ES2280183T3 - Instalacion de tratamiento ciclico de fluido por adsorcion con valvulas de estanquidad mejorada. - Google Patents
Instalacion de tratamiento ciclico de fluido por adsorcion con valvulas de estanquidad mejorada. Download PDFInfo
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Abstract
Instalación de tratamiento de gas que funciona por ciclo de tratamiento, en la que al menos una parte de dicho ciclo se lleva a cabo a una presión inferior a la presión atmosférica, que comprende: - al menos un recipiente (1, 2) de tratamiento de gas que contiene al menos un adsorbente, incluyendo el citado recipiente (1, 2) al menos un orificio (5, 6), - al menos una canalización (21, 22, 31, 32) de gas que se comunica con el citado orificio (5, 6), - al menos una válvula (23, 24, 33 a 36) dispuesta en la citada canalización (21, 22, 31, 32) de gas y que controla la circulación del gas que circula por la citada canalización (21, 22, 31, 32), comprendiendo la citada válvula (23, 24, 33 a 36) medios (43, 54) de maniobra de la válvula y medios (51, 74 a 76) de estanquidad; que se caracteriza porque unos medios (53, 53a a 55f) de mantenimiento de una atmósfera gaseosa protectora están dispuestos alrededor de al menos una parte de los medios (51, 74 a 76) de estanquidad de la citada válvula (23, 24, 33 a 36) para permitir crear y/o mantener una atmósfera gaseosa protectora alrededor de al menos una parte de los medios (51, 74 a 76) de estanquidad de la citada válvula (23, 24, 33 a 36).
Description
Instalación de tratamiento cíclico de fluido por
adsorción con válvulas de estanquidad mejoradas.
La invención se refiere a una instalación y a un
procedimiento de tratamiento cíclico de un fluido por adsorción con
la utilización, durante una parte del ciclo de tratamiento del
fluido, de una presión inferior a la presión atmosférica, en
particular un procedimiento de tipo VSA de separación y/o de
purificación de un flujo gaseoso que contiene esencialmente oxígeno
y nitrógeno, tal como el aire.
Se conoce el hecho de que los gases y las
mezclas gaseosas encuentran numerosas aplicaciones a nivel
industrial. Así, los gases del aire, tales como en especial el
oxígeno y el nitrógeno, se utilizan habitualmente en numerosos
sectores, como es en especial el sector de la electrónica, el sector
de la combustión, el sector médico, el sector alimentario, el
sector de la soldadura...
Actualmente, una de las técnicas utilizadas para
producir o purificar los gases, en particular los gases del aire,
es la técnica conocida como "PSA" (Pressure Swing Adsorption),
es decir, adsorción con variaciones de presión.
Según esta técnica PSA, cuando la mezcla gaseosa
que se va a separar procede, por ejemplo, del aire, y el componente
que se va a recuperar es el oxígeno, por ejemplo, dicho oxígeno se
separa de la mezcla gaseosa que constituye el aire del ambiente
merced a una adsorción preferencial de al menos el nitrógeno sobre
uno o varios materiales adsorbentes, preferentemente al menos el
nitrógeno, y se somete a ciclos de presión determinada en una o
varias zonas de separación, en general uno o más adsorbedores.
El oxígeno que no se adsorbe o que se adsorbe
poco, se recupera a la salida de la zona o las zonas de separación
con una pureza que, en general, es superior al 90%.
En otras palabras, la técnica de la adsorción se
utiliza normalmente para separar los diferentes componentes de una
mezcla gaseosa, con el fin de producir directamente, en el caso del
aire, el oxígeno y/o el nitrógeno relativamente puro o, según sea
el caso, para eliminar determinadas impurezas, por ejemplo el vapor
de agua, el dióxido de carbono, los óxidos de nitrógeno, los
rastros eventuales de hidrocarburos..., cuya presencia puede ser
perjudicial para el buen funcionamiento de los equipos situados
corriente abajo, tales como las unidades de fraccionamiento de aire
por vía criogénica, por ejemplo.
De manera más general, un procedimiento PSA de
separación de una mezcla gaseosa que comprende un primer compuesto
que se adsorbe preferentemente sobre un material adsorbente, y un
segundo compuesto que se adsorbe de manera menos preferente que el
primer compuesto sobre el citado material adsorbente, con vistas a
la producción de dicho segundo compuesto, comprende de manera
cíclica:
- una etapa de adsorción preferencial de al
menos el citado primer compuesto sobre el citado material
adsorbente, a una presión de adsorción denominada "presión
alta", con recuperación de al menos una parte del segundo
compuesto así producido;
- una etapa de desorción del primer compuesto
así atrapado por el adsorbente, a una presión de desorción inferior
a la presión de adsorción, denominada "presión baja";
- una etapa de re-compresión de
la zona de separación que comprende el adsorbente, mediante paso de
la citada presión baja a la citada presión alta.
Dicho de otro modo, en las instalaciones
industriales basadas en la técnica de la adsorción, un flujo gaseoso
a tratar se mueve a través de uno o de varios lechos de
adsorbentes. Tras un cierto tiempo de funcionamiento, los
materiales adsorbentes se saturan y por lo tanto no son ya
susceptibles de fijar nuevas moléculas de gas.
Se hace entonces necesario proceder a la
regeneración del lecho o los lechos de adsorbente. Para hacer esto,
se pueden utilizar varias técnicas de regulación o de desorción, por
ejemplo la elevación de la temperatura, la bajada de presión, la
elusión por medio de un gas de barrido..., pudiendo estas diversas
técnicas ser utilizadas conjuntamente o sucesivamente, según sea
necesario.
Actualmente, numerosos procedimientos utilizan
una presión de regeneración inferior a la presión atmosférica, es
decir, inferior a 1 bar (10^{5} Pa). Una técnica de ese tipo, que
constituye un caso particular de procedimiento PSA, se denomina
normalmente técnica o procedimiento "VPSA" (Vacuum
"Pressure" Swing Adsorption) o conocida de manera más simple
como "VSA" (Vacuum Swing Adsorption), es decir, adsorción con
variación de presión y puesta bajo vacío.
A título de ejemplo, se puede citar:
- el documento
US-A-5.042.994, que describe un
procedimiento de separación de los gases del aire que comprende una
presión de desorción inferior a la presión atmosférica, destinado a
la co-producción de nitrógeno de alta pureza y de
oxígeno de pureza media,
- el documento
US-A-5.156.657, que conduce a un
procedimiento PSA para eliminar el agua y el CO_{2} presentes en
un flujo de aire, con la utilización de una etapa de purga bajo
vacío,
- el documento
US-A-5.395.427, que se refiere a un
procedimiento PSA con dos etapas de adsorción para la producción de
oxígeno de alta pureza con la puesta bajo vacío de las dos etapas de
adsorción en el transcurso de un ciclo de producción,
- el documento
US-A-5.463.869, que hace referencia
a un procedimiento integrado de adsorción/destilación criogénica
para la separación de aire con la utilización de un ciclo de tipo
VSA durante la citada separación, y
- el documento
US-A-5.785.740 que conduce al ciclo
trans-atmosférico de producción, en particular, de
oxígeno.
