El proceso de
precalentamiento/precalcinado seco. Este proceso es
similar al de precalentamiento seco, con el agregado de un
sistema de combustión auxiliar para incrementar la
temperatura de las materias primas antes de su
introducción al horno Se agrega un precalcinador de
combustión en el fondo de la torre de
precalentamiento.
La ventaja primaria de usar el
precalcinador es que aumenta la capacidad productiva del horno,
ya que allí sólo se quema el clinker. El empleo del
precalcinador también incrementa la vida útil del
carácter refractario del horno, como consecuencia de la
reducida carga térmica en la zona de
quema.
Esta configuración puede requerir
asimismo un sistema de derivación (bypass) para control de
álcalis el que, de producir sus liberaciones mediante una
chimenea separada de gases de escape, puede esperarse que
conduzca y libere los mismos contaminantes que el escape del
horno.
El proceso semi-seco. En este
proceso se "pelletiza" (reduce en bolillas) a la harina cruda
con un 12–14% de agua y se lo ingresa a un
precalentador de reja/parrilla colocado antes del horno o a
un horno largo equipado con elementos en forma de cruz sobre
los cuales los pellets son secados y calcinados parcialmente
por los gases de escape del horno caliente antes de ser
alimentados al horno rotativo.
El proceso semi-húmedo.
En este caso, de deshidrata primero la suspensión en
filtros prensa. Se moldea a la torta de filtro por
extrusión en "pellets" con las que se alimenta ya sea
un precalentador de reja/parrilla o directamente un secador
de torta de filtro para la producción de alimento
crudo.
El proceso húmedo Se
muele a las materias primas del proceso húmedo (a
menudo con alto contenido de humedad) en agua para formar una
suspensión bombeable, la que es directamente enviada
al horno o, primero, a un secador de suspensión. Se
trata de un proceso antiguo empleado en casos de molido
húmedo de materias primas. Presenta una mayor demanda
de energía que el proceso seco debido a la
evaporación de agua de la
suspensión.
Control de emisiones En general,
los hornos de cemento están equipados con
precipitadores electrostáticos o filtros de tela, o
ambos, para controlar el material particulado. En algunos
casos, se enfría a los gases de salida antes del
dispositivo de control de contaminación
atmosférica seco. Como las materias primas son
altamente alcalinas y suministran un control de gases
ácidos (Karstensen 2004), los hornos de cemento no
emplean dispositivos de control de contaminación como
consecuencia de aquéllos, si bien unos pocos hornos
cuentan con equipos depuradores húmedos y de control
de óxidos de nitrógeno
(NOx).
Combustibles
Pueden utilizarse varios combustibles para
proveer el calor requerido por el proceso. En los hornos de
cemento hay tres tipos diferentes de combustible principalmente
empleados. En orden decreciente de importancia, éstos
son:
Carbón pulverizado y coque de
petróleo;Fuel oil
(pesado);Gas natural.
Los puntos de alimentación
potenciales para proveer el combustible al horno
son:
Vía el quemador principal en el
extremo de salida del horno
rotativo;Vía rampa de alimentación
en la cámara de transición en el extremo de
entrada del horno rotativo (para combustible en
terrones/bulto/piezas/trozos);Vía quemadores secundarios al
ducto de elevación;Vía quemadores de
precalcinación al
precalcinador;Vía rampa de alimentación
al precalcinador/precalentador (para combustible en terrones
o en bulto);Vía válvula a mitad del
horno en caso de hornos largos húmedos y secos (para
combustible en terrones o en
bulto).
Pretratamiento y almacenamiento para
uso de desechos como combustible
secundario
Los tipos de desechos que pueden emplearse
como combustible en hornos de cemento
incluyen:
Neumáticos
usados;Aceites
usados;Lodo cloacal;
Goma;
Desechos de
madera;Desechos de
papel;Lodo de
papel;Alimento
animal;Solventes
gastados.
Las condiciones de almacenamiento para
combustibles secundarios dependen del tipo de materiales. En
general, debe tenerse cuidado con las emisiones, como así
también con las demandas técnicas y de
higiene.
Almacenamiento inicial: Las mezclas de
materiales con fuerte contaminación (contenido
biológico sustancial) y alta humedad (hasta un 40%) se
almacenan principalmente en contenedores especialmente
diseñados debido a reglas y reglamentaciones de higiene.
Debe acondicionarse a los alimentos animales en sistemas
absolutamente cerrados. Se los provee en contenedores,
transportándose el material al almacenamiento en forma
neumática o mediante equipamiento mecánico. Se
almacena a los líquidos y combustibles secundarios
(aceites usados, solventes y lodo cloacal) en contenedores
especiales. Deben elaborarse directrices especiales de seguridad
(tomando en cuenta, por ejemplo, el riesgo de
explosión).
El almacenamiento intermedio en la planta
de acondicionamiento apunta a comprobar la calidad de los
combustibles alternativos después del proceso de
preparación. Normalmente, en este caso se usan
contenedores.
Almacenamiento de material (productos):
Debe protegerse a los combustibles alternativos de las
variaciones en las condiciones naturales como humedad e, incluso,
lluvia (por ejemplo, mediante almacenamiento en un
depósito).
Habitualmente, el proveedor u
organizaciones especializadas en tratamiento de desechos
efectúan el almacenamiento inicial y la preparación
de los diferentes tipos de desechos para su uso como combustible,
fuera de la planta de cemento. Ello significa que sólo
debe almacenarse el producto en la planta, el que luego es
provisto para alimentación del horno de cemento. Como los
proveedores de desechos adecuados para su empleo como combustible
tienden a ser variables, a la vez que los mercados de materiales
de desecho se desarrollan rápidamente, resulta aconsejable
diseñar a las plantas de almacenamiento y
preparación como multi-propósito (Karstensen,
2004). Se han iniciado recientemente medidas (2003), dentro de la
Unión Europea, para estandarizar los combustibles
sólidos recuperados derivados de desechos no
peligrosos.
A fin de lograr una operación
uniforme y una combustión completa, deben tenerse en
cuenta algunos criterios importantes en materia de
acondicionamiento. La producción de un clinker
homogéneo requiere una combustión constante y
completa del combustible. La oxidación de los
constituyentes del combustible ocurre más
rápidamente cuando los combustibles se hallan bien
mezclados y la superficie específica es más grande.
En el caso de combustibles líquidos, la inyección
debe hacerse tan uniformemente como sea posible. En el caso de
los combustibles sólidos, se requiere un mezclado completo
con los demás combustibles utilizados al mismo
tiempo.
Uso de desechos peligrosos como
combustible.
Los hornos de cemento utilizan
comercialmente desechos (es decir, aceptan desechos de
generadores fuera del sitio) para su empleo como combustible
sustituto en la producción de clinker de cemento
Portland.
A los desechos líquidos se los
inyecta casi siempre en el extremo caliente del horno, mientras
que los sólidos pueden ser introducidos, en algunas
instalaciones, en la zona de calcinación. Para hornos
largos, esto significa que se introduce el desecho sólido
a mitad del horno, y, para hornos de
precalentamiento/precalcinación, que se lo hace sobre el
sector de alimentación en la sección de alta
temperatura. En el caso de los desechos peligrosos, debe
asegurarse una completa descomposición de los compuestos
tóxicos, como es el caso de las sustancias
orgánicas halogenadas. Los desechos que son alimentados a
través del quemador principal se descompondrán en
la zona de quema primaria a temperaturas de hasta 2.000 °C.
Los que lo son a través del quemador secundario,
precalentador o precalcinador, se quemarán a temperaturas
levemente más bajas, pero puede anticiparse que las
temperaturas de la zona de quema en el precalcinador se
encontrarán en el rango de 1.000
°–1.200°C.
