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Preguntas técnicas

¿Cómo se produce el cloro?

El proceso de fabricación industrial de cloro más universalmente utilizado es el de electrolisis de una disolución salina de cloruro sódico (NaCl) o de cloruro potásico (KCl), denominada salmuera, mediante el paso de energía eléctrica a través de la misma. Se producen simultáneamente: cloro (Cl2); hidróxido sódico (NaOH), también denominado sosa cáustica, o hidróxido potásico (KOH), también denominado potasa cáustica, e hidrógeno gas (H2).

La electrolisis se produce en una celda donde hay dos compartimentos o electrodos: el polo positivo o ánodo y el polo negativo o cátodo, de forma que al pasar la corriente eléctrica a través de la disolución salina, los iones positivos (Na+ o K+) son atraídos hacia el polo de signo contrario, el cátodo, y los iones negativos (Cl-) son atraídos hacia el ánodo.

¿Qué tipos de tecnología de electrólisis se aplican en la obtención de cloro?

Hay tres procesos para la producción electrolítica industrial de cloro: el proceso de celda de diafragma, el proceso de celda de amalgama de mercurio y el proceso de celda de membrana. Los tres procesos tienen ventajas e inconvenientes respecto a los otros. Las preferencias por uno de ellos varían en cada continente y país, dependiendo de su historia y tradición industrial, si bien la tendencia actual es la de transformar las plantas que utilizan tecnología de mercurio en plantas con tecnología de membrana.

Más información en www.worldchlorine.com y "Chlor-Alkali Manufacturing Processes"

¿Qué precauciones se deben tomar en el almacenamiento de cloro y derivados del cloro?

En la actualidad, el almacenamiento de cloro está regulado en el Real Decreto 379/2001, de 6 de abril, por el que se aprueba el Reglamento de almacenamiento de productos químicos y sus instrucciones técnicas complementarias.

¿Cómo se transporta el cloro?

El 95% del cloro producido se utiliza en el lugar en que se fabrica, y no se transporta. Sin embargo, como se utiliza para fabricar muchos productos, a veces es inevitable tener que transportarlo. Durante 2010 en Europa occidental, el principal modo de transporte fue el ferrocarril (80%), siendo transportado por carretera el 20% restante. En Europa no se transporta cloro a granel por vía acuática desde 1996.

Fuente: Sustainability indicators, Euro Chlor, September 2011.

¿Cuáles son los protocolos de actuación en caso de fuga de cloro gas y/o líquido?

Protocolos en casos de fuga de cloro, gas o líquido. Ver documento de Euro Chlor GEST 93/179 en el apartado de Technical Publications Date Base de www.eurochlor.org

¿Cuál es el funcionamiento de una torre de absorción de cloro con sosa?

La información sobre el funcionamiento de una torre de absorción de cloro con sosa está disponible en el documento Euro Chlor GEST 76/52 en el apartado de Technical Publications Date Base de www.eurochlor.org

¿Qué instrucciones se deben seguir para la limpieza interna de una torre de absorción de cloro con sosa?

La mejor solución es desgasar completamente la torre, pararla y abrirla para inspeccionarla interiormente. A continuación, proceder a su limpieza de forma manual y mecánica (tuberías e internos).

Para no tener que abrir y desmontar la torre, como alternativa se puede intentar solucionar el problema como sigue:

  • Aislar totalmente los circuitos con válvulas cerradas y discos ciegos colocados en los circuitos de gas.
  • Limpiar de forma prolongada con agua hasta que no aparezcan trazas de hipoclorito sódico o restos cáusticos.
  • Añadir al circuito de reciclo de agua para limpieza interna de la torre, de forma controlada, una cierta cantidad de ácido clorhídrico diluido (la acidez debe ser mínima para evitar el desprendimiento excesivo de CO2 y espumas, que descebarían la bomba de reciclo de agua).
  • Mantener el circuito de reciclo en marcha un tiempo prudencial después de que el pH del agua de lavado se mantenga en valores ligeramente ácidos, y verificar la ausencia total de restos de incrustaciones.
  • Deshacer las operaciones anteriores siguiendo una secuencia inversa a la del montaje inicial.

Para más información ver documento Euro Chlor GEST 76/52 en el apartado de Technical Publications Date Base de www.eurochlor.org.

¿Cuál es la reacción de cloro con hidróxido de sodio para la obtención del hipoclorito sódico?

Ver documento de Euro Chlor GEST 76/52 "Instalación de tratamiento de efluentes gaseosos que contienen cloro" y documento TSME 01/276 "Unidades de Absorción de Cloro" en el apartado de Technical Publications Date Base de www.eurochlor.org.

¿Qué hacer en caso de fuga de cloro?

Seguir estrictamente las instrucciones sobre situación de emergencia por posible fuga de cloro, que están previstas en toda instalación que utiliza cloro, y atender las indicaciones del personal responsable de la misma.

De forma genérica:

  • No correr e intentar mantener la calma.
  • Respirar de forma suave y las menos veces posible.
  • Protegerse la nariz y la boca, tapándolas con un pañuelo o ropa húmeda.
  • Alejarse de la zona de la fuga de cloro, saliendo del recinto por el punto más alejado de la misma, con rapidez pero sin fatigarse. En el caso de recintos abiertos, alejarse del punto de la fuga de cloro caminando en dirección perpendicular a la del viento.

