ES2213342T3 - Procedimiento para el secado de difluormetano. - Google Patents
Procedimiento para el secado de difluormetano.Info
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Abstract
Procedimiento de secado de F32 húmedo que comprende la puesta en contacto, en continuo, de una corriente de dicho F32 con una carga de una composición que comprende un tamiz molecular elegido entre un tamiz de tipo 3A, 4A, 5A, a una temperatura comprendida entre 5 y 78ºC, preferentemente a temperatura ambiente, y a una presión comprendida entre 0, 6 y 25 atmósferas, preferentemente entre 0, 8 y 17 atmósferas.
Description
Procedimiento para el secado de
diflúormetano.
La presente invención se refiere al campo de los
hidrocarburos fluorados y tiene por objeto, de una manera más
particular, un procedimiento para el secado en continuo de
diflúormetano (CH_{2}F_{2}) húmedo, utilizándose un tamiz
molecular, de tipo A, y utilizable en una unidad de producción
industrial.
El diflúormetano (conocido en el sector bajo la
denominación F32 o HFC-32) es uno de los posibles
substitutos para los cloroflúorcarburos (CFC) a los que hace
referencia el protocolo de Montreal. Este está destinado a
reemplazar de una manera más particular al cloropentaflúoretano
(F115, cuya acción sobre el ozono va acompañada por una contribución
muy fuerte al efecto de invernadero) y, en un futuro próximo, al
F22 o clorodiflúormetano. A este respecto entra en la composición
de varias mezclas de carácter casi -azeotrópico, tales como el R407
C (mezcla con el HFC-125 o pentaflúoretano al 50% /
50% en peso) o el R410 A (mezcla de
HFC-32/HFC-125 o
pentaflúoretano/HFC-134a o
1,1,1,2-tetraflúoretano en una proporción de 23% /
25% / 52% en peso) utilizados en la industria del frío.
El F32 puede obtenerse mediante fluoración del
cloruro de metileno (CH_{2}Cl_{2}) por medio de fluoruro de
hidrógeno (HF) en presencia de un catalizador o por hidrogenolisis
del diclorodiflúormetano (F12) o del clorodiflúormetano (F22) o
incluso por descomposición, en presencia de HF, de los éteres
alfafluorados bajo la acción de ácidos de Lewis.
Algunos de estos procedimientos necesitan lavados
ácidos o básicos, que introducen cantidades más o menos importantes
de agua en el producto final. Por lo tanto, este último debe sufrir
una operación suplementaria de secado para satisfacer las
especificaciones normalmente fijadas para los hidroflúorcarburos
(HFC), es decir menos de 10 ppm de humedad. Una especificación de
este tipo es necesaria para evitar los problemas de corrosión en
las máquinas frigoríficas.
Los tamices moleculares, denominados también
zeolitas sintéticas, son compuestos químicos ampliamente utilizados
en la industria como agentes adsorbentes, principalmente para el
secado de los gases o de los líquidos. Estos son aluminosilicatos
metálicos, que tienen una estructura cristalina tridimensional
constituida por un conjunto de tetraedros. Estos tetraedros están
formados por cuatro átomos de oxígeno que ocupan los vértices, y
que rodean bien a un átomo de silicio, o bien a un átomo de
aluminio colocado en el centro. Estos edificios contienen,
generalmente, cationes para que el sistema sea eléctricamente
neutro, tales como derivados del sodio, del potasio o del
calcio.
En el caso de los tamices moleculares,
denominados del tipo A, los tetraedros están ensamblados de tal
manera que componen un octaedro truncado. Estos octaedros están
dispuestos, a su vez, según una estructura cristalina cúbica
simple, que forma una red cuyas cavidades tienen un diámetro
aproximado de 11,5 \ring{A}. Estas cavidades son accesibles por
aberturas, o poros, que pueden estar parcialmente bloqueadas por
medio de cationes. Cuando estos cationes son derivados del sodio,
estas cavidades tienen un diámetro de abertura de 4,1 \ring{A}, y
se tiene entonces un tamiz molecular denominado 4 A. La estructura
cristalina de un tamiz de este tipo está representada por la
fórmula química siguiente:
Na_{12}[(AlO_{2})_{12}(SiO_{2})_{12}].