Parece por tanto que, según muestran estos
documentos, la utilización en un procedimiento PSA de etapas de
puesta bajo vacío, es decir, a una presión inferior a la presión
atmosférica, con el fin de obtener un procedimiento VSA, es
conocida y convencional.
Actualmente, los materiales zeolíticos son los
adsorbentes más utilizados en las instalaciones de separación o de
purificación de gas que utilizan un procedimiento de tipo PSA o VSA.
Tales zeolitas se describen, en particular, en los documentos
EP-A-486384,
EP-A-606848,
EP-A-589391,
EP-A-589406,
EP-A-548755,
US-A-268023,
EP-A-109063,
EP-A-827771 y
EP-A-760248.
Sin embargo, estos adsorbentes, en particular
las zeolitas, presentan una gran sensibilidad a los contaminantes
de cualquier naturaleza susceptibles de contaminarlas y de
inactivarlas, en particular los contaminantes presentes en el aire
atmosférico.
Así, se conoce el hecho de que, en las unidades
de tratamiento de aire, los rastros de agua reducen
considerablemente los rendimientos de las zeolitas utilizadas ya
sea pare detener el CO_{2} con anterioridad a la separación
criogénica del aire, o ya sea para detener el nitrógeno que se desea
producir respecto al oxígeno.
Ésta es la razón de que se disponga
habitualmente, a la entrada de los adsorbedores que sirven para la
separación del aire, una capa de un adsorbente adaptado para la
eliminación del agua, la cual va seguida de una o de varias capas
de uno o más adsorbentes destinados más específicamente a detener la
composición gaseosa que se ha de eliminar, por ejemplo el CO_{2},
el nitrógeno u otros compuestos gaseosos, según sea el caso
considerado, como se ha explicado en lo que antecede. De manera
convencional, la capa de adsorbente adaptada para la eliminación
del agua es, por ejemplo, una capa de alúmina activada,
eventualmente dopada, o de gel de sílice, a saber una zeolita que
presenta una elevada afinidad por el agua y que es regenerable en
las condiciones normales de funcionamiento de la unidad.
Se conoce igualmente el hecho de efectuar
regeneraciones periódicas por elevación de la temperatura y
efectuar, por otra parte, regeneraciones denominadas excepcionales
a temperatura más elevada que la temperatura nominal de
regeneración con el fin de eliminar los rastros de humedad que son
susceptibles de acumularse en el adsorbente, es decir, en la
zeolita, con el transcurso del tiempo, y a pesar de las fases de
regeneración periódicas.
En general, estas regeneraciones se hacen con un
caudal de regeneración reducido que aprovecha así la potencia
instalada del calentador para obtener una temperatura de salida más
elevada, por ejemplo 250ºC en lugar de 150ºC en funcionamiento
normal, y alcanza tras el barrido del lecho de adsorbente un índice
de humedad residual muy bajo que permite utilizar de manera óptima
la zeolita.
En el mismo sector, el documento
FR-A-9409162 divulga un dispositivo
anti-contaminación que permite evitar cualquier
entrada de humedad a nivel de las zeolitas durante las fases de
parada de las unidades de adsorción.
Para hacer esto, durante las paradas, se aísla
cada adsorbedor y se pone su entrada en comunicación libre con la
atmósfera.
Además, cada adsorbedor, que está bajo vacío
durante cada parada, se lleva de nuevo a la presión atmosférica por
introducción en éste de un gas prácticamente seco y preferentemente
mediante el gas de producción.
De esta manera, todos los intercambios gaseosos
residuales con la atmósfera, debidos a las variaciones de
temperatura de los adsorbentes por ejemplo, se hacen a través del
lecho que sirve para la desecación del gas a tratar, y por lo tanto
sin deterioro alguno para la zeolita situada corriente abajo.
La aplicación industrial de los dispositivos,
las instalaciones y los procedimientos descritos en lo que antecede,
han permitido conducir a rendimientos casi sin cambio a lo largo de
períodos de varios años, en particular con vistas a la producción
de oxígeno por adsorción, o para los que, en casos extremos, el
descenso del rendimiento no ha sido más que de algunos puntos
porcentuales, es decir, industrialmente aceptable.
Se ha puesto de manifiesto, no obstante, que en
las unidades de nueva generación, el envejecimiento parece
acelerarse y que, después de los primeros años de funcionamiento, se
observa una disminución notable de los rendimientos.
Teniendo en cuenta las consecuencias económicas
negativas asociadas a esta degradación, este nuevo fenómeno ha sido
objeto de estudios planteados para determinar la causa.
Así, se ha establecido, a partir de tomas
estadísticas de muestras de adsorbentes obtenidas en las unidades
industriales, que la bajada de rendimientos era atribuible a la
presencia de restos de agua en la zeolita, algunos en cantidad
limitada pero sin embargo superior a la medida durante la puesta en
marcha de estas unidades.
A la inversa, en unidades industriales más
antiguas que habían podido conocer tales problemas con anterioridad
a la aplicación de la enseñanza del documento
FR-A-9409162, la contaminación por
humedad no tocaba de manera bien marcada y bastante sensible, una
zona de zeolita próxima a la salida de cada adsorbedor, es decir, el
lado de producción, sino a la totalidad de la masa de
adsorbente.
De este modo, por ejemplo, con anterioridad a la
utilización del dispositivo descrito mediante el documento
FR-A-9409162, un caso de
contaminación pudo ser identificado y atribuido a la fase de
re-presurización a contracorriente de un adsorbedor
parado sistemáticamente bajo vacío, a través de una válvula con
fugas del lado de producción, con el oxígeno cargado en el agua por
medio de una máquina de compresión de tipo húmedo. Un análisis del
tamiz molecular utilizado en esta unidad de producción, ha puesto
de manifiesto una polución masiva de la capa superior de dicho
tamiz, lado de producción, por parte de la humedad cuya fuente es,
sin ninguna duda, el agua contenida en la bomba de anillo líquido
situada en proximidad inmediata a, y corriente debajo de, la unidad
de producción.
En este caso, los problemas encontrados con las
unidades industriales más recientes, se derivan de hecho de una
contaminación lenta y progresiva, es decir, no puntual o
escalonada.