Los componentes volátiles del
material que se alimenta a través del extremo superior del
horno o como combustible en terrones/piezas/trozos o en bulto,
pueden evaporarse y ser liberados desde la chimenea sin haber
entrado en combustión, ya que la operación del
horno es a contracorriente.
Los lotes de desechos inyectados desde
ubicaciones medias o de cola de alimentación no
experimentan las mismas temperaturas elevadas que los desechos
líquidos introducidos en el extremo
caliente.
En el escenario más desventajoso,
los compuestos orgánicos volátiles pueden liberarse
tan rápidamente de la carga, que no son capaces de
mezclarse con oxígeno y entrar en ignición antes de
enfriarse por debajo de la temperatura crítica, formando
productos de combustión
incompleta.
Es por ello que, cuando son empleados
inadecuadamente, los desechos que contienen compuestos
orgánicos volátiles pueden dar como resultado un
incremento de las emisiones de los
mismos.
Los desechos peligrosos utilizados como
combustible en la industria del cemento consisten
fundamentalmente en materia orgánica, pero también
pueden contener cantidades traza de componentes
metálicos.
Para determinar si un horno de cemento
puede o no emplear efectivamente desechos peligrosos como
combustible, debe determinarse el destino de los constituyentes
orgánicos.
Desde la década del 70, cuando se
consideró por primera vez la práctica de quemar
desechos en hornos de cemento, se han emprendido pruebas de las
emisiones de estos hornos para comprobar la presencia de
productos químicos orgánicos durante la
combustión de desechos
peligrosos.
La eficiencia de remoción y
destrucción para productos químicos como cloruro de
metileno, tetracloruro de carbono, triclorobenceno, tricloroetano
y bifenilos policlorados (PCB) ha dado habitualmente como
resultado un 99.995% y mejores valores aún (Karstensen,
2004).
En muchos países se ha estudiado la
posibilidad de que los hornos de cemento quemen PCB. Las
eficiencias de remoción y destrucción determinadas
a partir de varias pruebas de quemado indican que los hornos de
cemento son efectivos para destruir PCB. El Acta de Control de
Sustancias Tóxicas de los Estados Unidos de
Norteamérica establece como requisito una eficiencia de
remoción y destrucción del 99.9999% para la
incineración de estos compuestos.
Control de
emisiones
En general, los hornos de cemento
están equipados con precipitadores electrostáticos
o filtros de tela, o ambos, para controlar el material
particulado. En algunos casos, se enfría a los gases de
salida antes del dispositivo de control de contaminación
atmosférica seco. Como las materias primas son altamente
alcalinas y suministran un control de gases ácidos
(Karstensen 2004), los hornos de cemento no emplean dispositivos
de control de contaminación como consecuencia de
aquéllos, si bien unos pocos hornos cuentan con equipos
depuradores húmedos y de control de óxidos de
nitrógeno (NOx).
Los desechos peligrosos utilizados como
combustible en la industria del cemento consisten
fundamentalmente en materia orgánica, pero también
pueden contener cantidades traza de componentes metálicos.
Para determinar si un horno de cemento puede o no emplear
efectivamente desechos peligrosos como combustible, debe
determinarse el destino de los constituyentes
orgánicos.
Desde la década del 70, cuando se
consideró por primera vez la práctica de quemar
desechos en hornos de cemento, se han emprendido pruebas de las
emisiones de estos hornos para comprobar la presencia de
productos químicos orgánicos durante la
combustión de desechos peligrosos. La eficiencia de
remoción y destrucción para productos
químicos como cloruro de metileno, tetracloruro de
carbono, triclorobenceno, tricloroetano y bifenilos policlorados
(PCB) ha dado habitualmente como resultado un 99.995% y mejores
valores aún (Karstensen, 2004).
En muchos países se ha estudiado la
posibilidad de que los hornos de cemento quemen PCB. Las
eficiencias de remoción y destrucción determinadas
a partir de varias pruebas de quemado indican que los hornos de
cemento son efectivos para destruir PCB. El Acta de Control de
Sustancias Tóxicas de los Estados Unidos de
Norteamérica establece como requisito una eficiencia de
remoción y destrucción del 99.9999% para la
incineración de estos
compuestos.
Plantas de
sinterización en la industria del hierro y el
acero
Las plantas de sinterización en la
industria del hierro y el acero constituyen una etapa de
pretratamiento en la producción de hierro mediante la cual
se aglomeran por combustión las partículas finas
del mineral de hierro y, en algunas plantas, los desechos de
óxido de hierro secundario (polvos recolectados,
laminillas de acero).
La sinterización implica el
calentamiento de mineral de hierro fino con fundente y finos de
coque o carbón para producir una masa semifundida que
solidifica en piezas o trozos porosos de sinterizado con las
características de tamaño y resistencia necesarias
para alimentar el alto horno.
Parece ser que los PCDD y PCDF se forman en
este proceso vía la síntesis de novo, predominando
generalmente los PCDF en el gas residual. El mecanismo de
formación de PCDD/PCDF parece comenzar en las regiones
superiores del lecho de sinterización poco después
de la ignición, luego de lo cual las dioxinas, furanos y
otros compuestos se condensan por debajo de la carga más
fría, a medida que la capa sinterizada avanza a lo largo
de la cinta de sinterización hacia el frente de
llama.
Las medidas primarias identificadas para
prevenir o minimizar la formación de PCDD/PCDF durante la
sinterización de hierro incluyen la operación
estable y consistente de la planta, el monitoreo continuo de los
parámetros, la recirculación de los gases
residuales, la minimización de los materiales de
alimentación contaminados con contaminantes
orgánicos persistentes u otros que conduzcan a la
formación de estos últimos, y la preparación
del material de alimentación.
Entre las medidas secundarias identificadas
para controlar o reducir las liberaciones de PCDD/PCDF a partir
de este proceso, encontramos: adsorción/absorción
(por ejemplo, inyección de carbón activado) y
eliminación de polvos de alta eficiencia, como así
también la ulterior depuración húmeda de los
gases residuales combinada con un efectivo tratamiento de los
efluentes líquidos del depurador y la disposición
final de los lodos correspondientes en un relleno o rellenamiento
de seguridad.
Los niveles de desempeño a lograr
por una planta de sinterización de hierro que opera
según las mejores técnicas disponibles son: <
0,2 ng EQT/Nm3.
Industria fabricante de
carbonato de sodio
Actualmente se obtiene, de una manera
barata y simple, del mineral llamado "trona". Este mineral se
muele y se calienta se descompone
así:
El carbonato de sodio que se
obtiene se disuelve en agua y se filtra para eliminar las
impurezas, luego se calienta para obtener Na2CO3 anhidro
puro.
A continuación daremos una breve
descripción sobre el proceso industrial y despliegue de
ingeniería para la obtención del Na2Co3 a
través del proceso Solvay que se implementa en la
actualidad. Este proceso involucra un tipo de maquinaria llamada
Turbocompresores, que aumentan el rendimiento de las reacciones y
en fin tratan de ahorra hasta el ultimo centavo en el proceso
industrial.
Los turbocompresores (TC)
son turbo máquinas térmicas generadoras en las que,
por aporte de energía mecánica desde el exterior,
se aumenta la energía del fluido que atraviesa la
máquina.
El Turbocompresor Centrífugo es un
tipo de turbocompresor que puede presentar un flujo radial,
diagonal, o una combinación de ambos. Por lo tanto, las
velocidades periféricas de las secciones medias de entrada
y salida son sustancialmente
diferentes.