X
H_{2}O
en la que X, que representa el número de
moléculas de agua perteneciente a la estructura (agua de
cristalización) puede alcanzar 27, lo que representa un 28,5% en
peso de la zeolita
anhídra.
Tras eliminación del agua de cristalización por
calentamiento a una temperatura del orden de 500 a 700ºC, las
cavidades de estas substancias están disponibles para la adsorción
selectiva de diferentes gases o líquidos. De este modo, los poros
de los diversos tipos de zeolita no permiten el paso y la adsorción
en las cavidades correspondientes más que de moléculas cuyo diámetro
efectivo sea menor o igual que el diámetro efectivo de los poros.
En el caso del secado de gases o de líquidos, estas son por lo
tanto moléculas de agua que son retenidas por adsorción selectiva
en el interior de las cavidades mencionadas precedentemente, sin que
la substancia a ser secado sea adsorbida o lo sea solo en pequeña
proporción.
El tamaño de las aberturas (o de los poros) puede
modificarse, por lo demás, según los diferentes tipos de tamices
moleculares. De este modo, mediante intercambio de una gran parte
de los iones sodio de un tamiz molecular 4A por iones potasio, se
obtienen tamices moleculares 3A, cuyos poros tienen un diámetro de
aproximadamente 3 \ring{A}. El tamiz molecular 5A se realiza por
substitución de los iones sólido por iones calcio, siendo el
diámetro efectivo de los poros entonces del orden de 5
\ring{A}.
Los tamices de tipo 3A, 4A o 5A están ampliamente
disponibles en el comercio.
Desde el punto de vista de un plano práctico, los
matices moleculares pueden combinarse con otras substancias, tales
como aglutinantes, principalmente arcillas, y las composiciones
obtenidas son moldeadas por ejemplo en forma de granulados, bolas o
cuerpos extruídos.
Los tamices moleculares, acondicionados de este
modo, se utilizan industrialmente para la carga en columnas
secantes, en las que se introduce el gas húmedo, y de las cuales
sale seco.
Al cabo de un cierto tiempo de funcionamiento en
una columna secante, que varía con las condiciones de operación
(caudal de gas a ser secado, cantidad de tamiz molecular), se
observa un aumento del contenido en agua del gas secado, a la
salida de la columna. Este momento corresponde al alcance de la
capacidad de saturación en agua de la carga de tamiz, es decir de
la cantidad máxima de agua que puede ser adsorbida. Esta cantidad
se sitúa, generalmente, aproximadamente en un 20% en peso,
expresada con relación al peso del tamiz seco.
La carga de tamiz saturada con agua, de este
modo, debe ser sometida entonces a un tratamiento denominado de
regeneración, después del cual se ha restaurado la capacidad
inicial del tamiz para adsorber el agua. Este tratamiento consiste,
habitualmente, en hacer pasar a través de la columna una corriente
de un gas inerte, a una temperatura comprendida entre 200ºC y
300ºC. Desde el punto de vista de un plano práctico, este
tratamiento de la carga de tamiz saturada se efectúa en la misma
columna que en la que se ha introducido la corriente de gas a ser
secado. Por lo tanto una misma columna secante funciona tanto en
fase de secado de gas húmedo, como en fase de regeneración de la
carga de tamiz molecular por el gas inerte. Después de un cierto
número de estos ciclos de secado-regeneración, se
observa, sin embargo, una disminución irreversible de la capacidad
de saturación en agua de la carga de tamiz, y entonces es necesario
detener el funcionamiento de la columna para renovar la carga de
tamiz por una carga fresca.