Mediciones y ensayos realizados en unidades
industriales han permitido conocer la causa y comprender por qué
este fenómeno no había aparecido anteriormente en las unidades
industriales más antiguas.
Esto va a ser explicado ahora tomando como
ejemplo una unidad de tipo PSA de producción de oxígeno a partir de
aire, que incluye dos adsorbedores, pero entendiendo que el fenómeno
es general y concierne a todos los casos de regeneración bajo
vacío. Asimismo, el ciclo considerado a título de ejemplo
corresponde al descrito por el documento
US-A-5.223.004, aunque esta elección
no es en modo alguno limitativa.
Se hace por tanto referencia 6/9 en particular a
las figuras 1 y 2 de este documento, así como a los pasajes que se
mencionan, a saber: columna 3, líneas 20 a 68, y columna 4, líneas 1
a 24.
Con la lectura de este documento, se comprende
que:
- las líneas por el lado de gas de producción se
ponen regularmente y cíclicamente bajo vacío;
- existen varias etapas en el transcurso de las
cuales el oxígeno retorna a contracorriente a los adsorbedores
durante la etapa de presurización inicial, durante la etapa de
bombeo del oxígeno contenido especialmente en las citadas líneas, y
durante la etapa de elusión;
- este tipo de ciclo hace que sea necesario, por
el lado de la salida de producción de cada adsorbedor, un cierto
número de válvulas que, sucesivamente, aíslan o ponen en
comunicación de fluido los diversos equipos de la unidad PSA.
Las válvulas utilizadas son del tipo de "todo
o nada", como se ha representado en la figura 2 del documento
US-A-5.223.004, o, según sea el
caso, de apertura y/o cierre controlado, en particular por medio de
rampas.
De forma general, se utilizan válvulas de tipo
mariposa que entrañan pequeñas variaciones de presión cuando la
apertura de las citadas válvulas es del orden del 100%, y permiten
minimizar el consumo energético de la instalación.
En particular, las válvulas de tipo mariposa han
sido perfectamente adaptadas a las condiciones de funcionamiento de
las unidades PSA, es decir, que han tenido en cuenta el gran número
de maniobras, la elevada velocidad de apertura/cierre, la
estanquidad necesaria, las características del procedimiento que se
ha de poner en práctica, etc.
Entre las evoluciones generadas por esta
adaptación, se puede apreciar la amplia gama de materiales
disponibles para el asiento, los apoyos, las estanquidades (metal,
elastómero, plastómero, PTFE cargado...), la mejora de las
cinemáticas y de las secciones de paso, etc. A título de ejemplo, el
par necesario para la apertura y/o el cierre del obturador de una
válvula de tipo mariposa puede ser limitado con la utilización de
una cinemática de doble descentramiento. En ese caso, el eje de
rotación está decalado con relación al plano del obturador y
descentrado con relación al eje de la tubería. Esta concepción
reduce en gran medida los rozamientos entre el asiento y el alcance
de la estanquidad del obturador. Asimismo, el árbol de rotación del
obturador puede estar formado por dos partes, dejando así la zona
central libre para la circulación de fluido, lo que tiene como
resultado disminuir las pérdidas de carga a través de la
válvula.
De manera general, las estanquidades enfrentadas
al medio exterior al paso del árbol de rotación son de tipos
variados, y utilizan las diversas técnicas (guarnición, junta
tórica, junta en V, doble estanquidad...) y materiales
conocidos.
En algunos modelos de válvulas, los apoyos son
fácilmente sustituibles, comprendiendo el apoyo opuesto al eje de
maniobra que puede constituir, por ejemplo, un cartucho fácilmente
desmontable sin tener que abrir o desmontar la válvula propiamente
dicha.
A pesar de todas estas adaptaciones, se ha
puesto de manifiesto en el transcurso de los ensayos efectuados
sobre las unidades industriales, que es a nivel de estas
estanquidades respecto al medio exterior, es decir la atmósfera
ambiental, donde reside el problema del descenso de los rendimientos
con el paso del tiempo que se ha encontrado en las unidades PSA más
recientes.
De hecho, el envejecimiento prematuro del
adsorbente, en particular de las partículas de zeolita, puede
explicarse en virtud de la evolución actual de las unidades PSA, en
particular de las unidades PSA de separación de aire.
En efecto, las unidades PSA recientes se
caracterizan por una utilización de tamiz molecular, es decir de
adsorbente, cada vez más eficaz, y por la reducción de los tiempos
del ciclo.
Volviendo a tomar el ejemplo de la separación de
aire para producir oxígeno, se produce una evolución desde las
unidades PSA que utilizan adsorbentes de tipo zeolita 13X o 5A, y
que funcionan con tiempos de ciclo de varios minutos, hacia las
unidades PSA que utilizan adsorbentes de tipo zeolita X o LSX
intercambiados por medio de cationes metálicos, tal como el litio,
y que funcionan con tiempos de ciclo del orden de algunas decenas
de segundos, típicamente menos de 90 segundos.
El aumento intrínseco de la productividad del
material adsorbente relacionado con la reducción del tiempo del
ciclo, conduce a la utilización actual de entre 5 y 10 veces menos
zeolita que en el caso de una unidad convencional, tal como una
unidad que utiliza adsorbentes de tipo zeolita 13X o 5A, y todo
ello, para una misma producción.
Se apreciará, por otra parte, que esta reducción
sustancial de las cantidades de adsorbente necesario ha permitido
en este caso reducir los costes de inversión dado que los nuevos
materiales, más elaborados, pueden costar entre alrededor de 3 a 6
veces más que los materiales más convencionales, tales como la
zeolita 13X o 5A.
Por otra parte, para una producción dada, los
demás equipos han cambiado relativamente poco de tamaño, en
particular las líneas de tubuladura por el lado de la salida de
producción de los adsorbedores; siendo siempre los caudales en
circulación del mismo orden de magnitud.
De ahí que, tomando el ejemplo del ciclo MPSA
citado en lo que antecede, se comprende que si las cantidades de
gas intercambiadas en el transcurso de cada etapa, son más bajas
debido al hecho de la reducción del volumen de adsorbente, los
caudales en sí mismos se mantienen prácticamente sin cambio debido a
la reducción de la duración de estas mismas etapas. Con una misma
pérdida de carga y para una producción dada, es por tanto normal
que el diámetro de las tuberías se mantenga sin cambio.
En la práctica, al haber sido mejorados los
rendimientos intrínsecos de las unidades conjuntamente con la
evolución del tamiz, las pérdidas energéticas debidas a las pérdidas
de carga del sistema han adquirido, en proporción, más importancia
que anteriormente, y la tendencia ha sido más bien a reducirlas, es
decir, aumentar el diámetro de estas tuberías.