Figura 2 Equipo de alta
eficiencia de acuerdo al flujo de
aire
Al aumentar la capacidad de las plantas
industriales, aumenta la demanda de los TCC, en
sustitución del compresor
alternativo.
Aplicaciones Del
TCC.
Siderurgia: El Carbonato de
sodio es usado para tostar (calentar bajo una ráfaga de
aire) el cromo y otros extractos y disminuye el contenido de
azufre y fósforo de la fundición y del
acero.
Reciclado: El Carbonato de
sodio es usado para el reciclado de baterías
viejas.
Vidrio: El Carbonato de sodio y
sus derivados se usan para bajar el punto de fusión del
silicio y poder trabajarlo mejor, también aporta el
sólido necesario para formar la red
vítrea.
Detergentes: En la
fabricación de detergentes, el carbonato sódico es
indispensable en las formulaciones al objeto de asegurar el
correcto funcionamiento del resto de sustancias que lo componen,
enzimas, tensioactivos etc. durante las diferentes fases del
lavado.
Regulador de Ph: No es de menos
importancia el empleo del carbonato sódico en aquellos
procesos en los que hay que regular el pH de diferentes
soluciones, nos referimos al tratamiento de aguas de la
industria, así como en los procesos de
flotación.
Otros Usos: Cerámica,
Jabones, limpiadores, Ablandador de aguas duras,
Refinación de petróleos, producción de
aluminio, Textiles, pulpa y papel. Procesamiento
metalúrgico, Preparación de farmacéuticos,
Soda Cáustica, Bicarbonato de Sodio, Nitrato de Sodio y
varios otros usos.
Planta de producción de
ácido nítrico
Los dos oxoácidos comunes del
nitrógeno son el ácido nitroso (HNO2) y el
ácido nítrico (HNO3). El primero es un ácido
mucho más débil que el segundo y se forma cuando
los nitritos metálicos se tratan con un ácido
fuerte:
Figura 2 estructura del acido
nítrico
El ácido nítrico era conocido
por los alquimistas que lo denominaban aqua fortis. Es
el oxoácido más importante del nitrógeno y
probablemente el segundo (tras el sulfúrico) más
importante de todos los ácidos inorgánicos. Es un
líquido aceitoso, incoloro, que por acción de la
luz toma una coloración marrón, más o menos
intensa, debido a su parcial descomposición en NO2 (sus
disoluciones se deben guardar en botellas
oscuras):
Es un oxidante fuerte. Los
productos de su reacción con los metales varían de
acuerdo con la reactividad del metal y la concentración de
HNO3:
Con un metal activo como el aluminio y
usando HNO3 diluido, el N se reduce del estado +5 al estado
–3 en el ion amonio:
8 Al(s) + 30 H+ + 3 NO3-(ac)
? 8 Al3+(ac) + 3 NH4+(ac) + 9 H2O(l)
Con un metal menos reactivo, como el
cobre y ácido más concentrado, el N se reduce
al estado de oxidación +2 en el
NO:
3 Cu(s) + 8 H+(ac) + 2
NO3-(ac) ? 3 Cu2+(ac) + 2 NO(g) + 4
H2O(l)
Síntesis del
ácido nítrico. El ácido nítrico se
prepara industrialmente por oxidación catalítica
del amoníaco a alta temperatura con exceso de aire. El
procedimiento fue desarrollado en 1902 por el químico
alemán Wilhem Ostwald (1853-1932), quien recibió el
premio Nobel en 1909 por su trabajo sobre la importancia de la
catálisis en las reacciones químicas. En el proceso
Ostwald, se utilizan altas temperaturas y catalizadores de
platino para convertir amoníaco en ácido
nítrico. Este proceso consiste en tres reacciones
exotérmicas:
1. Oxidación
catalítica de NH3(g) a NO(g):
4 NH3(g) + 5 O2(g) (Pt;
850ºC)? 4 NO(g) + 6 H2O(g)
Es un proceso exotérmico (?Hº =
-292.5 kJ/mol). Se lleva a cabo en presencia de un catalizador a
temperaturas entre 820-950 ºC y a presiones de 1-12 bar.
Esta reacción es uno de los procesos catalíticos
más eficaces industrialmente hablando. Es una
reacción extremadamente rápida (10-11 s) y con una
alta selectividad. Los rendimientos
son:
Cuadro 5 Presión de
trabajo
El contenido de NH3 de la mezcla debe
mantenerse bajo debido al riesgo de explosión, que llega a
ser peligroso cuando el porcentaje en volumen de NH3 en la mezcla
supera el 15.5 %.
El catalizador empleado en la
reacción es una aleación de Pt que contiene Rh o
Pd: Pt/Rh (90:10) o Pt/Rh/Pd (90:5:5). En las condiciones de
trabajo pierde entre un 0.05-0.45 g/tn de HNO3 de Pt, en forma de
PtO2. Debido al elevado coste del Pt este metal debe ser
recuperado por absorción. Puede llegar a recuperarse hasta
el 80% de las pérdidas en forma de
óxido.
2. Oxidación del NO(g) a NO2(g): El
gas que se obtiene de la primera reacción de
oxidación catalítica y que contiene entre un 10-12%
de NO, se enfría, y el calor que se genera se emplea para
calentar agua. El gas enfriado se hace reaccionar con
oxígeno atmosférico para producir
NO2:
2 NO(g) + O2(g) ? 2 NO2(g)
?H = -56 KJ/mol
Esta reacción se favorece a bajas
temperaturas y a elevadas presiones, condiciones que
también favorecen la dimerización del
NO2:
2 NO2 ? N2O4 ?H = -57 kJ
mol-1.
3. Desproporción del
NO2(g) en agua:
3 NO2(g) + H2O(l) ? 2
HNO3(ac) + NO(g) ?H = -73 kJmol-1
El NO(g) procedente de esta
reacción se recicla para formar más
NO2(g).
El ácido nítrico obtenido por
el proceso Ostwald suele tener una riqueza del 60% y resulta
así adecuado para los procesos industriales como la
síntesis de fertilizantes, como el NH4NO3. Sin embargo, si
se requiere emplear HNO3 para reacciones de nitración de
compuestos orgánicos, se precisan concentraciones
más elevadas, del orden del 98 al 99 %. Debido a que el
HNO3 forma un azeótropo con el agua al 68.8%, no es
posible eliminar el agua por
destilación.
El ácido nítrico concentrado
debe obtenerse por un método directo (variación del
proceso normal de síntesis del HNO3) o indirecto, que
emplea ácido sulfúrico para eliminar el
agua.
Este método es conocido como la
destilación extractiva.
Usos del ácido
nítrico .El ácido nítrico se emplea en la
preparación de diversos colorantes, fertilizantes (nitrato
de amonio), productos farmacéuticos y explosivos tales
como la nitroglicerina, nitrocelulosa y trinitrotolueno (TNT). El
ácido nítrico también se emplea en
metalurgia y para procesar combustibles nucleares no consumidos.
El ácido nítrico ocupa alrededor del decimocuarto
lugar, en producción en masa, entre los productos
químicos más fabricados en los Estados
Unidos.
Planta de producción de
ácido sulfúrico El ácido
sulfúrico se encuentra disponible comercialmente en un
gran número de concentraciones y grados de pureza.
Existen dos procesos principales para la producción de
ácido sulfúrico, el método de
cámaras de plomo y el proceso de contacto. El proceso
de cámaras de plomo es el más antiguo de los
dos procesos y es utilizado actualmente para producir gran
parte del acido consumido en la fabricación de
fertilizantes.
Este método produce un ácido
relativamente diluido (62%-78% H2SO4). El proceso de contacto
produce un ácido más puro y concentrado, pero
requiere de materias primas más puras y el uso de
catalizadores costosos. En ambos procesos el dióxido de
azufre (SO2) es oxidado y disuelto en
agua.