Se entiende por carga fresca de tamiz, en este
texto, una carga de tamiz que no haya sido utilizada como agente
secante.
En las condiciones de la practica industrial de
secado de los gases por medio de tamices moleculares, se utilizan,
habitualmente, 2 columnas para el secado que pueden funcionar
alternativamente, encontrándose una en fase de secado mientras que
la otra se encuentra en fase de regeneración.
El secado del F32 por tamices moleculares
plantea un problema específico debido a la proximidad del diámetro
efectivo entre las moléculas de F32 y de agua (respectivamente de
0,33 nm y de 0,21 nm).
De este modo, la solicitud FR 2705586 menciona la
puesta en contacto en un recipiente bajo presión de F32 húmedo con
un tamiz molecular de tipo 3A y un aceite de éster a una
temperatura de 120ºC.
Este documento enseña, sin embargo, que en estas
condiciones, el F32 es adsorbido sobre el tamiz molecular y sufre
una reacción de descomposición, que tiene por efecto, a través de
una modificación del estado cristalino del tamiz, disminuir en gran
medida su capacidad de saturación en agua.
Este documento concluye que un tamiz de este tipo
no está adaptado para una utilización como agente secante del F32.
La solicitud de patente recomienda, consecuentemente, con el fin de
secar el F32, que circula como agente refrigerante a través del
interior de una máquina frigorífica, un tamiz molecular obtenido
por tratamiento complementario de un tamiz de tipo 3A que entraña
una disminución del tamaño de los poros.
Se ha observado en la actualidad que este
inconveniente podía evitarse si se procedía a un secado de una
corriente de F32 producida en continuo, en un intervalo particular
de temperatura, y utilizándose, principalmente, un procedimiento
específico para la regeneración de la carga de tamiz.
Un objeto de la presente invención consiste, por
lo tanto, en proponer un procedimiento para el secado de F32
húmedo, que utiliza un tamiz molecular simple, disponible
comercialmente, y utilizable en una unidad de producción industrial
F32.
Otro objeto de la invención consiste en proponer
un procedimiento para el secado en continuo de F32 húmedo, que
conduce a la separación selectiva del agua y del F32, con pérdidas
reducidas en F32.
Otro objeto de la invención consiste en proponer
un procedimiento para el secado en continuo del F32 húmedo, que
comprende una etapa de regeneración de la carga de tamiz molecular,
que mantiene sensiblemente constante su capacidad de saturación en
agua.
Otro objeto de la invención consiste en proponer
un procedimiento para el secado en continuo del F32 húmedo, que
permite una reducción del tiempo durante el cual están paradas
las columnas para el secado, para la renovación de la carga de
tamiz molecular.
Se ha encontrado en la actualidad que los objetos
anteriormente citados se alcanzan, de manera total o parcial, por
medio del procedimiento según la invención que se describe a
continuación.
La presente invención se refiere, por lo tanto, a
un procedimiento para el secado de F32 húmedo, que comprende la
puesta en contacto, en continuo, de una corriente de dicho F32 con
una carga de una composición que comprende un tamiz molecular
elegido entre un tamiz de tipo 3A, 4A o 5A, a una temperatura
comprendida entre 5 y 78ºC, preferentemente a temperatura ambiente,
y a una presión comprendida entre 0,6 y 25 atmósferas,
preferentemente entre 0,8 y 17 atmósferas.
En contra de las enseñanzas del arte anterior, es
posible, por lo tanto, de acuerdo con la invención, utilizar
tamices de tipo A, que están disponibles comercialmente, para secar
el F32 en continuo.
La corriente de F32 a ser secada puede ser una
corriente gaseosa o líquida. Cuando la corriente de F32 a ser
secada sea líquida, se operará ventajosamente a una presión
comprendida entre 9 y 25 atmósferas, preferentemente entre 12 y 17
atmósferas.
