Autores: Dra. Dª. Mª del Cristo Adrián de Ganzo, Dr. D. Alexis Dionis Melián
Las técnicas de inertización existentes y los métodos de reemplazo de gases en el interior de los tanques de carga de un buque se pueden dividir principalmente en tres procesos totalmente diferenciados, en el cual se basan las técnicas de inertización actuales en buques petroleros y quimiqueros. La producción de nitrógeno a bordo de los buques a través de una planta de generación de nitrógeno, evitando medios más complejos y con inconvenientes específicos de corrosión, mayor coste, complejidad en el mantenimiento, baja producción de gas inerte en el mismo espacio entre otras, ha logrado una mayor eficiencia y mejores resultados en la inertización de los espacios de carga, así como en el mantenimiento de las paredes de los tanques y en seguridad/medio ambiente. Dando una seguridad del proceso aproximada al 100%. [1]
A continuación se describen las principales técnicas que se utilizan actualmente destacando la de membranas.
CONDENSACIÓN
El proceso consiste en enfriar la corriente de gas a una temperatura tal que condense el componente que se desea separar, que debe tener una baja presión de vapor, y así poder recoger el condensado.
Esta técnica presenta como ventajas el tratarse de una tecnología relativamente sencilla y barata. Como principales desventajas, presenta bajas eficiencias y tendencia de las instalaciones al ensuciamiento. [Air Liquide E&C product data sheet]
CRIOGÉNICA
La separación criogénica se basa en el enfriamiento de la corriente a separar a temperaturas muy bajas, por medio del empleo de gases como el nitrógeno y el helio. Se utiliza ampliamente para la purificación comercial de determinados gases, como el dióxido de carbono procedente de corrientes que tienen una elevada concentración de este gas (alrededor del 50 %).
La ventaja que presenta esta técnica es que proporciona una producción directa de dióxido de carbono líquido, que es más fácil y económico de transportar. [Air Liquide E&C product data sheet]
La separación criogénica se basa en el enfriamiento de la corriente a separar a temperaturas muy bajas, por medio del empleo de gases como el nitrógeno y el helio. Se utiliza ampliamente para la purificación comercial de determinados gases, como el dióxido de carbono procedente de corrientes que tienen una elevada concentración de este gas (alrededor del 50 %).
La ventaja que presenta esta técnica es que proporciona una producción directa de dióxido de carbono líquido, que es más fácil y económico de transportar. [Air Liquide E&C product data sheet]
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Esquema típico de separación criogénica. Fuente: Messer Solver Recovery product data sheet |
MEMBRANAS
Una membrana es una película que actúa como una barrera, permitiendo el paso selectivo y específico, bajo las condiciones apropiadas, de determinados componentes.
El equipo y el proceso de operación de esta técnica de separación son simples, sin embargo, la eficacia de la separación es baja y el coste de la misma es muy elevado. Por este motivo las membranas se utilizan solamente en procesos en los que el flujo de gas es suficientemente alto para justificar su inversión, como es el caso de los buques con descargas constantes. [Air Liquide E&C product data sheet]
ABSORCIÓN
La absorción es el proceso por el que un componente de una mezcla gaseosa se transfiere hacia una fase líquida (disolvente). El componente debe tener una elevada difusividad y solubilidad, y también es necesario que el área interfaz gas-líquido sea grande.
Actualmente, ésta es la técnica más ampliamente utilizada para capturar dióxido de carbono de gases de combustión, si bien presenta los inconvenientes de un elevado consumo energético y la baja resistencia de las aminas a la degradación. [Air Liquide E&C product data sheet]
La absorción es el proceso por el que un componente de una mezcla gaseosa se transfiere hacia una fase líquida (disolvente). El componente debe tener una elevada difusividad y solubilidad, y también es necesario que el área interfaz gas-líquido sea grande.
Actualmente, ésta es la técnica más ampliamente utilizada para capturar dióxido de carbono de gases de combustión, si bien presenta los inconvenientes de un elevado consumo energético y la baja resistencia de las aminas a la degradación. [Air Liquide E&C product data sheet]
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Esquema típico separación criogénica. Fuente: Implica-T |
ADSORCIÓN
La adsorción es una operación de separación de mezclas fluidas que se produce por la retención de uno o varios componentes sobre la superficie interna de un sólido poroso. Esta adsorción se produce por la existencia de fuerzas de interacción entre el adsorbato y el adsorbente. Según el grado de interacción adsorbente-adsorbato la adsorción puede ser física, producida por fuerzas intermoleculares de tipo Van der Waals o puentes de hidrógeno, o química, donde la fuerza de atracción es similar a la de un enlace químico.
La aplicación de una técnica de separación u otra depende principalmente de la composición de la mezcla a separar, tanto en el número y proporción de los componentes principales, como de las impurezas que puedan estar presentes y de las condiciones de operación. [Implica-T]
Si quieres saber más sobre el tema, puedes consultar la tesis doctoral:
- “Producción de gas inerte por medios no criogénicos: recuperación del permeado”, de Mª del Cristo Adrián de Ganzo.
También puedes consultar la bibliografía existente en la BNAU:
- El buque tanque / I.G. Reigadas. Santander: TDG, 2004.
- Manual de lavado con crudo y gas inerte / José Luis Chinea López, Vicente Hernández Santaella. España : Colegio de Oficiales de la Marina Mercante, 1994.
- Equipment / Society of International Gas Tanker & Terminal Operators. Livingston: Witherby Seamanship International, 2008.
- Inert flue gas safety guide / International Chamber of Shipping, Oil Companies International Marine Forum. London: International Chamber of Shipping, cop.1987.
- Manual para buques de productos químicos / Juan Ramón Morán Fernández, Rafael Casanueva Muñoz. Madrid : COMME, D.L. 1994.
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