De manera general, se puede mantener que la
evolución de las unidades PSA ha conducido a instalar cantidades de
adsorbente cada vez más bajas, todo ello manteniendo las dimensiones
de los circuitos de conexión sin cambios.
Por otra parte, se deduce de lo anterior que el
número de maniobras de válvulas no hace más que aumentar durante
esta evolución, en una primera aproximación de forma inversamente
proporcional a la duración del ciclo.
Con válvulas idénticas, el envejecimiento de las
estanquidades es así sustancialmente más rápido en las unidades más
recientes.
La entrada de aire atmosférico húmedo hacia los
circuitos mantenidos bajo vacío a través de estas estanquidades,
que se puede observar al cabo de dos o tres meses de servicio,
corresponden ahora, con una misma tecnología por otra parte, a las
que se encontraban anteriormente al cabo de uno o dos años.
Debido a los intercambios gaseosos entre
adsorbedores, la parte esencial de esta humedad va a ser atrapada
preferentemente y se va a acumular sobre el adsorbente, en
particular la zeolita, en lugar de ser arrastrada y evacuada por el
flujo de producción.
Ahora pues, el poder de regeneración que se pone
en práctica en cualquier unidad PSA, que es necesario para asegurar
un funcionamiento cíclico de esta unidad, tiende a esparcir esta
humedad, a partir de la zona de zeolita situada a la salida del
adsorbedor, por toda la masa de adsorbente, conduciendo así
progresivamente a una polución que afecta a toda la masa de
adsorbente.
En otros términos, las unidades PSA recientes
ven acumularse una cantidad significativa de humedad sobre el tamiz
que contienen en sus adsorbedores, debido al tamaño sin cambio de
las válvulas y a su envejecimiento prematuro debido al aumento del
número de maniobras, siendo esta acumulación tanto más nefasta
cuanto más se reduzca el volumen de adsorbente utilizado, tal y
como es el caso de las unidades más recientes.
Al ser el efecto de los rastros de humedad al
menos tan sensible para los nuevos adsorbentes, tales como las
zeolitas Li-X o Li-LSX, como lo es
para los adsorbentes más convencionales, tales como las zeolitas 13X
o 5A, se comprende que la bajada de rendimiento para una misma
duración de funcionamiento, 6 meses o un año por ejemplo, pueda ser
superior por término medio en un orden de magnitud para las unidades
actuales de ciclo corto y que utilizan adsorbente zeolítico eficaz,
que para las unidades convencionales, y por tanto dejarse notar
solamente algunos meses después de la puesta en servicio, mientras
que este fenómeno pasaba inadvertido anteriormente.
Una primera solución evidente para resolver este
problema de estanquidad de las válvulas y de entrada nefasta de
humedad, consiste en utilizar válvulas adecuadas, es decir,
totalmente estancas frente al exterior.
Varios tipos de válvulas que responden a estos
criterios han sido desarrollados para diversas aplicaciones y se
pueden citar, por ejemplo, las válvulas equipadas con fuelles.
Sin embargo, estas válvulas "estancas" son,
por lo general, de coste elevado, y están menos fácilmente
disponibles en el comercio que las válvulas convencionales, con
frecuencia están poco o mal adaptadas a los ciclos cortos de las
unidades PSA, y son de desmontaje complicado con vistas a su
mantenimiento debido a su complejo sistema de estanquidad.
Además, sustituir todas las válvulas "no
estancas" por válvulas "estancas" en una unidad PSA
industrial ya en funcionamiento y para la que se plantea el
problema de la pérdida de rendimiento del adsorbente que se ha
mencionado en lo que antecede, no resulta previsible puesto que tal
sustitución sería compleja de realizar y de coste muy elevado,
haciendo que sea obligatoria una detención completa de la unidad PSA
y por tanto de la producción de gas durante la totalidad de la
duración de la intervención prevista para esta sustitución,
generando con ello pérdidas importantes de productividad durante
varios días o varias semanas, o incluso varios meses.
Además, una regeneración in situ del
tamiz contaminado es teóricamente posible, pero los costes que
conlleva tal regeneración son tales que esta solución no puede ser
considerada, salvo en algún caso particular.
En efecto, para regenerar tal zeolita, hace
falta barrerla durante varias horas con un gas esencialmente seco a
temperatura elevada, del orden de 250 a 350ºC.
Puede hacerse necesario, por otra parte, con
determinados adsorbentes particulares, tales como las zeolitas por
ejemplo, respetar también velocidades de subida de temperatura y
soportes a temperatura intermedia para evitar degradar la fase
zeolítica.
Esto supone que los equipos estén mecánicamente
adaptados para tales temperaturas elevadas mientras que funcionan
normalmente a, o en torno a, la temperatura ambiente (<50ºC), lo
que en sí genera sobrecostes no despreciables respecto a los
materiales.
La necesidad de instalar un calentador, de
disponer de un gas seco..., hace que en la práctica, una carga de
zeolita contaminada por el agua sea por lo general retirada de la
unidad de producción en la que se encuentra, para ser reemplazada
por una nueva carga de zeolita, lo que resulta particularmente
costoso para las zeolitas más eficaces, por ejemplo las zeolitas
intercambiadas con cationes metálicos.
Estas diversas soluciones son todas, por lo
tanto, muy costosas, incluso poco realistas en algunos casos, a
escala industrial.
Es por ello que la presente invención pretende
resolver el problema de la inactivación y del deterioro progresivo
del adsorbente por acumulación sobre éste de humedad atmosférica, es
decir de agua, resultante de la entrada de humedad debida a la
falta de estanquidad de las válvulas de maniobra dispuestas en las
tuberías de la unidad PSA en la que se encuentra instalado el
adsorbente.
En otros términos, la presente invención
pretende mejorar las instalaciones y los procedimientos de
tratamiento de gas por adsorción, en particular de purificación o
de separación de aire por adsorción, de manera que se evite
cualquier polución y acumulación lenta y progresiva del adsorbente
mediante el vapor de agua atmosférico cuya entrada en la unidad de
separación de gas resulta posible por la falta de estanquidad de las
válvulas de maniobra.
La solución aportada por la presente invención
es particularmente ventajosa a nivel industrial puesto que permite
no sólo resolver el problema mencionado anteriormente, es decir,
suprimir o minimizar el envejecimiento prematuro de los
adsorbentes, en especial de las partículas de zeolita, con el fin de
mantener rendimientos elevados de las unidades de separación de
gas, en particular de las unidades de separación de aire, sino
también continuar utilizando las válvulas convencionales, tales
como las válvulas de tipo mariposa mencionadas anteriormente,
incluso aunque éstas no tengan una estanquidad perfecta.