Cuando, según una variante preferida, la
corriente de F32 a ser secada sea un gas, se operará as una presión
comprendida entre 0,6 y 10 atmósferas, preferentemente entre 0,8 y
5 atmósferas.
La corriente de F32 a ser secada comprende,
generalmente, un contenido en agua menor que 10.000 ppm,
preferentemente menor que 6.000 ppm.
La puesta en contacto del F32 húmedo y de la
carga de tamiz se realiza, preferentemente, en una columna para el
secado situada en la parte aguas debajo de una unidad de
fabricación de F32.
Antes de su aplicación, para el secado de la
corriente de F32, la carga fresca de tamiz molecular se somete a un
tratamiento de activación. Ese tratamiento tiene por objeto
eliminar la humedad adsorbida después de la fabricación del
material durante su almacenamiento y las manipulaciones que
preceden a su aplicación en la columna para el secado. Este
tratamiento comprende, generalmente, un calentamiento a una
temperatura comprendida entre 200 y 300ºC y a una presión próxima
a la presión atmosférica.
El caudal de la corriente de F32 a ser secado y
la cantidad de carga de tamiz adaptada al secado pueden
determinarse sin dificultades excesivas por un técnico en la
materia experto en ingeniería química por cálculo y ensayo, en
función del tamaño de la unidad industrial.
Según una variante preferida del procedimiento
según la invención, el tamiz molecular utilizado es un tamiz de
tipo 3A. Un tamiz de este tipo presenta, ventajosamente, debido a
su diámetro efectivo de poros, una capacidad reducida de adsorción
de F32 y una eficacia mejorada.
Según una variante preferida del procedimiento
según la invención, la carga de tamiz molecular empleada se
regenera ventajosamente (tras haber alcanzado su capacidad de
saturación en agua), por el procedimiento que consiste en calentar
dicha carga a una temperatura comprendida entre 120ºC y 300ºC,
preferentemente entre 150º y 250ºC, a una presión absoluta menor
que 100 mm de Hg, preferentemente menor que 80 mm de Hg. La
duración de este procedimiento se determina, ventajosamente, de
manera que se adsorba la casi totalidad de la cantidad de productos
(esencialmente agua y, de forma minoritaria, el F32 residual)
adsorbidas como consecuencia del secado del F32 húmedo. Esta
cantidad se designa por la expresión "cantidad inicial" en las
líneas que siguen.
Según otra variante preferida del procedimiento
según la invención, la carga de tamiz molecular empleada se
regenera por el procedimiento que consiste en hacer pasar una
corriente de un gas inerte, tal como helio, a través de dicha carga,
a una presión próxima a la presión atmosférica, operándose en
primer lugar:
- (i)
- al menos a una temperatura comprendida entre 70ºC y 170ºC, preferentemente entre 80ºC y 165ºC, durante el tiempo necesario para la eliminación de al menos el 80%, preferentemente de al menos el 90%, de la cantidad de F32 inicial adsorbida en la carga, y a continuación
- (ii)
- a otra temperatura comprendida entre 180ºC y 300ºC, preferentemente entre 190ºC y 250ºC, durante el tiempo necesario para la eliminación de al menos el 90%, preferentemente al menos el 95%, de la cantidad de agua inicial adsorbida en la carga.
El tiempo necesario de funcionamiento a la
temperatura (i) se determina mediante el seguimiento de la
evolución del contenido en F32 del gas inerte, a la salida de la
columna de regeneración, por los métodos de control apropiados,
tales como valoración cromatográfica. El tiempo necesario de
funcionamiento a la temperatura (ii) se determina de manera
análoga, pro ejemplo, con ayuda de un dosificador de humedad. Estos
tiempos son función de un cierto número de parámetros que dependen
de la instalación y que son perfectamente conocidos por el técnico
en la materia: caudal del gas inerte de barrido, calores de
desorción del agua y del F32, masa calorífica del tamiz y de la
instalación metálica que contiene el tamiz.
