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Proceso de producción del PVC

Tecnología de Procesos Químicos

Al entrar en contacto con fuego…

- Genera emisiones de metales pesados.

- Compuestos organoclorados (dioxinas)

HCl.

- Todo eso antes de que siquiera empiece a arder.

Daño en los seres humanos por su exposición:

Quemar PVC supone uno de los más grandes y graves peligros para el ser humano y el medio ambiente.

Una de las materias primas del PVC es el DCE, el cual es sumamente peligroso, es cancerígeno, induce defectos de nacimiento, daños en los riñones y otros órganos, hemorragias internas entre otros.

Altamente inflamable (produce cloruro de hidrógeno y fosgeno).

Genera VCM que es extremadamente toxico.

Explosivo.

Respirar niveles altos de cloruros de vinilo puede hacer que usted se sienta mareado o soñoliento. Respirar niveles muy altos puede hacer que usted se desmaye, mientras que respirar niveles exageradamente altos puede causarle la muerte.

Cambios en la estructura del hígado.

Daño a los nervios.

Problemas en el flujo de la sangre en las manos.

Dedos blancos y con dolor al frío.

Entumece piel y la enrojece, además, saldrán ampollas.

Impacto ambiental, las desventajas de la aplicación del PVC

Reseña histórica del producto o proceso

Antecedentes:

1930- 1940. Desarrollo de la polimerización de PVC vía suspensión. Las plantas de PVC comenzaron a florecer en los EUA.

El cloruro de vinilo se evapora fácil y rápidamente.

Se degrada en cuestión de días.

Se puede disolver en agua en pequeñas cantidades.

Pequeñas partes del cloruro de vinilo se pueden acumular en plantas o animales que podrían ser consumidos.

Para 2020 la demanda mundial estima que se situará en las 64,3 millones de toneladas, registrando un crecimiento medio anual de 6,9%.

El sector de la Construcción es el principal destino de la demanda mundial, representando en 2009 el 54,8% del PVC utilizado. La fabricación de envases también representa un importante sector para el PVC, alcanzando el 15,4% del total de la demanda.

Futuro del PVCen los Países Latinoamericanos

Extrusión

En Asia se está experimentando un crecimiento tanto en producción como en consumo, gracias al crecimiento de sus economías y la decisión de muchos fabricantes de ampliar o instalarse en estas zonas para aprovechar sus menores costes.

RECICLAJE QUÍMICO

RECICLADO MECÁNICO

Los residuos son sometidos a procesos químicos, bajo temperatura y presión para descomponerlos en productos más elementales como aceites y gases. Actualmente este proceso es aplicado sólo en países desarrollados, tales como Alemania y Japón.

Es el sistema más utilizado. Tenemos que considerar dos tipos de PVC, o sea, el procedente del proceso industrial o scrap (realizado desde las materias primas del material) y el procedente de los residuos sólidos urbanos (RSU). En ambos casos los residuos son seleccionados, molidos, reactivados de ser necesario, y transformados en nuevos productos. Lo que diferencia los dos tipos son las etapas necesarias hasta la obtención del producto reciclado como, por ejemplo, la necesidad de limpieza de los residuos que provienen del pos consumo antes de su transformación.

El PVC tendrá un rol más importante en ayudar a impulsar las economías de países latinoamericanos a partir de productos manufacturados para exportar.

Evaluaciones económicas

Mercados y aspectos económicos.

Recomendaciones para la salud pública.

La producción mundial de PVC supera actualmente las 36.5 millones de toneladas por año, las cuales, alrededor del 70% se destina a aplicaciones de larga vida útil. La demanda en Europa representa el 15% y la de Norte América el 14%. Como se logra observar en la tabla B1

Inyección

Costos de mantenimiento, administración, ventas.(US $)

Crecimiento de la Capacidad Instalada (miles de toneladas)

Crecimiento de la Demanda Mundial del PVC vs. PIB

Los niveles de cloruro de vinilo en aguas, alimentos y aire están regulados. La EPA requiere que la concentración de cloruro de vinilo en agua potable no exceda 0.002 miligramos por litro (mg/L) de agua.

La Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) ha establecido un límite de (1ppm) en el ambiente de trabajo.

La Administración de Alimentos y Drogas (FDA) regula el nivel de cloruro de vinilo en varios plásticos.

Oferta local suficiente, con problemas de abasto de monómero.

 56 % de la Producción se Exporta.

 Incremento de importación por eliminación de cuotas compensatorias.

 Precios al alza por escasez en Asia favorecen la exportación.

 Incremento de capacidad de transformación

 Construcción  Tubería biaxial  Conexiones

 Partes especiales  Consumo  Pieles sintéticas

 Películas  Láminas  Eléctrico Electrónico

 Cable y alambre

RECICLAJE ENERGÉTICO

Consiste en la incineración controlada de los residuos, bajo condiciones técnicamente avanzadas, para la recuperación de la energía contenida en el material. Esta tecnología es aplicada en toda Europa, EUA y Asia, pero poco utilizada en América del Sur.