La presente invención se refiere a una
instalación de tratamiento de gas que comprende:
- al menos un recipiente de tratamiento de gas
que contiene al menos un adsorbente, incluyendo el citado recipiente
al menos un orificio,
- al menos una canalización de gas que comunica
con el citado orificio,
- al menos una válvula dispuesta en la citada
canalización de gas y que controla la circulación del gas que
circula por la citada canalización, incluyendo la citada válvula
medios de maniobra de la válvula y medios de estanquidad;
que se caracteriza porque unos
medios de mantenimiento de una atmósfera gaseosa protectora están
dispuestos alrededor de al menos una parte de los medios de
estanquidad de la citada válvula para permitir crear y/o mantener
una atmósfera gaseosa protectora en torno a al menos una parte de
los medios de estanquidad de la citada
válvula.
Según sea el caso, la instalación de la
invención puede comprender una o más de las características
siguientes:
- los citados medios de mantenimiento de una
atmósfera gaseosa protectora incluyen un recinto que forma un
manguito alrededor de al menos una parte de los medios de
estanquidad de la citada válvula,
- el citado recinto engloba al menos una parte
de los medios de estanquidad y al menos una parte de los medios de
maniobra de la válvula,
- la pared del recinto que forma el manguito
está perforada mediante al menos un orificio que comunica con al
menos una línea de conducción de un gas de protección conectada con
al menos una fuente de gas de protección para permitir alimentar el
interior del citado recinto con al menos una parte del gas de
protección emitido desde la citada fuente de gas de protección,
- la fuente de gas de protección consiste en un
recipiente de tratamiento de gas,
- el recinto que forma manguito está compuesto
por una caja formada por varias paredes, solidarias unas con otras,
estando la caja formada, con preferencia, por al menos una pared
periférica, un fondo y una tapa o un techo. Según sea el caso, la
pared periférica puede estar constituida por una pared única, tal
como una pared cilíndrica o análoga, o componerse de varias paredes
fijas unas con otras, por ejemplo cuatro paredes dispuestas en un
cuadrado, en un rectángulo o similar,
- se elige entre las instalaciones de tipo PSA o
TSA, es decir, adsorción con variaciones de temperatura, en las que
el funcionamiento hace uso de al menos una etapa de regeneración
bajo vacío, es decir a una presión inferior a la atmosférica
(<10^{5} Pa). Por ejemplo, una instalación PSA o TSA que
incluya de 1 a 3 absorbedores, con preferencia absorbedores de
geometría radial, es decir de circulación de fluido radial
centrífuga o centrípeta, en la que los citados absorbedores
funcionan de manera alterna.
La invención lleva, además, a un procedimiento
para evitar y/o minimizar la contaminación de un adsorbente
mediante al menos una impureza presente en el aire ambiental
contenido en al menos un recipiente de tratamiento de gas de una
instalación de tratamiento de gas, que comprende:
- al menos el citado recipiente de tratamiento
de gas que contiene al menos el citado adsorbente, incluyendo el
citado recipiente al menos un orificio,
- al menos una canalización de gas que comunica
con el citado orificio,
- al menos una válvula dispuesta en la citada
canalización de gas y que controla la circulación del gas que
circula por la citada canalización, comprendiendo la citada válvula
medios de maniobra de la válvula y medios de estanqui-
dad;
dad;
en la que se disponen medios de
mantenimiento de una atmósfera gaseosa protectora en torno a al
menos una parte de los medios de estanquidad de la citada válvula
protectora para permitir crear y/o mantener una atmósfera gaseosa
protectora en torno a al menos una parte de los medios de
estanquidad de la citada
válvula.
Según sea el caso, el procedimiento de la
invención puede comprender una o más de las características
siguientes:
- la atmósfera gaseosa protectora se crea y se
mantiene operando un barrido gaseoso de al menos una parte de los
medios de estanquidad de la citada válvula por medio de un gas de
protección sustancialmente exento de la citada impureza,
- los medios de mantenimiento de una atmósfera
gaseosa protectora comprenden al menos un recinto que forma
manguito alrededor de al menos una parte de los medios de
estanquidad de la citada válvula, conteniendo el citado recinto que
forma manguito un gas de protección sustancialmente exento de la
citada impureza, introduciéndose con preferencia el citado gas de
protección en el citado recinto que forma manguito por medio de al
menos un orificio de entrada de gas de protección que ha sido
practicado en al menos una pared del citado recinto,
- la presión del gas de protección introducido
en el recinto es superior a la presión atmosférica local o, de
forma más general, a la presión exterior a la válvula si ésta se
encuentra, por ejemplo, en un lugar con sobrepresión con relación a
la presión atmosférica local. Esta sobrepresión puede estar limitada
a algunas decenas de milibares, con preferencia entre 10 mbares y
100 mbares,
- la impureza se elige entre el vapor de agua y
el dióxido de carbono, con preferencia el vapor de agua,
- el gas de protección se elige entre aire seco,
nitrógeno, oxígeno o una mezcla de nitrógeno y de oxígeno
esencialmente exenta de humedad o que contiene una cantidad no
significativa de vapor de agua, es decir, una cantidad tan ínfima
que no tiene ninguna, o tiene muy poca, influencia sobre la
zeolita,
- la instalación es de tipo PSA, en particular
VSA, que incluye medios de regeneración mediante puesta bajo vacío,
al menos parcial, y que produce oxígeno o nitrógeno a partir del
aire, o que produce aire libre de estos principales contaminantes
atmosféricos (agua, CO_{2}...),
- el gas de protección contiene o está
constituido, por una parte, por oxígeno, nitrógeno, una mezcla de
nitrógeno/oxígeno, o bien por aire libre de sus principales
contaminantes atmosféricos, producido mediante o extraído desde la
instalación PSA o VSA que incluye los medios de regeneración
mediante puesta bajo vacío al menos parcial. De manera conocida, en
el caso de un procedimiento PSA o VSA, la presión alta de adsorción
está comprendida entre 1 bar y 100 bares, con preferencia es del
orden de 1 a 30 bares,
- la presión baja de desorción, es decir de
regeneración, está comprendida entre 0,1 y alrededor de 1 bar,
- la temperatura de alimentación está
comprendida entre -50ºC y +200ºC,
- la temperatura de alimentación está
comprendida entre 10ºC y 80ºC, con preferencia entre 25ºC y
60ºC,
- el gas a tratar consiste en una mezcla gaseosa
que contiene esencialmente nitrógeno y oxígeno, en especial aire;
una mezcla gaseosa que contiene esencialmente hidrógeno y/o monóxido
de carbono; una mezcla gaseosa que contiene esencialmente uno
varios hidrocarburos, en particular olefinas; o una mezcla gaseosa
que contiene dióxido de carbono,
- el adsorbente incluye partículas elegidas
entre las zeolitas y las alúminas,
- el fluido a tratar es una mezcla gaseosa que
contiene esencialmente nitrógeno y oxígeno.