Estas 2 últimas variantes de realización del
procedimiento según la invención, que se refieren a las modalidades
de la regeneración de la carga de tamiz, son particularmente
ventajosas. En efecto, permiten, como consecuencia de la
regeneración, el mantenimiento de la capacidad de saturación en agua
de la carga de tamiz molecular a un valor sensiblemente igual al que
tenía antes de la regeneración. De este modo, una misma carga de
tamiz empleada industrialmente puede ser utilizada de manera eficaz
durante un número mayor de ciclos: secado de F32/regeneración.
Entre estas dos variantes, aquella que utiliza una corriente de gas
inerte es preferida de una manera más particular por su
realización y su conducción más simples en una unidad
industrial.
Cuando se procede al tratamiento de regeneración
de la carga de tamiz molecular por el procedimiento en 2 etapas que
acaba de describirse, es particularmente ventajoso utilizar la
etapa (i) operándose en primer lugar:
- -
- (i1) a una primera temperatura comprendida entre 70 y 130ºC, preferentemente entre 100ºC y 125ºC durante el tiempo necesario para la eliminación de al menos el 60% (preferentemente al menos el 70%) de la cantidad de F32 inicial adsorbida, y a continuación
- -
- (i2) a una segunda temperatura comprendida entre 130ºC y 170ºC, preferentemente entre 145ºC y 165ºC, durante el tiempo necesario para la eliminación de, al menos, el 80%, preferentemente de al menos el 90%, de la cantidad de F32 inicial adsorbida.
Un tratamiento de este tipo permite mantener, aún
mejor, la capacidad de saturación en agua de la carga de tamiz.
Este permite además recuperar F32 cuyo contenido en agua se ha
reducido considerablemente con relación al del F32 húmedo a ser
secado, principalmente después de la etapa (i1).
El tratamiento para la regeneración de la carga
de tamiz, según una de las dos variantes descritas precedentemente,
se realiza, ventajosamente, en la misma columna que la que se ha
mencionado anteriormente. De una manera todavía más ventajosa, el
procedimiento para el secado según la invención se lleva a cabo en
dos columnas en paralelo, funcionando una de ellas en fase para el
secado del F32 húmedo propiamente dicho, y funcionando la otra en
fase de regeneración de una carga de tamiz molecular saturada.
En el caso en que, como se ha recordado
anteriormente, se proceda para la regeneración de la carga de tamiz
a un calentamiento a una temperatura comprendida entre 200 y 300ºC
(en presencia de una corriente de gas inerte), se observa una
degradación de la capacidad de saturación en agua de la carga de
tamiz molecular. Una degradación de este tipo conduciría a la
detención de la instalación industrial, para renovar la carga de
tamiz, en condiciones incompatibles con la conducción de una
instalación industrial para el secado.
Además del tamiz molecular, la composición
empleada en el procedimiento según la invención comprende aditivos
utilizados generalmente en este campo, principalmente un agente
para el aglutinado arcilloso que permite que los productos
moldeados de zeolita conserven su aptitud a ser conformados y su
resistencia. La composición se presenta, generalmente, en forma de
perlas, o de granulados. Desde el punto de vista de su resistencia
y de su poder desecante efectivo, es deseable que los granulados,
de forma esencialmente cilíndrica, tengan un diámetro desde 0,5
hasta 5 mm y una longitud desde 3 hasta 15 mm, y que las perlas
tengan un diámetro desde 1 hasta 5 mm.
Los ejemplos siguientes están dados a título
puramente ilustrativo, y no limitativo, del procedimiento según la
invención.
Se coloca una carga de 40,8 g de tamiz Ceca NK 30
(3 \ring{A}) en forma de granulados con un diámetro próximo a 1,5
mm y con una longitud comprendida entre 5 y 10 mm, en el interior
de un tubo secador de acero inoxidable (6), con un diámetro interno
de 14 mm y con una altura de 750 mm. El secador presenta, de este
modo, una altura útil de aproximadamente 380 mm y está equipado con
una doble camisa, que permite el calentamiento de la carga de
tamiz.