Relaciones de consumo

En 1960 los métodos para prolongar la durabilidad del vinilo abren las puertas para las aplicaciones de larga vida útil en el sector de la construcción. Las tuberías de PVC reemplazaron a sus predecesoras de asbesto-cemento.

México importa el 55.2% del consumo total de plásticos del cual el 8% corresponde a PVC y exporta el 33.6% de la producción local de la cual el PVC cubre el 2%

1940-1950. El PVC entró al sector automotriz y al sector médico.

Los antecedentes de la industria del PVC se remontan al año de 1835, cuando Justus von Liebig descubrió el cloruro de vinilo al hacer reaccionar el di-cloro-etileno con el potasio. 

Tabla de plásticos y de consumo aparente tonelada por año

1986. Entra en funcionamiento una moderna planta de PVC (INDUPA) en el Polo Petroquímico de Bahía Blanca.

2000. Se pone en marcha la ampliación de la fábrica de PVC (SOLVAY- INDUPA) en el Polo Petroquímico de Bahía Blanca, siendo actualmente la capacidad de producción de 210.000 ton/año.

1870-1890. Bauman descubrió de la polimerización del cloruro de vinilo por acción de la luz

El rendimiento del proceso es prácticamente del 100%.

1001kg MVC/Ton PVC

Consumos/Ton PVC

170kWh/Ton PVC

800kg vapor/Ton PVC

En 1950 surge la industria de juguetes de PVC, los discos de acetato de vinilo y el uso del PVC en películas flexibles para empaque. Surge producción vía masa y en Argentina se lleva a cabo producción vía suspensión.

En 1915, el alemán Fritz Klatte polimerizó el cloruro de vinilo mediante el uso de peróxidos orgánicos vía emulsión.

Crecerá el uso del PVC como reemplazo de materiales convencionales en la construcción: revestimientos, divisiones, pisos, cubiertas.

Tabla B1 Demanda mundial de PVC

Hasta mediados de los años 1920´s, Waldo Semon, experimentó hasta encontrar la forma de hacerlo moldeable, dando inicio a la era de ese versátil termoplástico.

En 1926, el PVC comenzó a ser producido comercialmente en Alemania. En breve, los primeros productos, como impermeables y cortinas para baño inundaron el mercado.

Métodos tecnológicos de conversión:

- Moldeo por inyección.

- Coinyección.

- Moldeo por reacción.

- Radiación.

- Plásticos reforzados.

- Pultrusión.

- Termoformado.

- Extrusión

- Moldeo por soplado.

- Calandreado.

- Vaciado o “casting”.

- Recubrimiento o “coating”.

- Laminación.

- Moldeo por compresión.

- Granulación.

El Segundo producto importante en el proceso de la producción del PVC es el Etileno...

Una vez que hemos conseguido todos los productos necesarios para producir el PVC, entraremos el proceso en si.

Este producto es obtenido por medio del petróleo crudo

Muchas veces del petróleo se puede destilar sólo un bajo porcentaje de naftas. Para aumentar dicho porcentaje se utiliza el proceso de destilación secundaria o cracking.

Petróleo  Proceso de refinería  Etileno = C2H4

Sosa-Cloro  Electrolisis  Cloro molecular = Cl2

Descripción de tecnología utilizada, histórica y actualizada.

Descripción de procesos de producción

Tornillos, gusanos o husillos.

El cañón o cilindro es un tubo de paredes gruesas cuya perforación interna se ha hecho con alta precisión. La tolerancia en un extrusor bien hecho debe ser de +/- 0.001 pulgadas. Este cañón debe soportar altas presiones (hasta 700kg/cm^2) sin sufrir deformaciones de más de 0.15%.

Los tornillos se diseñan de múltiples maneras, pero todos deben contar, por lo menos, con las 3 siguientes funciones:

(a) zona de alimentación

(b) zona de transición o mezclado.

(c) zona de medición, compresión y bombeo.

Los extrusores comerciales tienen valores de D entre 1.5 y 8 pulgadas. (Algunos bajo pedido pueden llegar a medir hasta 20 pulgadas).

En cuanto a la longitud del gusano, el mínimo es de 6 diámetros, el más común, entre 18 y 30 diámetros, y los más largos, hasta de 45 diámetros.

OBTENCIÓN DEL CLORO MOLECULAR Cl2

Condiciones de operación.

Principales operaciones de un extrusor:

- Temperaturas.

- Relación de soplado.

- Altura del cuello.

- Preparación de premezclas.

- Perfiles.

- Tubería.

- Fibras y filamentos.

- Película.

Una de las principales materias primas utilizadas es el Cl2 ya que el policloruro de etileno se conforma en un 57% de este componente, el cual, se obtiene de la electrolisis de una industria de cloro-sosa.

En Primera instancia, se debe de tener una cámara de electrolisis donde tengamos los electrodos (catión y anión) en la cual se le agregara el Cloruro de sodio (NaCl)

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