- el adsorbente es una zeolita, con preferencia,
elegida entre las faujasitas o las zeolitas A, ventajosamente una
zeolita X que tiene una relación Si/Al de aproximadamente 1 a 1,25,
una zeolita del tipo que se denomina zeolita X o LSX (Low Silica X)
o zeolita pobre en sílice. Una zeolita X de ese tipo puede contener
al menos el 80% de cationes Li^{+}, con preferencia al menos el
86%, y/o como máximo el 96% de cationes Li^{+}, y/o como máximo
el 15% de cationes Na^{+}, con preferencia el 14% como máximo,
incluso más preferentemente el 12% como máximo, y/o al menos el 4%
de cationes Na^{+}, y/o como máximo el 5% de cationes Mg^{2+},
con preferencia el 2% como máximo, y/o al menos el 0,1% de cationes
Mg^{2+}, con preferencia al menos el 0,2%, y/o como máximo el 8%
de cationes Ca^{2+}, con preferencia el 5% como máximo, y/o al
menos el 0,2% de catones Ca^{2+}, con preferencia al menos el 1%,
y/o como máximo el 3% de cationes K^{+}, con preferencia el 1%
como máximo, y más preferentemente, el 0,5% como
máximo.
máximo.
La invención va a ser descrita ahora de manera
más detallada con la ayuda de las figuras anexas, dadas a título
ilustrativo pero no limitativo.
La figura 2 representa un esquema de una
instalación convencional de tratamiento de gas de acuerdo con las
enseñanzas del documento
US-A-5.223.004 y, de manera más
precisa, una instalación de separación de aire mediante la puesta
en práctica de un procedimiento de tipo PSA cuyo ciclo de
funcionamiento aparece esquematizado en la figura 1, y explicado
asimismo por el documento
US-A-5.223.004.
Una instalación PSA de ese tipo comprende dos
recipientes de tiramiento de gas, denominados habitualmente
adsorbedores 1, 2, que contienen, cada uno de ellos, un adsorbente,
por ejemplo partículas de zeolita X intercambiadas en más del 85%
mediante cationes de litio; pudiendo el adsorbente estar dispuesto
en un sólo lecho o, según sea el caso, repartido en varios lechos
que contengan el adsorbente o en varias capas que contengan
adsorbentes de naturalezas diferentes o que tengan propiedades
diferentes, tal y como se describe por ejemplo mediante el
documento US-A-5.922.107.
Cada adsorbedor 1, 2 incluye al menos un
orificio 3, 4 de entrada de gas, que permite la introducción en el
adsorbedor 1, 2 del gas a tratar, en este caso aire comprimido, y al
menos un orificio 5, 6 de salida de gas, respectivamente, que
permite la evacuación desde el adsorbedor 1, 2 del gas producido o
tratado, en este caso oxígeno o una mezcla rica en oxígeno, es
decir, que contiene al menos el 85% de oxígeno.
El aire atmosférico es aspirado (en 11) por la
entrada de un compresor 12, comprimido por este compresor 12 a una
presión superior a 1 bar, por ejemplo alrededor de 1,5 bares, antes
de ser encaminado, por medio de una o de varias canalizaciones 20
de gas, hasta uno u otro de los adsorbedores 1 ó 2, en los que se
introduce a través del orificio 3 ó 4 de entrada de gas,
respectivamente.
Por otra parte, otra canalización 15 ha sido
conectada a la canalización 20, siendo utilizada la otra
canalización 15 citada durante las etapas de desorción y purgado a
contracorriente de los adsorbedores 1, 2.
La canalización 15 comprende una bomba 16 de
vacío, utilizada para trasegar el gas presente en los adsorbedores
con el fin de disponer los citados adsorbedores a la presión baja
del ciclo, por ejemplo 0,35 bares.
Según se aprecia en la figura 2, varias válvulas
13, 17, 14, 18 están dispuestas en las citadas canalizaciones 20 y
15 de gas, y controlan la circulación del gas.
En el lado de la producción, las canalizaciones
21 y 22 alimentan, a través de las válvulas 23 y 24, la canalización
de producción 25, y a continuación la
capacidad-tampón 27 y la línea 28 de envío del gas
de producción hacia el lugar de usuario.
Las líneas 31 (con las válvulas 33 y 35) y 32
(con las válvulas 34 y 36), sirven respectivamente para efectuar
las etapas de equilibrado entre adsorbedores, y de elusión.
Se preciará que, como variante, las válvulas 35
y/o 36 pueden estar equipadas con un dispositivo de regulación de
apertura que hace inútil, en este caso, la presencia de las válvulas
33 y 34.
Considerando la figura 2, la invención se va a
aplicar preferentemente a las válvulas 23, 24, 33 a 36, generalmente
de tipo mariposa, situadas en circuitos que están en conexión con
el lado de producción de los adsorbedores.
Todas estas válvulas 23, 24, 33 a 36 ven,
durante el ciclo de producción, presiones inferiores a la presión
atmosférica, es decir, están bajo vacío, y es por tanto a través de
estas válvulas 23, 24, 33 a 36 que, durante las fases bajo vacío,
la mayor parte de la humedad o de los otros contaminantes
atmosféricos pueden penetrar en el circuito de canalización de la
unidad PSA y por consiguiente llegar así a contaminar el adsorbente,
es decir la zeolita contenida en los adsorbedores 1, 2.
La figura 3a representa un esquema de principio
de estas válvulas 23, 24, 33 a 36, y en la figura 3b se ha
representado un modo de realización de una estanquidad de tipo
convencional, es decir que la figura 3b esquematiza la manera en la
que se asegura habitualmente la estanquidad de las válvulas 23, 24,
33 a 36.
Aunque existen numerosas variantes de
realización teniendo en cuenta la diversidad de su arquitectura, de
manera simplificada y sensiblemente general, como se muestra en la
figura 3a, cada válvula incluye, de manera tradicional, un cuerpo
de válvula 41 sobremontado en una parte 44 que forma un arco y que
comprende, por otra parte, un accionador 43, un árbol 54 de
maniobra, y un sistema 51 de estanquidad del árbol 54 y de las
bridas 46 de conexión que permiten recibir los extremos de dos
canalizaciones 49.