Se procede al tratamiento previo de activación de
la carga por calentamiento a 200ºC.
Se hace circular a continuación a través de este
tubo secador, con un caudal de 44 l/h, a una temperatura de 20ºC
aproximadamente y bajo una presión de 1 atmósfera, una corriente
gaseosa de F32 que contiene 4.100 ppm de agua, y se sigue la
eficacia del secado con ayuda de la medida del contenido en agua
realizada por medio de una célula de conductividad eléctrica (7)
acoplada con un conductímetro (8), conectado a su vez con un
registrador (9) y con un dispositivo para la detención automática
(10).
El gas seco atraviesa, a continuación, un
depósito tampón con una capacidad de 5 litros (15), desde el que es
enviado, por medio de una bomba de membrana (1) hasta un
humidificador compuesto por una columna de bolsas de vidrio (3) y
por un émbolo de inyección (4) que introduce agua líquida en el
sistema con un caudal de 0,4 ml/h, de tal manera que la corriente
de F32 secada se humidifique de nuevo con un valor de 4100 ppm de
agua, precitado. Después de esta humidificación y del pasaje a
través de un volumen de homogeneizado (5), la corriente retorna
hasta el secador (6).
Un volumen tampón con una capacidad de 10 litros
(11) permite mantener la presión de la corriente gaseosa de F32 a
un valor próximo a 1 atmósfera.
El conjunto, descrito en la figura 1, constituye
por lo tanto un bucle para el secado en fase gaseosa que simula el
funcionamiento de una columna de secado que trata, en continuo, una
corriente gaseosa húmeda de F32.
A la salida del tubo secador se mide un contenido
en agua del F32 menor que 10 ppm.
La desviación de la señal de salida de la célula
indica que se ha alcanzado la capacidad de saturación en agua de la
carga de tamiz, se produce al cabo de 18 h 30 de funcionamiento, lo
que corresponde a una capacidad de saturación en agua del 19,9% con
relación al peso del tamiz seco.
El conjunto descrito en la figura 1, permite,
igualmente, realizar, para una misma carga de tamiz molecular,
varios ciclos; cada ciclo comprende el secado en continuo de F32
húmedo hasta saturación en agua de la carga de tamiz, seguido de la
regeneración de dicha carga. Estos ciclos se realizan con un consumo
mínimo de F32.
Al cabo de 18 h 30 de funcionamiento y cuando se
ha alcanzado la capacidad de saturación en agua de la carga de
tamiz, tal como se ha descrito en el ejemplo 1, se detiene la
circulación de la corriente gaseosa húmeda de F32, cerrándose las
válvulas apropiadas.
A continuación se hace circular a través del tubo
secador (6) una corriente de helio durante 2 h a temperatura
ambiente, teniendo por objeto esta operación la eliminación del F32
que queda entre los gránulos de la carga de tamiz molecular.
Entonces se cierran las válvulas (18) y (19), y
se abre la válvula (22), con el fin de conectar el tubo secador (6)
con una bomba de vacío, por intermedio de una trampa metálica
sumergida en nitrógeno líquido.
La presión en dicho tubo se disminuye de este
modo a un valor de 1 mm de Hg. La temperatura en el tubo secador
(6) está fijada en 200ºC por circulación de un fluido caloportador
a través de la doble camisa de dicho secador.
Estas condiciones de temperatura y de presión se
mantienen aproximadamente durante 2 horas, hasta desorción completa
del agua y de la pequeña cantidad de F32, adsorbida todavía en la
carga de tamiz. El agua (y el F32) desorbidos de este modo son
retenidos en la trampa con nitrógeno líquido, cuyo peso se
determina a intervalos regulares de tiempo. El tratamiento para la
regeneración se detiene cuando el peso de la trampa sea
sensiblemente constante.