El dióxido de azufre es obtenido
mediante la incineración azufre, tostando piritas
(Bisulfuro de Hierro), tostando otros sulfuros no ferrosos, o
mediante la combustión de sulfuro de hidrogeno (H2S)
gaseoso.
Figura 3: Proceso de cámaras de
plomo
- Diagrama del proceso de cámaras de
plomo
Es el proceso de cámaras de plomo
dióxido de azufre (SO2) gaseoso caliente entra por la
parte inferior de un reactor llamado torre de Glover donde es
lavado con vitriolo nitroso (ácido sulfúrico con
oxido de nitrógeno (NO) y dióxido de
nitrógeno (NO2) disueltos en él), y mezclado con
oxido de nitrógeno (NO) y dióxido de
nitrógeno (NO2) gaseosos. Parte de dióxido de
azufre es oxidado a tritóxido de azufre (SO3) y disuelto
en el baño ácido para formar el ácido de
torre o ácido de Glover (aproximadamente 78% de
H2SO4).
SO2 + NO2 
NO +
SO3
SO3 + H2O H2SO4 (ácido de
Glover)
De la torre de Glover una mezcla de gases
(que incluye dióxido y tritóxido de azufre,
óxidos de nitrógeno, nitrógeno, oxigeno y
vapor) es transferida a una cámara recubierta de plomo
donde es tratado con más agua. La cámara puede ser
un gran espacio en forma de caja o un recinto con forma de cono
truncado. El ácido sulfúrico es formado por una
serie compleja de reacciones; condensa en las paredes y es
acumulado en el piso del la cámara. Pueden existir de tres
a seis cámaras en serie, donde los gases pasan por cada
una de las cámaras en
sucesión.
El ácido producido en las
cámaras, generalmente llamado ácido de
cámara o ácido de fertilizante, contiene de 62% a
68% de H2SO4.
NO + NO2 + H2O 2.HNO2
HNO2 + H2SO3 H2SO4 (ácido de
cámara)
Luego de que los gases pasaron por las
cámaras se los hace pasar a un reactor llamado torre de
Gay-Lussac donde son lavados con ácido concentrado
enfriado (proveniente de la torre de Glover). Los óxidos
de nitrógeno y el dióxido de azufre que no haya
reaccionado se disuelven en el ácido formando el vitriolo
nitroso utilizado en la torre de Glover. Los gases remanentes son
usualmente liberados en la
atmósfera.
Proceso de
contacto
El proceso se basa en el empleo de un
catalizador para convertir el SO2 en SO3, del que se obtiene
ácido sulfúrico por
hidratación.
2SO2 + O2 2 SO3 SO3 + H2O H2SO4
En este proceso, una mezcla de gases secos
que contiene del 7 al 10% de SO2, según la fuente de
producción de SO2 (el valor inferior corresponde a plantas
que tuestan piritas y el superior a las que queman azufre), y de
un 11 a 14% de O2, se precalienta y una vez depurada al
máximo, pasa a un convertidor de uno o más lechos
catalíticos, por regla general de platino o
pentóxido de vanadio, donde se forma el SO3. Se suelen
emplear dos o más convertidores.
Los rendimientos de conversión del
SO2 a SO3 en una planta en funcionamiento normal oscilan entre el
96 y 97%, pues la eficacia inicial del 98% se reduce con el paso
del tiempo.
Los gases procedentes de la
catálisis se enfrían a unos 100ºC
aproximadamente y atraviesan una torre de óleum, para
lograr la absorción parcial de
SO3.
Este efecto de reducciones se ve más
acusado en las plantas donde se utilizan piritas de partida con
un alto contenido de arsénico, que no se elimina
totalmente y acompaña a los gases que se someten a
catálisis, provocando el envenenamiento del catalizador.
Por consiguiente, en ocasiones, el rendimiento puede descender
hasta alcanzar valores próximos al
95%.
En el segundo convertidor, la temperatura
varía entre 500º y 600ºC. Esta se selecciona
para obtener una constante óptima
de
Los gases residuales atraviesan una segunda
torre, donde el SO3 restante se lava con ácido
sulfúrico de 98%. Por último, los gases no
absorbidos se descargan a la atmósfera a través de
una chimenea.
Existe una marcada diferencia entre la
fabricación del SO2 por combustión del azufre y por
tostación de piritas, sobre todo si son arsenicales. El
polvo producido en el proceso de tostación nunca puede
eliminarse en su totalidad y, junto con las impurezas,
principalmente arsénico y antimonio, influye sensiblemente
sobre el rendimiento general de la
planta.
La producción de ácido
sulfúrico por combustión de azufre elemental
presenta un mejor balance energético pues no tiene que
ajustarse a los sistemas de depuración tan rígidos
forzosamente necesarios en las plantas de tostación de
piritas.
Planta de producción de
ácido clorhidrico
Ácido clorhídrico: Es un
líquido incoloro o levemente
amarillo
Otros nombres: Ácido
muriático
Aplicaciones
El clorhídrico se utiliza sobre todo
como ácido barato fuerte y volátil. El uso
más conocido es el de desincrustante para eliminar
residuos de caliza
(carbonato
cálcico: CaCO3). En esta
aplicación se transforma el carbonato cálcico
en cloruro
cálcico más soluble y se
liberan dióxido
de carbono (CO2) y
agua:
Densidad:
1190 (solución 37%); 1160 (solución 32%); 1120
(solución 25%) kg/m3;
n/d g/cm3
Masa:
36,46 u,
Punto
de fusión:
247 K (-26 °C) Punto
de ebullición:
321 K (48 °C) Viscosidad:
1,9 Propiedades Químicas: Acidez
(pKa): -8,0
Solubilidad
en agua:
n/d, KPS:
n/d.
En agua se
disuelven hasta 38 g/100 ml aunque a baja temperatura se pueden
formar cristales de HCl·H2O con un contenido del 68% de
HCl. La disolución forma un azeótropo
con un contenido del 20,2% de HCl en masa y un punto de
ebullición de 108,6
°C.
El ácido
clorhídrico que se encuentra en el mercado suele tener una
concentración del 38% o del 25%. Soluciones de una
concentración de algo más del 40% son
químicamente posibles, pero la tasa de evaporación
en ellas es tan alta que se tienen que tomar medidas de
almacenamiento y manipulación extras. En el mercado es
posible adquirir soluciones para uso doméstico de una
concentración de entre 10 y 12%, utilizadas principalmente
para la
limpieza.
CaCO3 + 2 HCl ? CaCl2
+ CO2 + H2O
En química
orgánica se aprovecha el clorhídrico a veces en la
síntesis de cloruros
orgánicos – bien por sustitución de
un grupo
hidroxilo de un alcohol
o por adición del clorhídrico a un
alqueno
aunque a menudo estas reacciones no transcurren de una
manera muy
selectiva.
Otra importante
aplicación del ácido clorhídrico de alta
calidad es en la regeneración de
resinas de intercambio
iónico. El intercambio
catiónico suele utilizarse para remover cationes como Na+
y.
El
ácido clorhídrico, hidroclórico o
todavía ocasionalmente llamado, ácido
muriático (por su extracción a partir de sal
marina), es una disolución acuosa del gas
cloruro
de hidrógeno
(HCl). Es muy corrosivo
y ácido.
Se emplea comúnmente como reactivo químico y se
trata de un ácido fuerte que se disocia completamente en
disolución
acuosa.
Una
disolución concentrada de ácido clorhídrico
tiene un pH de menos
de 1; una disolución de HCl 1 M da un pH de
0.
