Trabajo de investigación Alquinos: El acetileno

...

Dependiendo de las proporciones que se tengan de acetileno y de oxígeno, se pueden tener las siguientes llamas:

1.- Llama de acetileno puro: Esta se da cuando se quema acetileno puro en el aire del ambiente. Presenta color que varía desde amarillo hasta rojo.

2.- Llama oxidante: Se presenta cuando hay un exceso de acetileno. Se le debe de ir aumentando oxígeno hasta que la zona verde en el penacho desaparezca, lo cual indicará que ya hay una proporción correcta.

También se puede denominar la llama neutra, que se produce cuando hay una igual proporción d acetileno que de oxígeno, y una llama oxidante, que se da cuando ha y un exceso de oxígeno.

Cabe mencionar que para la soldadura oxiacetilénica se debe de utilizar una llama reductora o casi neutra para un mejor rendimiento. Además se debe de soldar con la parte exterior de la llama generada para no fundir el metal que está siendo soldado.

Capítulo III

Fundamento teórico del proceso

Para poder entender mejor la producción del gas acetileno también se explicara cómo obtener uno de los reactantes, el carburo de calcio ya que el otro componente es el agua. Para obtener el carburo de calcio se hace reaccionar el óxido de calcio (CaO, 1 mol) con carbón (C, 3 moles) a temperaturas de 2000 a 2500 ºC por lo que se lograra obtener el producto, carburo de calcio y monóxido de carbono.

CaO + 3 C →CaC2 + CO

Luego, se procede a la producción del gas acetileno (CaH2) reaccionando el carburo de calcio con agua. El producto acetileno es utilizado como gas combustible.

Para poder explicar mejor el proceso industrial de producción de acetileno, se citara y hará referencia a un estudio llevado a cabo por el estudiante Luis Enrique Armijos Astudillo de la universidad de Guayaquil con respecto a la fábrica “Oxiguayas”:

1.- Generador de acetileno:

En la empresa oxiguayas existe un generador de acetileno de tipo carburo al agua, este generador no puede admitir carburo con más de 15% de polvo para evitar inconvenientes en el proceso. Este tanque es en el que sucede la reacción principal (reacción entre el carburo y el agua) y cuenta con varios elementos vitales para su funcionamiento:

- “Manómetro de presión de acetileno: Registra la presión de acetileno en el generador este trabaja entre 300 y 600 milímetros de agua

- Válvula de seguridad: está diseñada para abrir y expulsar acetileno a la atmósfera si la presión alcanza él límite establecido, además sirve para eliminar el excedente de agua del proceso de generación y mantener el generador en una temperatura entre 60ºC y 70ºC.

- Medidor de nivel de agua: Mide el nivel de agua permitido dentro del tanque del generador, el operador debe siempre mantener un mínimo establecido para poder generar gas. Un nivel por abajo del mínimo se convierte en una situación de riesgo.

- Válvula de entrada del agua: Existen dos que están conectadas cada una a un serpentín interior para distribuir el agua en varios lugares y ayudar a mantener la temperatura de generación. La cantidad de agua que ingresa debe estar regulada de tal manera que la temperatura de generación este entre 60ºC y 70ºC.

- Malla agitador: es utilizado para mover de forma intermitente el residuo de agua-cal y el carburo que cae en el interior del tanque y así evitar que la borra se sedimente dentro del fondo del tanque.

- Medidor de temperatura: toma analógicamente la temperatura interior del generador, sirviendo de referencia al operador para mantenerla entre 60ºC y 70ºC. Situación Actual de la Empresa 78

- Válvula de Pedal: Tiene la función de descargar la pasta de cal a medida que el nivel de agua aumente en función del agua entrante. La válvula es abierta de forma manual empujando un pedal que se encuentra en el fondo del generador, el periodo de apertura debe ser cada 30 minutos y debe estar abierta únicamente 2 o 3 segundos. Tanque de condensación: Detiene una parte de vapor de agua que se va con el gas, este cuenta con una válvula en la parte inferior que sirve para purga y eliminar el condensado.

- Válvula de salida de Gas: Esta válvula permanece abierta todo el proceso de generación, es utilizada en casos de requerir el bloqueo de pase de gas desde el generador a la trampa de fuego para mantenimiento.

- Tapas de registro: El generador cuenta con tres tapas de registro, las mismas que se usan para mantenimiento y limpieza del equipo.”(Armijos, Luis, p.77-78)

2. Tolva de Carburo: es la encargada de almacenar el carburo de calcio utilizado por el generador. Consta de una paleta alimentadora (suministra el generador con las cantidades necesarias de carburo), serpentin gas inerte(emite nitrógeno a la parte superior de la campana de carga donde se encuentra el acetileno para evitar fuga del producto y creando una atmosfera inerte en caso de combustiones inesperadas), línea de entrada de CO2(se utiliza para desalojar gases en caso de mantenimiento o algún incidente no deseado).

3. Trampa de fuego: cumple dos funciones, evitar propagaciones de accidentes dentro o fuera del generador y se encarga de lavar el producto acetileno, eliminando partículas de impurezas.

4. Campana acumuladora: es la encargada de juntar el producto hasta alcanzar cierta cantidad en la que se pueda succionar hacia los compresores.

5. Secador de carburo de baja presión: es el lugar en el que se filtra el gas acetileno obtenido repetidas veces por tanques con carburo de calcio para así poder eliminar la humedad (ya que los residuos de agua reaccionaran con el carburo de calcio almacenado en estos tanques).

6. Purificador de acetileno: este proceso se logra gracias a un compuesto químico llamado tierra infusoria, con el cual se remueven los compuestos impuros que son residuos en la producción del acetileno. Este compuesto solo retiene impurezas si se encuentra húmedo por lo cual en el proceso de purificación se debe mantener un flujo controlado de aire saturado de humedad en dirección contraria al flujo de acetileno. Para controlar la humedad de la tierra infusoria se utilizan indicadores que se manchan cuando la pureza disminuye.

7. Filtro de partículas: se encarga de extraer la tierra infusoria y otras partículas que puedan haber sido arrastradas.

8. Compresor de acetileno: se encarga de reducir el volumen del producto obtenido. Se encuentran