El ensayo para el secado tal como se ha definido
en el ejemplo 1, se repite entonces con la carga de tamiz
regenerada de este modo.
La capacidad de saturación en agua de la carga de
tamiz se alcanza al cabo de 19 horas de funcionamiento. Esta es del
18,4%, y representa, por lo tanto, el 92,5% de la capacidad de
saturación en agua determinada al final del ejemplo 1.
Este ejemplo muestra, por lo tanto, que la
capacidad de saturación en agua se mantiene a un valor
sensiblemente constante después del tratamiento de regeneración,
ventajosamente comprendido en el procedimiento para el secado de
F32 húmedo según la invención.
Se repite el ejemplo 1, con una carga fresca de
41,1 g de tamiz molecular Ceca NK 30 (3 \ring{A}).
La capacidad de saturación se alcanza al cabo de
19 horas de funcionamiento. Esta es del 18,5% con relación al peso
de tamiz seco.
Se procede entonces a la regeneración de la carga
de tamiz haciendo circular a través del tubo secador (6) una
corriente de helio a la presión atmosférica normal y en las
condiciones siguientes:
- a 120ºC, durante 2 horas, a continuación
- a 150ºC, durante 1 hora 30, y a
continuación
- a 200ºC durante 2 horas.
El seguimiento por cromatografía (14) del F32
desorbido muestra que las cantidades de F32 correspondientes
(expresadas con relación a la cantidad de F32 inicial adsorbida)
son de aproximadamente el 70% después del palier a 120ºC, de
aproximadamente el 90% después del palier a 150ºC.
El seguimiento por cromatografía (14) del agua en
la corriente de He muestra que después del palier a 200ºC, se ha
desorbido más del 95% del agua adsorbida sobre la carga de
tamiz.
El ensayo de secado tal como se ha definido en el
ejemplo 1, se repite entonces con la carga de tamiz regenerado de
este modo.
Se mide una capacidad de saturación en agua del
16,9%. Un valor de este tipo corresponde al 91,3% de la capacidad
de saturación en agua alcanzada al final de la etapa de secado del
ejemplo presente.
Este ejemplo muestra, por lo tanto, que la
capacidad de saturación en agua se mantiene a un valor
sensiblemente constante después del tratamiento de regeneración,
ventajosamente comprendido en el procedimiento para el secado de
F32 húmedo según la invención.
Se utilizan 40,3 g de una carga de tamiz no
fresco, cuya capacidad de saturación en agua, previamente
determinada según el ejemplo 1, es del 14,2%.
A partir de esta carga de tamiz, se realiza una
serie de ciclos de secado/regeneración; cada ciclo comprende el
secado en continuo de F32 húmedo realizado según el ejemplo 1,
hasta la saturación en agua de la carga, y seguido de la
regeneración de dicha carga según el programa de temperaturas
siguiente:
- 3 horas a 120ºC
- 3 horas a 160ºC
- 2 horas a 200ºC.
Se comprueba que el 98% de la cantidad de F32
inicial adsorbida es desorbida al cabo de 3 horas a 160ºC.
Los resultados se han reunido en la tabla
siguiente. Estos muestran que la capacidad de saturación en agua de
la carga de tamiz se mantiene sensiblemente constante.
| Ciclo Nº | Capacidad en agua (%) |
| 1 | 14,2 |
| 2 | 14,3 |
| 3 | 14,5 |
| 4 | 13,0 |
| 5 | 15,3 |
Ejemplo
comparativo
Se repite el ejemplo 1 con una carga fresca de
tamiz de 40,8 g.
La capacidad de saturación en agua se alcanza al
cabo de 19 horas de funcionamiento. Esta es del 18,4% con relación
al peso de tamiz seco.