A
temperatura ambiente, el cloruro de hidrógeno es
un gas incoloro
a ligeramente amarillento, corrosivo, no inflamable, más
pesado que el aire, de olor fuertemente irritante. Cuando se
expone al aire, el cloruro de hidrógeno forma vapores
corrosivos densos de color blanco. El cloruro de hidrógeno
puede ser liberado por volcanes.
El
cloruro de hidrógeno tiene numerosos usos. Se usa, por
ejemplo, para limpiar, tratar y galvanizar metales, curtir
cueros, y en la refinación y manufactura de una amplia
variedad de productos. El cloruro de hidrógeno puede
formarse durante la quema de muchos plásticos. Cuando
entra en contacto con el agua, forma ácido
clorhídrico. Tanto el cloruro de hidrógeno como el
ácido clorhídrico son
corrosivos.
El
método de producción a gran escala es el utilizado
por la industria
cloro-alcali, en la cual
se electroliza
una solución de sal común,
produciendo cloro,
hidróxido
de sodio e
hidrógeno.
El gas cloro así obtenido puede ser combinado con el gas
hidrógeno, formando gas HCl químicamente puro. Ya
que la reacción es exotérmica, las instalaciones en
las que se realiza son conocidas como horno de
HCl.
Industria fabricante de productos que contengan
asbesto
¿Qué es el asbesto? Asbesto es el nombre
de un grupo de minerales de origen natural que se utilizan en
varios productos, como el material de construcción y
los frenos de automóvil, con el fin de resistir al
calor y la corrosión. El asbesto incluye el crisotilo,
la amosita, la crocidolita, el asbesto de tremolita, el
asbesto de antofilito, el asbesto de actinolita así
como cualquiera de estos materiales que hayan sido tratados o
modificados
químicamente.
Industria
Carboquímica
Estabilizantes térmicos y
Lubricantes.
La industria carboquímica se puede utilizarse para
diversos productos y subproductos de la extracción y
procesamiento de carbón de la transformación
industrial de carbón. Junto con el mineral puede provenir
de carbón y otros minerales de pirita (sulfuro de hierro,
FeS2), pirita asociado con otros minerales, y otros minerales. La
minería para purificar el carbón puede producir
residuos como asociados con estos minerales Pirita. Estos son
utilizados por la industria Carboquímica para producir
ácido sulfúrico, ácido fosfórico,
fosfato y fertilizantes minerales sulfatados, entre otros. En
este caso, la industria de Carboquímica, a pesar del
nombre, es una síntesis de compuestos orgánicos
(carbono), pero los compuestos
inorgánicos.
El carbón va purificado a un destilador. Él se
calienta a altas temperaturas en ausencia de
oxígeno.
En este proceso se produce coque (carbón que se encuentra
en la parte inferior de la Destilador), y el alquitrán,
que se condensa, separados en varias fracciones, que luego se
destilada en la producción de docenas de
sustancias.
El coque se vende a la siderúrgica, que se utiliza en la
reducción de mineral de hierro, o, alternativamente, puede
mezclarse con alto horno para reaccionar con cal anhidro (CaO –
producidos a partir de la ignición de piedra caliza,
CaCO3), produciendo carburo de
calcio.
El Carburo espontáneamente reacciona con el agua, la
producción de gas inflamable, el acetileno (etino), que se
utiliza para macerar la quema de gas con oxígeno puro
(100% de oxígeno), produciendo una temperatura de 3000
° C, cuando la llama es el color Ultravioleta (casi
invisible), tal es la energía
liberada.
Es la temperatura de ebullición del hierro, o es capaz de
evaporar el acero. Ya la quema de acetileno en el aire (20% de
oxígeno), produce una temperatura de 1700 ° C, llama
amarilla con la combustión incompleta, generando
monóxido de carbono y humo negro, o un polvo de
carbón que tiene varios muy fino aplicaciones
industriales. Como referencia, la quema de GLP (gas de cocina)
produce una temperatura de 800 °
C.
Por otra parte, el gas acetileno puede ser utilizada para
producir diversos derivados de vinilo, como el cloruro de vinilo,
tetra-flúor vinilo, acetato de vinilo, etc., además
de la propia vinilo, que son para producir los polímeros
plásticos, de Policloro Vinilo (PVC), el etileno
Politetraflúor (la famosa superficie interna de
teflón en sartenes para alimentos), los Polyacetato de
Vinilo (PVA: es el plástico que está en la goma de
mascar – mascar chicle – y que es componente básico de las
distintas pinturas polimerizantes que se disuelven en diversos
pigmentos, como el pigmento blanco de dióxido de titanio)
y de polivinilo,
respectivamente.
Desde el terreno de juego, están separados por
destilación fraccionada, produciendo decenas de
sustancias, muchas de ellas ya de por sí importantes,
tales como benceno, tolueno, naftaleno (que se utiliza para hacer
las bolas de naftalina, a través de otros servicios
públicos, etc.) Sin embargo, estas sustancias pueden
utilizarse para sintetizar
otros.
Por ejemplo, el tolueno puede estar nitrado, utilizando
ácido nítrico y tolueno como reactivo, y
ácido sulfúrico como catalizador, que resume la
trinitro-tolueno, una sustancia que produce acrónimo muy
famoso, o TNT. Es el ingrediente principal de Dinamita, en lugar
de trinitrato de glicerina, más popularmente conocida como
la
nitroglicerina.
El TNT se usa para aplicaciones militares, y el explosivo
utilizado en proyectiles (balas), cañones, bombas de aire,
cargas explosivas de torpedos y así
sucesivamente.
Procesamiento de asfalto y manufactura de cubierta
asfáltica
Mezclas Asfálticas en
Frío
Las mezclas en frío se preparan con emulsiones
superestables (sin solvente) y agregado graduado y partido tanto
en planta como con mixer y aún in situ. Se agrega cemento
o cal para aumentar la resistencia al agua. Debido a que se
utilizan emulsiones sin solvente la mezcla asfáltica no se
puede almacenar por más de unos pocos
días.
Se han utilizado una gran variedad de agregados, en la tabla de
abajo se muestran las recomendaciones de la AEMA. Esta
organización recomienda un mínimo de 35 en
equivalente de arena para material procesado y 30 para otros. Si
el agregado tiene un equivalente de arena menor a 25 son tratados
con cal o
cemento.
Diseño de las
mezclas
El objetivo primero es el de encontrar una emulsión que le
otorgue a la mezcla buen recubrimiento, trabajabilidad y
compactación en las condiciones de uso planificadas (por
ejemplo, una mezcla realizada en planta puede requerir una
emulsión diferente si la mezcla se efectúa con una
mezcladora), para luego determinar el contenido de asfalto.
También es conveniente determinar la resistencia al agua
de la mezcla parcial y completamente
curada.
Una primera aproximación al contenido de asfalto en la
mezcla se puede obtener con la misma formula utilizada para
mezclas en caliente partiendo de la curva granulométrica
del
agregado:
P=0.05A+0.01B
En donde A = porcentaje de pasa 4.75 mm.; B = porcentaje de
retenido en malla 4.75 mm. y P = Contenido de
Asfalto
Recubrimiento Primero se determina el contenido de
agua de pre-humectación efectuando distintas mezclas
con diferentes contenidos de agua y la cantidad de
emulsión que corresponde al contenido de asfalto
deseado. Las mezclas se efectúan sobre 500 g de
agregado mezclando a mano vigorosamente durante 30 seg. EL
objetivo es obtener un recubrimiento de entre el 85 –
100
%.
El contenido de agua de pre-humectación debe ser ajustado
a un mínimo pues su exceso puede causar problemas con la
compactación. Siempre es más conveniente
seleccionar una emulsión más reactiva que aumentar
el contenido de agua lo cual obligará airear la mezcla
antes de la compactación. El contenido de agua
debería ser controlado en obra para obtener mejores
resultados.