De manera más precisa, el accionador 43 de una
válvula permite maniobrar el obturador 48 a través del árbol 54 de
maniobra, con el fin de abrir o cerrar la válvula, es decir,
permitir o impedir cualquier paso de fluido.
El accionador 43 que se superpone a la parte 44
que forma arco, está accionado neumáticamente por medio de aire
instrumental dirigido hasta la válvula por medio de una canalización
45 de conducción de aire instrumental.
La estanquidad entre el circuito de canalización
de la instalación PSA y el medio exterior, se efectúa a través del
sistema 51 de estanquidad del árbol 54.
De manera convencional, un sistema de
estanquidad 51 de ese tipo debe limitar las posibilidades de
comunicación de fluidos entre el circuito de canalización de la
instalación PSA y el medio 80 exterior, todo ello permitiendo una
maniobra fácil del árbol 54, es decir, su rotación alrededor de su
eje.
De ahí que, según se ha detallado en la figura
3b, es habitual que un sistema 51 de estanquidad de ese tipo esté
compuesto por una serie de guarniciones 76 portadas por un tope 77,
y juntas 75 tóricas colocadas en un porta-junta 74,
estando todo ello parcialmente fijado al cuerpo 41 de válvula y
comprimido por medio de tornillos 73 de apriete o similares, con el
fin de limitar los intercambios entre, por una parte, el fluido
procesado presente a nivel del juego o espacio 78 que existe entre
el cuerpo 41 de válvula y el árbol 54 de maniobra y, por otra
parte, el medio 80 exterior ambiental.
De acuerdo con la presente invención, con el fin
de crear y mantener una atmósfera gaseosa protectora en torno a al
menos una parte de los medios 51 de estanquidad de al menos una de
las válvulas 23, 24, 33 a 36, se han dispuesto medios 51 de
mantenimiento de una atmósfera gaseosa protectora en torno a los
medios 51 de estanquidad de al menos una de las válvulas 13, 17,
14, 18.
A título de ejemplo, se considerará la válvula
35.
Tal y como se ha esquematizado en la figura 4,
los medios 52 de mantenimiento de atmósfera gaseosa protectora
incluyen un recinto 53 que forma manguito alrededor de los medios 51
de estanquidad de la válvula 35, englobando eventualmente al menos
una parte de los medios de maniobra de la válvula 35, en particular
una parte del árbol 54 de maniobra y la parte exterior del sistema
51 de estanquidad del árbol 54.
En este caso, el recinto 53 está formado por
cuatro paredes laterales periféricas, 55a, 55b, 55c, 55d, una pared
que forma el techo o tapa 55e, y una pared que forma un fondo
55f.
En este caso, las paredes periféricas 55c, 55d,
la tapa 55e y el fondo 55f son solidarios unos con otros y forman
una estructura tridimensional única hueca, mientras que las paredes
laterales 55a, 55b han sido fijadas en esta estructura
tridimensional hueca a través medios de fijación apropiados, por
ejemplo con la ayuda de vástagos 60 fileteados y de tuercas 61,
permitiendo los orificios 62 perforados en las paredes 55a, 55b
laterales que los vástagos 60 fileteados pasen a través de la
estructura tridimensional hueca.
La pared 55a lateral del recinto 53 está
perforada mediante un orificio 56 de paso de gas que comunica con
una línea 57 de transporte de gas de protección conectada a una
fuente de gas de protección (no representada) para permitir
alimentar el interior de dicho recinto 53 con gas de protección
proveniente de la citada fuente de gas de protección, tal como una
capacidad de almacenaje, una unidad de producción de aire
"instrumental", o uno de los adsorbedores 1, 2.
La fijación de la línea 57 de transporte de gas
de protección a la pared 55a lateral del recinto 53, se ha
realizado por medio de una pieza 63 acodada hueca.
Como se puede comprender a la vista de la figura
4, la cubierta 55e y el fondo 55f de la estructura tridimensional
hueca incluyen perforaciones 71, 70, respectivamente, atravesadas
por el árbol 54 de maniobra.
Según la presente invención, el mantenimiento de
una atmósfera gaseosa protectora en torno a los medios 51 de
estanquidad de la válvula 35 para permitir crear y/o mantener una
atmósfera gaseosa protectora de los medios 51 de estanquidad, se
realiza preferentemente llevando a cabo un barrido gaseoso de los
medios 51 de estanquidad por medio del gas de protección
introducido a través del orificio 56 en el recinto 53.
Ni que decir tiene que como gas de protección se
utiliza un gas o una mezcla gaseosa sustancialmente exenta de la
impureza o las impurezas nefastas, por ejemplo un gas o una mezcla
gaseosa exenta de vapor de agua, por ejemplo aire seco u oxígeno
desecado cuando la impureza a combatir es el vapor de agua.
Sin embargo, se utiliza ventajosamente aire
"instrumental" seco y desaceitado, disponible en el lugar en el
que se instala la unidad PSA como gas de protección, puesto que
éste resulta particularmente simple y económico de realizar.
De manera conocida, se denomina aire
"instrumental" al aire comprimido bajo una presión, por
ejemplo, del orden de 8 bares, filtrado, desaceitado y secado por
medio de equipos adecuados, y utilizado como
fluido-motor para maniobrar las válvulas a través
de accionadotes o para la instrumentación neumática.
La presión del gas de protección introducido en
el recinto 53 es preferentemente superior a la presión atmosférica,
siendo en general la sobrepresión del orden de 10 a 100 mbares
superior a la presión atmosférica.
Cuando las paredes 55a y 55b se han fijado a la
estructura tridimensional, el recinto 53 así formado es hueco y
relativamente estanco, y las impurezas atmosféricas, en particular
el vapor de agua, no pueden penetrar a causa de la sobrepresión
generada por la introducción del gas de protección en el recinto
53.
Como variante o como complemento es posible
utilizar un material que presente una fuerte afinidad por la
impureza respecto a la que se desea evitar su introducción en el
circuito de la instalación PSA, por ejemplo la humedad. Así, se
podría llenar total o parcialmente el recinto 53, por ejemplo, con
un material desecante del tipo de gel de sílice o alúmina activada,
el cual podría ser sustituido periódicamente para evitar su
saturación. La facilidad de intervención sobre una unidad
industrial permite prever sustituciones frecuentes de este material.
De forma general, utilizar un material de ese tipo puede venir a
complementar la introducción de un barrido gaseoso de protección,
ya sea a título de seguridad en caso de detención momentánea del
suministro de gas de protección, o ya sea pare reducir la cantidad
residual de impurezas susceptibles de encontrarse presentes en el
gas de protección utilizado.
