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 Vertical
Molino Coloidal con Bomba Retromezcladora en Recirculación
Dispersor 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 transparente
de 0 a 10°c: frágil y opaco
a 20°c : es blanco, flexible y traslúcido
A 50°C : ES PEGAJOSO
VULCANIZADO
DURO
ELÁSTICO
INSOLUBLE
NO PEGOJOSO
MASTICADO 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 sea
Estos 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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