Durante el transporte y la aplicación de la mezcla la
emulsión tenderá a drenar y descubrir el agregado.
Esté drenar de la emulsión debe ser minimizado
seleccionando la emulsión menos sensible a este efecto.
Para medir esta sensibilidad se prolonga el tiempo de mezcla del
ensayo por 2 minutos al cabo del cual se rechequea el
recubrimiento.
Cementos asfalticos la forma de incorporación
de asfaltitas y caucho de reciclado de neumáticos en
cementos asfálticos convencionales en forma eficiente
de mezclado, dispersión y composición final
para la elaboración de mezcla asfáltica de
aplicación en caliente en carreteras. Los agentes
modificadores utilizados en los asfalto, modifican el
comportamiento reológico de los mismos. Se puede decir
que un asfalto modificado es un ligante hidrocarbonato
resultante de la interacción física y/o
química de los polímeros con un betún
asfáltico. Un asfalto puede modificarse con rellenos
minerales, cauchos plásticos o hidrocarburos
naturales.
El grado de dispersión que se obtendrá por la
incorporación de agregados al ligante, dependerá
del tipo de polímero a utilizar, su concentración y
su compatibilidad con el asfalto
base.
A su vez depende
de:
* Temperatura de
Disolución
* Esfuerzo de corte
ejercido
* Aromaticidad de la fase malténica en el asfalto
base
* Proporción de asfaltenos
presentes
En general un agente modificador
logra:
* Disminuir la susceptibilidad
térmica
* Aumentar la cohesión
interna
* Mejorar la elasticidad y flexibilidad a bajas
temperaturas
* Mejorar el comportamiento a
fatiga
* Aumentar la resistencia al
envejecimiento
Constitución del Asfalto en la
Mezcla:
El asfalto en una mezcla compleja en la cual sus componentes
pueden ser agrupados
en:
??
Saturados
??
Aromáticos
??
Resinas
??
Asfaltenos
Los polares aromáticos son responsables de las propiedades
visco elásticas del asfalto a temperatura ambiente. Esto
se debe a la asociación de moléculas polares que
forman estructuras mas largas, en algunos casos tridimensionales.
El grado en el cual se produce esta asociación depende de
la temperatura, distribución del peso molecular, la
concentración de polares aromáticos y el poder
solvente de los saturados y aromáticos en la fase
maltenos. Si la concentración y el peso molecular de los
asfaltenos son relativamente bajo el asfalto será del tipo
SOL. La adición de polímeros termoplásticos
con pesos similares al de los asfaltenos afecta el
equilibrio.
El polímero y los asfaltenos compiten por el poder
solvente de los maltenos y si los maltenos son insuficientes se
produce una separación de fases. Esta incompatibilidad se
pone de manifiesto cuando el producto se almacena. Los
principales factores que influencian la estabilidad en el
almacenamiento
son:
?? Concentración y Peso Molecular de los
Asfaltenos
?? Aromaticidad de los
Maltenos
?? Concentración de
Polímero
?? Peso Molecular y Estructura del
Polímero
Los parámetros que influyen en el proceso de
mezclado pueden ser definidos de la siguiente
manera:
?? Naturaleza del
polímero
?? Forma física del
polímero
?? Naturaleza y grado del
asfalto
?? Rango de tiempo y temperatura durante la
mezcla
Este último no es estrictamente una variable
independiente, pero es importante en el contexto de la
performance de la
mezcla.
Equipamiento
Aunque existen una gran variedad de mezcladores y dispersores,
estos pueden ser divididos en aplicaciones de bajo y
alto esfuerzo de corte. En la forma, típicamente
paletas o tipo propulsores, la reducción del tamaño
de la partícula no toma lugar, la acción es
realizada por el derretimiento y disolución en el
asfalto.
El mezclador sirve para mantener la homogeneidad de la
composición y la uniformidad de la temperatura, proveyendo
un pequeño aumento en si mismo. En el último caso,
existe un paso en el cual las partículas de
polímero son físicamente reducidas en tamaño
por el corte mecánico/hidrodinámico con la
combinación del rotor/estator acompañado por un
pequeño aumento de la temperatura por la energía de
mezclado. Tales equipamientos, aun funcionando con tamaño
de partículas superiores a pellets, proveen rápida
y eficiente dispersión y mezclado del polímero en
el asfalto. Equipamiento de alto esfuerzo de corte existen de
tres maneras
diferentes:
Dispersor Desintegrador Homogenizador de Inmersión
VerticalMolino Coloidal con Bomba Retromezcladora en
RecirculaciónDispersor Desintegrador Homogenizador de Mezclado en
Línea
Requerimientos de temperatura – tiempo durante el
mezclado
El proceso ideal de mezclado debería envolver la
mínima temperatura posible y el tiempo mas corto
(compatible con la completa incorporación del
polímero) desde el punto de vista económico y para
minimizar algún cambio en el asfalto o en los
polímeros resultado del efecto térmico de la
creación de la mezcla). En consecuencia,
empíricamente, se ha encontrado que para asfalto de
pavimentación en combinación con polímeros,
una temperatura del orden de los 170-190 ºC es generalmente
satisfactoria. Temperaturas superiores deben ser
evitadas.
Incorporación de polímeros y
aditivos
* Caucho molido (pasante tamiz 16, equivale a 1,19 mm) entre 7 –
12
%,
* Asfaltita entre 1-3
%,
* Resto para llegar a 100%, cemento asfáltico de
penetración
50/60
Industria fabricante de caucho sintético y
manufactura de llantas de
caucho
Sustancia natural o sintética que se caracteriza por su
elasticidad, repelencia al agua y resistencia
eléctrica.
Caucho Natural:
LÁTEX
Caucho
Sintético:
Hidrocarburos
insaturados
Característica del caucho
crudo
a -195 °c: es sólido, duro y
transparentede 0 a 10°c: frágil y
opacoa 20°c : es blanco, flexible y
traslúcido
A 50°C : ES
PEGAJOSO
VULCANIZADO
DURO
ELÁSTICO
INSOLUBLE
NO
PEGOJOSOMASTICADO O
MASTIFICADO:El caucho es triturado para volverlo suave, pegajoso y
plástico antes de mezclarse con otras sustancias como
pigmentos, agentes vulcanizantes y otros aditivos
secos.
MEZCLADO:
Proceso de incorporación y homogenización de los
diferentes ingredientes siguiendo un procedimiento técnico
donde se indica el orden de agregación las condiciones de
proceso, ciclos, temperaturas y presiones. La mezcla de productos
se realiza en
frió.
SATINACIÓN O
CALANDRADO:
Maquinas que cuentan con tres, cuatro o cinco rodillos del
mismo diámetro. La velocidad y distancia entre los
rodillos es regulables dependiendo del producto a
elaborar.
Las satinadoras se utilizan para producir láminas de
caucho con o sin dibujos, como estrías en los
neumáticos de los automóviles, para comprimir
el caucho y darle textura de tejidos o cueras, y para
revestimiento del caucho con más
capas.
VULCANIZACIÓN:
Es el cambio de estado plástico a elástico;
este proceso le confiere las características finales a
un
producto.La mayoría de productos de caucho se vulcanizan bajo
presión y altas
temperaturas.TIPOS DE
VULCANIZACIÓN
VULCANIZACIÓN POR
INYECCIÓN:
El material es inyectado directamente a un
molde.
VULCANIZACIÓN POR
COMPRESIÓN:
El material se carga en las cavidades del molde, posteriormente
se introduce a una prensa donde se someten a altas presiones y
temperaturas.