La regeneración se realiza bajo barrido con helio
seco (12) y precalentado a 150ºC (horno 13), dicho tamiz se
calienta simultáneamente por medio de la doble camisa del secador
(6); esas modalidades tienen por objeto alcanzar muy rápidamente
una temperatura de 200ºC sobre el conjunto de la carga de tamiz como
ocurre en la práctica en un procedimiento industrial.
Al cabo de un período de 2 horas a esta
temperatura de 200ºC, el tamiz se refrigera y se someten 35,3 g de
esta carga al ensayo de secado tal como se ha definido en el
ejemplo 1.
La capacidad de saturación en agua de la carga de
tamiz se alcanza en este caso al cabo de 10 horas de funcionamiento
y es del 11,2% solamente. Este valor corresponde a una disminución
del 40% con relación a la capacidad de saturación inicial, antes de
la regeneración.
Claims (10)
1. Procedimiento de secado de F32 húmedo que
comprende la puesta en contacto, en continuo, de una corriente de
dicho F32 con una carga de una composición que comprende un tamiz
molecular elegido entre un tamiz de tipo 3A, 4A, 5A, a una
temperatura comprendida entre 5 y 78ºC, preferentemente a
temperatura ambiente, y a una presión comprendida entre 0,6 y 25
atmósferas, preferentemente entre 0,8 y 17 atmósferas.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la corriente de F32 a ser secada es una
corriente gaseosa, y la presión está comprendida entre 0,6 y 10
atmósferas, preferentemente entre 0,8 y 5 atmósferas.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la corriente de
F32 comprende un contenido en agua menor que 10.000 ppm,
preferentemente menor que 6.000 ppm.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la puesta en
contacto del F32 húmedo y de la carga de tamiz se realiza en una
columna situada aguas debajo de una unidad de fabricación de
F32.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el tamiz
molecular empleado es un tamiz de tipo 3A.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la carga de
tamiz se regenera por el procedimiento que consiste en calentar
dicha carga a una temperatura comprendida entre 120ºC y 300ºC,
preferentemente entre 150º y 250ºC, a una presión absoluta menor que
100 mm de Hg, preferentemente menor que 80 mm de Hg.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la carga de
tamiz se regenera por el procedimiento que consiste en hacer pasar
una corriente de un gas inerte tal como helio, a través de dicha
carga, a una presión próxima a la presión atmosférica, operándose
en primer lugar:
- (i)
- al menos a una temperatura comprendida entre 70ºC y 170ºC, preferentemente entre 80ºC y 165ºC, durante el tiempo necesario para la eliminación de al menos el 80%, preferentemente al menos el 90%, de la cantidad de F32 inicial adsorbida en la carga, y a continuación,
- (ii)
- a otra temperatura comprendida entre 180ºC y 300ºC, preferentemente entre 190ºC y 250ºC, durante el tiempo necesario para la eliminación de al menos el 90%, preferentemente al menos el 95%, de la cantidad de agua inicial adsorbida en la carga.
8. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque se lleva a cabo la etapa (i) operándose
en primer lugar:
- -
- (i1) a una primera temperatura comprendida entre 70ºC y 130ºC, preferentemente entre 100ºC 125ºC, durante el tiempo necesario para la eliminación de al menos el 60% (preferentemente al menos al 70%) de la cantidad de F32 inicial adsorbida, y a continuación
- -
- (i2) a una segunda temperatura comprendida entre 130ºC y 170ºC, preferentemente entre 145ºC y 165ºC, durante el tiempo necesario para la eliminación de al menos el 80%, preferentemente al menos el 90%, de la cantidad de F32 inicial adsorbida.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 6 a 8, caracterizado por que el tratamiento
de regeneración de la carga de tamiz se lleva a cabo en la misma
columna que la definida en la reivindicación 4.
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque se lleva a cabo en dos columnas en
paralelo, funcionando una de ellas en fase para el secado del F32
húmedo, funcionando la otra en fase para la regeneración de una
carga de tamiz molecular saturado.
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