desaerada, removem quasetodas as impurezas solúveis em água.
  22. 22. FABRICAÇÃO DO CO2 RECUPERAÇÃO DE CO2 DE FERMENTAÇÃO O gás é conduzido a um depurador contendo K2Cr2O7 em solução, que oxida os aldeídos e os álcoois no gás.Num segundo depurador, com H2SO4, completa-se aoxidação e o gás é desidratado. Num terceirodepurador, no qual circula uma solução de Na2CO3,ocorre a retirada de ácido arrastado pelo CO2.Finalmente, o gás passa por um lavador contendoglicerina, para fornecer um gás inodoro.
  23. 23. GÁS HIDROGÊNIO (H2)
  24. 24. GÁS HIDROGÊNIO (H2)É utilizado na produção de plásticos, nahidrogenação de óleos insaturados e deamido, na produção de margarina,amônia e ácido clorídrico. É empregadocomo matéria-prima na produção defertilizantes derivados de amônia, noprocesso de fabricação do polipropilenoe no resfriamento de geradores emotores.
  25. 25. GÁS HIDROGÊNIO (H2)Também é utilizado como combustível. Esseemprego vem sendo bastante testado e aexpectativa quanto a sua utilização em escalacomercial é aguardada. Protótipo de ônibus movido a célula combustível
  26. 26. FABRICAÇÃO DO H2MÉTODOELETROLÍTICO do cloreto de sódio (NaCl)Eletrólise aquosa
  27. 27. FABRICAÇÃO DO H2MÉTODOELETROLÍTICO do cloreto de sódio (NaCl)Eletrólise aquosa
  28. 28. FABRICAÇÃO DO H2MÉTODOELETROLÍTICO do cloreto de sódio (NaCl)Eletrólise aquosa A maior parte da produção atual usa célula de diafragma, na qual os compartimentos estão separados por diafragmas porosos, que separam os produtos.
  29. 29. FABRICAÇÃO DO H2REFORMA DE HIDROCARBONETOS AVAPORConsiste numa reação catalítica provocadanuma mistura reacional de vapor de água ehidrocarbonetos a uma temperatura elevada,para formar H2 e óxidos de carbono.A primeira reação é a de reforma. A segunda,é a de deslocamento do gás de água.
  30. 30. FABRICAÇÃO DO H2 REFORMA DE HIDROCARBONETOS A VAPOR - 1ª Etapa: Altas temperaturas e Pressãoreduzida • Presença de Catalisador (endotérmica) • Produção de Hidrogênio e Monóxido de Carbono - 2ª Etapa:Reação Catalítica Exotérmica CO + H2O CO2 + H2 Eficiência: 70% a 80%
  31. 31. FABRICAÇÃO DO H2A PARTIR DOPROPANO
  32. 32. FABRICAÇÃO DO H2 A PARTIR DO PROPANOO vapor de propano, misturado ao vapor de água, éreformado sobre um catalisador de níquel (816ºC),numa fornalha. Os gases H2, CO e um pouco de CO2são resfriados, e a pressão parcial do vapor de água éaumentada pela adição de vapor.
  33. 33. FABRICAÇÃO DO H2 A PARTIR DO PROPANOA mistura gasosa passa, então, por um catalisador deóxido de ferro, no conversor de CO do 1º estágio, onde90 a 95% do CO são convertidos a CO2, produzindo-semais H2. Os gases arrefecidos são lavados comsolução de etanolamina, para a remoção de CO2.
  34. 34. FABRICAÇÃO DO H2 A PARTIR DO PROPANOOs gases que vêm do conversor de CO do 2º estágio, epassam pelo metanador, sobre um catalisador deníquel, para que todos os óxidos de carbono sejamconvertidos a metano, pela reação com H2. O H2gasoso, proveniente do metanador, sai puro do reator.
  35. 35. SEPARADORES ÁGUA/ÓLEO São usados para receber efluentes e águas contaminadas com óleos e graxas de áreas de manutenção, lavagem de veículos e máquinas além de oficinas mecânicas.
  36. 36. SEPARADORES ÁGUA/ÓLEOOs separadores água – óleo empregammétodos físicos e trabalham por densidade,usando a tendência do óleo flutuar na água.Podem ser instalados ao nível do solo ouabaixo.
  37. 37. OXIGÊNIO (O2) ENITROGÊNIO (N2)
  38. 38. OXIGÊNIO (O2)
  39. 39. OXIGÊNIO (O2) USOS INDUSTRIAIS- indústria metalúrgica: em conjunto comacetileno, é usado para: corte,aquecimento, endurecimento e limpeza demetais- indústria química: é utilizado em umavariedade de processos químicos de oxidação- piscicultura: utilizado no transporte e cultivode peixes para consumo direto- saneamento: tratamento de água
  40. 40. NITROGÊNIO (N2)
  41. 41. NITROGÊNIO (N2) USOS INDUSTRIAIS- nitratos e outros compostos de nitrogênio sãomuito utilizados como fertilizantes e em explosivos
  42. 42. NITROGÊNIO (N2) USOS INDUSTRIAIS- agenterefrigerante, para armazenamento etransporte de produtos em baixa temperatura
  43. 43. FABRICAÇÃO DO N2

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