EXTRUSIÓN:
En este proceso se prensa el caucho a través de
troqueles, haciendo tiras aplastadas, tubulares o de una
forma
determinada.El caucho es cargado en la extrusora, el cual es plastificado
por el tornillo que lleva el material a la boquilla y pasa a
través del troquel. Finalmente el perfil vulcanizado
se corta de acuerdo a las necesidades
requeridas.
Equipos de
control
Equipos utilizados para particulas sólidas y
liquidas
Cámaras de sedimentación por
gravedad:
Son grandes cámaras en las que la velocidad de los
contaminantes desciende hasta que por gravedad se deposita en
el fondo del
equipo.Su máxima eficiencia se logra con partículas no
mayores a 1000 µm, siempre y cuando su densidad
seaEstos equipos utilizan la fuerza centrífuga para hacer
que las partículas se adhieran a una de sus paredes,
donde éstas caen a una tolva
receptora.
Equipos de
control
Ciclones
Por lo general se utilizan para remover partículas de 10
µm o mayor; sin embargo la eficiencia rara vez alcanza el
90%.
A estos equipos se les puede inyectar agua y volverlos
húmedos con lo que su eficiencia aumenta
notablemente.
Lavador venturi. Usan un flujo líquido para remover
partículas sólidas. El gas cargado con material
particulado pasa por un tubo corto con extremos anchos y una
sección estrecha. Esta constricción hace que el
flujo de gas se acelere cuando aumenta la presión. El
flujo de gas recibe un rocío de agua antes o durante la
constricción en el tubo. La diferencia de velocidad y
presión que resulta de la constricción hace que las
partículas y el agua se mezclen y
combinen.
La reducción de la velocidad en la sección
expandida del cuello permite que las gotas de agua con
partículas caigan del flujo de
gas
Filtro de mangas o de tela. En estos equipos el flujo
contaminado pasa por un medio filtrante que por lo regular es de
tela. Son equipos de gran eficiencia ya que llegan a capturar
partículas de menos de 0.5 de micra con 99% de eficiencia.
Sus limitantes son la temperatura y la humedad; ya que no pueden
manejar flujos a más de 200 °C y deben estar
totalmente secos, de lo contrario se queman las bolsas o se
apelmaza el polvo y tapan las
bolsas.
Plantas de preparación o beneficio de minerales o
materiales cerámicos o silicocalcareos. Las fases
principales en la fabricación de la cerámica
son:
Obtención de la materia
prima
Preparación de la materia
prima
Modelado de la
vasija
Tratamientos anteriores a la
cocción
Secado
Cocción
7 Tratamientos posteriores a la
cocción.
Estos pasos están unidos por complejas interrelaciones
debidas, por una parte, al carácter de la materia prima y
de las herramientas, la habilidad del ceramista y al entorno
productivo y, por la otra, al tipo de producción
deseado.
Materias primas para la fabricación de la
cerámica. Las materias primas esenciales de un
producto de cerámica son la arcilla y el agua. Se pueden
añadir productos no plásticos (desengrasantes) a la
mezcla de arcilla y puede que se necesiten engobes, pinturas o
barnices para el acabado de las vasijas. Para cocerlas, es
preciso disponer de
combustible.
Arcilla: Es un material complejo, pero sus dos
características principales son el pequeño
tamaño de sus partículas y la elevada
proporción de minerales de arcilla en la mezcla. El
componente mineral de la arcilla deriva de la erosión de
las rocas. El tamaño de sus partículas y las
características de estos minerales proporcionan a la
arcilla las propiedades físicas y químicas que
permiten modelarla y cocerla, creando la
cerámica.
Las arcillas pueden ser de dos clases:
estáticas y sedimentarias.
Las primeras se forman por la descomposición de rocas en
el mismo lugar de su formación y suelen ser más
puras, pero menos plásticas; las segundas, se forman
mediante procesos sedimentarios por la acción del viento,
del agua o de fenómenos periglaciares y suelen ser
más finas y
plásticas.
Agua: La mezcla de arcilla y agua da lugar a un medio
plástico moldeable, que se puede tornear y cocer. Se
incorporan a la arcilla, además, sales solubles disueltas
en agua mezclando agua salada con la arcilla antes de moldear la
pieza o sumergiendo la vasija ya hecha en agua de mar antes de
cocerla.
Combustible: Para cocer las cerámicas se necesita
combustible, así como para facilitar el secado y ahumado
de las piezas, procesos estos últimos cuyo
propósito consiste en extraer el exceso de humedad de la
pasta. Los combustibles varían en cantidad y calidad del
calor y humo que producen, por lo que pueden ser más
adecuados para una parte del proceso de cocción que para
otra o que afecten al producto de distintas maneras. Incluso la
variación estacional del combustible produce cambios en el
color del barniz. Para clasificar la cerámica
arqueológica hay que tener en cuenta estas
variaciones.
La madera tenía un uso extendido como combustible en la
manufactura de la cerámica tradicional, si bien
ésta no suele ser de mucha calidad. Más bien se
suelen usar productos resultantes de procesos agrícolas,
como la poda de árboles frutales u olivos, cáscaras
de coco, fibras o virutas arrancadas de la madera al cepillarla.
Otro combustible habitual es el
estiércol.
Preparación De La Arcilla. La preparación de
la arcilla entra en dos categorías. En primer lugar
debemos mencionar la purificación: la extracción de
materiales no deseados, como las raíces y otras sustancias
orgánicas, o de guijarros grandes. En segundo lugar, puede
que sea necesario alterar las propiedades del
material.
El objetivo es obtener un producto regular y uniforme, un
material cuyas propiedades sean predecibles y controlables y las
adecuadas para los procesos de formación y cocción
que se vayan a emplear. Según la función a que se
vayan a dedicar las vasijas se necesitarán distintas
mezclas de arcilla para su producción. Se pueden mezclar
dos o más tipos de arcilla, añadiendo quizás
desgrasantes no
plásticos.
Modelado. Los ceramistas disponen de una amplia gama de
técnicas para realizar su obra y pueden combinar varios
métodos.
Hay que distinguir bien entre los métodos de modelado
primarios, que nos proporcionan la forma básica de la
vasija, y los secundarios, que definen los detalles. Se pueden
dividir los métodos de modelado primarios en dos, a mano y
por rotación, este último con un
torno.
Técnicas de trabajo a mano y de moldeado. Las
vasijas más sencillas se hacen ahuecando el centro de una
bola de arcilla y dándole forma entre el pulgar y los
dedos. Esta técnica se suele usar sólo para hacer
pequeñas vasijas redondeadas o como técnica
secundaria para realizar elementos adicionales que se
añaden a la pieza
elaborada.
También se pueden juntar tiras planas de arcilla apretando
o pinchando los bordes. Aunque es más adecuada para hacer
vasijas rectangulares, con esta técnica se pueden fabricar
vasijas circulares. También se pueden hacer vasijas
uniendo series de rollos como si fuesen anillos o formando una
espiral
continua.
Una vez la vasija ha alcanzado cierto tamaño es necesario
moverla. Se la puede colocar sobre un soporte móvil, como
una estera, o una base fija hecha especialmente para la
fabricación de
cerámica.
A lo largo de muchas épocas ha sido habitual el uso de
moldes para hacer cerámica, si bien dentro de esta
categoría encontramos una amplia variedad de
técnicas. En el caso más sencillo, se puede hacer
uso de un objeto hueco, de la base de otra vasija o hasta de un
sencillo molde de cuero. Algunos tipos muy interesantes de moldes
son los que tienen una decoración incisa o impresa en la
cara interior. Cualquier vasija hecha en ellos presentará
una superficie decorada en
relieve.