Claims (13)
1. Instalación de tratamiento de gas que
funciona por ciclo de tratamiento, en la que al menos una parte de
dicho ciclo se lleva a cabo a una presión inferior a la presión
atmosférica, que comprende:
- al menos un recipiente (1, 2) de tratamiento
de gas que contiene al menos un adsorbente, incluyendo el citado
recipiente (1, 2) al menos un orificio (5, 6),
- al menos una canalización (21, 22, 31, 32) de
gas que se comunica con el citado orificio (5, 6),
- al menos una válvula (23, 24, 33 a 36)
dispuesta en la citada canalización (21, 22, 31, 32) de gas y que
controla la circulación del gas que circula por la citada
canalización (21, 22, 31, 32), comprendiendo la citada válvula (23,
24, 33 a 36) medios (43, 54) de maniobra de la válvula y medios (51,
74 a 76) de estanquidad;
que se caracteriza porque
unos medios (53, 53a a 55f) de mantenimiento de una atmósfera
gaseosa protectora están dispuestos alrededor de al menos una parte
de los medios (51, 74 a 76) de estanquidad de la citada válvula
(23, 24, 33 a 36) para permitir crear y/o mantener una atmósfera
gaseosa protectora alrededor de al menos una parte de los medios
(51, 74 a 76) de estanquidad de la citada válvula (23, 24, 33 a
36).
2. Instalación según la reivindicación 1, que se
caracteriza porque los citados medios (53, 55a a 55f) de
mantenimiento de una atmósfera gaseosa protectora incluyen un
recinto (53) que forma un manguito alrededor de al menos una parte
de los medios (51, 74 a 76) de estanquidad de la citada válvula (23,
24, 33 a 36).
3. Instalación según una de las reivindicaciones
1 ó 2, que se caracteriza porque el citado recinto (53)
engloba al menos una parte de los medios (51, 74 a 76) de
estanquidad y al menos una parte de los medios (43, 54) de maniobra
de la válvula (23, 24, 33 a 36).
4. Instalación según una de las reivindicaciones
1 a 3, que se caracteriza porque la pared del recinto (53)
que forma el manguito está perforada con al menos un orificio (56)
que comunica con al menos una línea (57) de transporte de un gas de
protección conectada con al menos una fuente de gas de protección
para permitir alimentar el interior del citado recinto (53) con al
menos una parte del gas de protección procedente de la citada
fuente de gas de protección.
5. Instalación según una de las reivindicaciones
1 a 4, que se caracteriza porque la fuente de gas de
protección consiste en un recipiente de tratamiento de gas, un
depósito de almacenaje o una unidad de producción de aire
instrumental.
6. Instalación según una de las reivindicaciones
1 a 5, que se caracteriza porque el recinto (53) que forma
manguito está compuesto por una caja formada por varias paredes (55a
a 55f), solidarias unas con otras, estando la caja con preferencia
formada por al menos una pared (55a a 55d) periférica, un fondo
(55f) y una cubierta (55e), donde preferentemente al menos una
parte (55a a 55d) de las citadas paredes (55a a 55f) forman una
parte de la válvula (23, 24, 33 a 36) y al menos una parte (55a,
55b) de las citadas paredes (55a a 55f) son paredes
adicionales.
7. Instalación según una de las reivindicaciones
1 a 6, que se caracteriza porque se elige entre las
instalaciones de tipo PSA o TSA.
8. Procedimiento para evitar y/o minimizar la
contaminación de un adsorbente por parte de al menos una impureza
presente en el aire ambiental contenido en al menos un recipiente de
tratamiento de gas de una instalación de tratamiento de gas que
funciona por ciclo de tratamiento, en la que al menos una parte de
dicho ciclo se realiza a una presión inferior a la presión
atmosférica, que comprende:
- al menos el citado recipiente (1, 2) de
tratamiento de gas que contiene al menos el citado adsorbente,
incluyendo el citado recipiente (1, 2) al menos un orificio (5,
6),
- al menos una canalización (21, 22, 31, 32) de
gas que comunica con el citado orificio (5, 6),
- al menos una válvula (23, 24, 33 a 36)
dispuesta en la citada canalización (21, 22, 31, 32) de gas, y que
controla la circulación del gas que circula por la citada
canalización, comprendiendo la citada válvula (23, 24, 33 a 36)
medios (43, 54) de maniobra de la válvula (23, 24, 33 a 36) y medios
(51, 74 a 76) de estanquidad;
en el que se disponen medios (53,
55a a 55f) de mantenimiento de una atmósfera gaseosa protectora
alrededor de al menos una parte de los medios de estanquidad de la
citada válvula (23, 24, 33 a 36) para permitir crear y/o mantener
una atmósfera gaseosa protectora alrededor de al menos una parte de
los medios (51, 74 a 76) de estanquidad de la citada válvula (23,
24, 33 a
36).
9. Procedimiento según la reivindicación 8, que
se caracteriza porque la atmósfera gaseosa protectora se
crea y se mantiene realizando un barrido gaseoso de al menos una
parte de los medios (51, 74 a 76) de estanquidad de la citada
válvula (23, 24, 33 a 36) por medio de un gas de protección
sustancialmente exento de la citada impureza.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 8 ó 9, que se caracteriza porque los medios
(53, 55a a 55f) de mantenimiento de una atmósfera gaseosa
protectora comprenden al menos un recinto (53) que forma un
manguito alrededor de al menos una parte de los medios (51, 74 a 76)
de estanquidad de la citada válvula (23, 24, 33 a 36), conteniendo
el citado recinto (53) que forma manguito un gas de protección
sustancialmente exento de la citada impureza, introduciéndose con
preferencia el citado gas de protección en el citado recinto (53)
que forma manguito a través de al menos un orificio de entrada de
gas de protección realizado en al menos una pared (56) del citado
recinto (53).
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 8 a 10, que se caracteriza porque la presión
del gas de protección introducido en el recinto es superior a la
presión atmosférica ambiental, estando con preferencia la
sobrepresión con relación a la citada presión atmosférica
comprendida entre 10 mbares y 100 mbares.
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 8 a 11, que se caracteriza porque la
impureza se elige entre el vapor de agua y el CO_{2}, y/o porque
el gas de protección se elige entre el aire seco, el nitrógeno, el
oxígeno o una mezcla de nitrógeno y de oxígeno.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 8 a 11, que se caracteriza porque la
instalación es de tipo PSA, en particular VSA, que produce oxígeno
a partir del aire, y porque el gas de protección contiene, o está
constituido por, una parte del aire instrumental que sirve para
accionar al menos una válvula.
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