La cerámica hecha a mano es la que se hacía en el
Neolítico. Posteriormente, ya en la Edad de los Metales,
se generalizó la técnica del
torneado.
Uso Del Torno. El proceso de fabricación de vasijas
a torno es el que la cultura popular asocia más con el de
producción de la cerámica. La mayoría de los
autores distinguen dos clases de
tornos:
El torno más sencillo, también denominado torno de
manubrio o rueda simple, es un sencillo volante que gira sobre un
pivote
central.
La superficie más elevada tiene una pequeña
depresión en un punto cerca del perímetro; en esta
oquedad se inserta un manubrio, con ayuda del cual se inicia la
rotación del torno o se le acelera cuando ésta
disminuye.
El torno tipo pozo está compuesto por dos volantes unidos
a un largo eje central y sostenidos por una agarradera abajo y un
soporte arriba. El disco inferior es más grande y pesado y
es el que mantiene el impulso aplicado por la persona que imprime
el movimiento de rotación con el
pie.
Tratamiento de la superficie. Las operaciones de
desbarbado y raspado sirven para alisar las irregularidades que
deja la fabricación con anillos o tiras de barro,
así como para unir las distintas partes, pero al mismo
tiempo alteran la apariencia de la
vasija.
Uno de los tratamientos de la superficie más comunes es el
bruñido, que consiste en frotar la vasija con un guijarro
liso o con alguna otra herramienta para que la superficie se
vuelva compacta y quede una serie de facetas y cierto lustre
sobre la superficie. Hay otros tipos de decoración de la
superficie.
Muchos de ellos implican la necesidad de horadar, comprimir o
cortar la superficie de la vasija con una
herramienta.
Secado. Antes de cocerla, hemos de secar la vasija ya
acabada, con el fin de eliminar el agua acumulada junto a las
partículas de arcilla. Este proceso se puede llevar a cabo
al aire libre o en cobertizos calentados
especialmente.
Durante el secado la vasija se encogerá, lo que causa una
presión que puede acabar en grietas. La forma y
posición de estas grietas refleja en cierto modo los
procedimientos
GUÍA empleados en la manufactura de la vasija; uno
de los ejemplos más frecuentes es la grieta en forma de S
en la base de las vasijas hechas a
torno.
El proceso de secado concentra también las sales disueltas
y las partículas finas de arcilla en la superficie debido
al movimiento de del agua a través de la pared. Es
importante distinguir esto de los efectos producidos por los
engobes, las pinturas y otros tratamientos de la
superficie.
Cocción. El propósito de la cocción
es transformar los minerales de arcilla en un material nuevo, la
cerámica. En algunas arcillas los cambios se producen al
alcanzar los 550-600ºC. La cerámica que no alcanza
esta temperatura durante la cocción suele desintegrarse
cuando se le sumerge en
agua.
Podemos reconocer dos modalidades de
cocción:
La cocción abierta, también denominada
cocción en montón o en hoguera, en la que las
vasijas y el combustible entran en contacto directo y se
amontonan sobre el suelo o en un hoyo excavado en el
terreno.
La cocción en horno, en la que la
cerámica y el carburante están separados; la
vasija suele estar en una cámara calentada por los
gases calientes y las llamas del
combustible.
Cocción a fuego
abierto
El método habitual consiste en amontonar las vasijas sobre
una capa de combustible además de mezclarlo dentro y
alrededor de la cerámica, cubriendo incluso todo el
montón con más combustible yo con una capa de
fragmentos de cerámica procedentes de cocciones
anteriores. Se prende el combustible y se quema
todo.
Puede que la característica más notable de la
cocción abierta sea el rápido incremento de la
temperatura desde el primer momento y su corta duración.
La temperatura tarda unos pocos minutos en alcanzar su intensidad
máxima; al cabo de poco rato se pueden retirar las vasijas
ya
cocidas
El más simple de los fuegos abiertos únicamente
permite la cocción de un número reducido de
vasijas, tal vez sólo una o dos, en un hoyo excavado en el
suelo. Una vez retiradas estas, la ceniza que queda se puede
emplear como
fertilizante.
El estudio de áreas con estas estructuras no es claramente
identificable, especialmente si después se utilizaban como
depósito de basuras o estercolero. Sólo
ocasionalmente se han identificado áreas donde se
practicasen cocciones
abiertas.
Aunque se trate sin duda de una técnica más simple
que el uso del horno, la cocción abierta resulta
perfectamente adecuada para cocer muchas vasijas y tiene
además la ventaja de su flexibilidad. En una sola
sesión se pueden cocer más o menos vasijas
agrandando más o menos el montón COCCIÓN EN
HORNO
CERRADO
Se pueden utilizar hornos domésticos, como los empleados
para el pan, para cocer cerámica, aunque es más
frecuente construir una estructura especial. La cocción en
horno tiene como característica principal que la
combustión se produce en un espacio distinto al lugar en
que se depositan los recipientes a cocer, pero ambos están
en comunicación. Esta cocción, a altas
temperaturas, es más regular y evita fracturas por cambios
fuertes de
temperatura.
Industria de producción de mezclas
asfálticas
El asfalto en su forma emulsificada es un producto muy
versátil. Su rendimiento puede ser optimizado para
diferentes aplicaciones, agregados, condiciones
climatológicas, así como requerimientos
específicos del cliente. Las cualidades de la
emulsión son obtenidas al momento de su producción
en función del asfalto, emulsificante, formulación
y equipo de producción La función del equipo de
producción
es:
Dispersar el asfalto en la fase acuosa a través
del molino coloidal para formar una apropiada
distribución de partículas, creando una
emulsión estable y con la viscosidad requerida.
Mezclar con precisión y consistencia los diferentes
ingredientes a través de sistemas de
dosificación para obtener la calidad y el rendimiento
de la emulsión deseada. Una planta con elementos de
proceso de medición de alta precisión y
sistemas de control automático es una valiosa
garantía donde puede obtenerse calidad. Mientras
más compleja sea una situación en
campo.
Con diferentes tipos de asfaltos, agregados, etc.
más evaluable es una planta con procesos de
automatización. En conclusión esto puede ser la
diferencia entre el éxito y el fracaso. Flexibilidad
Las emulsiones producidas de acuerdo a las diferentes
aplicaciones, condiciones en campo y especificaciones del
cliente, requieren cierta capacidad en el equipo procesador
para manejar un buen número de formulación de
emulsiones.
Todos los ingredientes de una emulsión deben de
tener la habilidad de cubrir una extensa área. Por
primera instancia el contenido de asfalto varía del40%
en algunas emulsiones como imprimantes hasta 70% en
tratamientos superficiales La capacidad de producir
órdenes urgentes para clientes, cambiando la
producción de una emulsión a otra
específica, es otro factor importante en el proceso.
Aquí es donde éste tipo de flexibilidad es
necesaria y es donde el proceso automático de
producción en-línea es importante. El cambio de
formulaciones toma solamente unos minutos, sin necesidad de
preparar previamente baches o lotes de fase acuosa o
almacenarlas en algún
lugar.
También las formulaciones pueden ser ajustadas durante la
producción en caso de ser requerido. Dispersión El
molino coloidal de Akzo Nobel está especialmente
desarrollado para la producción de emulsiones
asfálticas. Esto proporciona una fina y angosta
distribución de partículas, lo que mejora la
estabilidad al almacenamiento y al transporte conservando buena
viscosidad, con una potencia
moderada.
Todas las partes metálicas están fabricadas en
acero inoxidable 316, o de mejor calidad, y la cámara del
molino está montada en una brida conectada directamente al
motor eléctrico ofreciendo una instalación compacta
con buen ahorro de
espacio.
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