¿Qué tipo de emisiones y residuos se generan en cada uno de los procesos de fabricación de cloro?

El principal contaminante de los procesos electrolíticos de fabricación de cloro son las impurezas eliminadas de la sal utilizada como materia prima o salmuera consumida; en cualquier caso, se trata de residuos industriales inertes.

Otros potenciales contaminantes comunes a los tres procesos electrolíticos, que en condiciones normales de funcionamiento no se producen, son los siguientes:

  • Emisiones de cloro gaseoso a la atmósfera.
  • Vertido de oxidantes libres al agua.
  • Ácidos usados en los procesos.

En la tecnología de celda de amalgama de mercurio el contaminante específico es el mercurio, que forma parte del cátodo de la celda electrolítica y que está en circuito cerrado y estanco; puede haber pérdidas de mercurio muy pequeñas a través de emisiones a la atmósfera, vertidos al agua, con los residuos (principalmente en los carbones activos utilizados en las diferentes secciones de desmercurización del proceso) y con los propios productos finales. En cualquier caso, en cantidades prácticamente despreciables y sin impacto medioambiental significativo.

En la tecnología de celda de diafragma el contaminante específico es el amianto, material que se ha utilizado en la fabricación del diafragma de la celda.

¿Cuáles son los límites y exigencias establecidos por la IPPC (Ley 16/2002) en el proceso de fabricación de cloro?

La Ley 16/2002, conocida como IPPC, no impone ninguna exigencia específica a los diferentes procesos electrolíticos de fabricación de cloro, aunque si aplica a esta actividad industrial.

La IPPC es una ley marco, de ámbito y aplicación general a una serie de actividades industriales, y obliga a las industrias a obtener de los organismos oficiales competentes un permiso medioambiental denominado Autorización Ambiental Integrada, que se otorga para el conjunto de actividades industriales que se realizan en un mismo recinto fabril y no para cada una de las fabricaciones existentes en el mismo.

En la Autorización Ambiental Integrada, las autoridades fijan las condiciones de funcionamiento de la fábrica en cuestión bajo el punto de vista medioambiental y los límites de emisión para cada contaminante, teniendo al mismo tiempo en consideración las características medioambientales del área geográfica donde cada fábrica esté ubicada.

¿Cuáles son las características físicas del cloro?

En su estado normal, el cloro es un gas entre verdoso y amarillento, pero a -34º C se convierte en líquido. El cloro es el undécimo elemento más común de la corteza terrestre (el 0,045% de ésta es cloro) y está ampliamente extendido en la naturaleza. Los científicos han detectado más de 2.400 compuestos basados en el cloro. Éstos se producen de forma natural como resultado de la reacción del cloro con los compuestos orgánicos existentes en el medio ambiente. Algunos de ellos poseen propiedades antibacterianas y anticancerígenas.

Las principales fuentes naturales de los compuestos organoclorados son los océanos (casi un 3% de los mismos es cloro), los incendios forestales y la actividad micótica. La misma vida animal depende del cloro y de sus cualidades para reaccionar con otros elementos. En los seres humanos, la sangre, la piel y los dientes contienen cloro, incluso los leucocitos o los glóbulos blancos de la sangre necesitan este producto para combatir las infecciones.

¿Cómo son los diseños de equipos lavadores de gas cloro para emergencias de fuga de gas?

Se precisan torres de lavado con relleno de anillos plásticos resistentes al cloro y a la sosa cáustica. El proceso se basa en una recirculación de una solución de sosa cáustica al 20% que entra por la parte superior de la torre y sale por la inferior. El cloro a abatir se introduce por la parte inferior.

¿Cuáles son los parámetros para diseñar equipos de producción de hipoclorito?

Se precisan torres de absorción de relleno con anillos resistentes al cloro y a la sosa cáustica. Por la parte de abajo de las torres entra cloro gaseoso y por la de arriba sosa cáustica diluida al 20%. Esta sosa diluida va absorbiendo el cloro al caer y empieza a formarse el hipoclorito. Se almacena en tanques de proceso y una vez enfriada se vuelve a enviar a la parte superior de la torre donde vuelve a enriquecerse en cloro y así sucesivamente hasta que alcance la concentración requerida.

Para la recirculación de la sosa enriquecida en cloro se utilizan bombas especiales de titanio o plástico para evitar la corrosión. Asimismo, los intercambiadores de enfriamiento deben ser de titanio para evitar la corrosión.

Los vapores de cloro gas no reaccionado que pueden salir por la parte superior de las torres son enviadas a otra torre (tratamiento secundario) que funciona como las anteriores en la que se termina la reacción y por tanto todo el cloro es definitivamente absorbido.

¿Qué hacer en caso de consumir cloro en el laboratorio?

Debido a sus características de alta toxicidad y difícil manejo no es normal utilizar cloro como tal en los laboratorios. Sí se utilizan un gran número de sus derivados. Lo que puede ocurrir es que estos compuestos clorados reaccionen con otros y en estas reacciones se desprenda cloro gas. En estos casos hay que respetar escrupulosamente las normas de seguridad que figuran en las fichas de seguridad del cloro.

¿Cuál es el proceso de producción de ácido clorhídrico?

El proceso de producción de ácido clorhídrico más generalizado es por síntesis directa de sus componentes cloro e hidrógeno, que reaccionan en determinadas condiciones de temperatura (la reacción es iniciada por la llama del mechero del horno de combustión del reactor) y con un exceso de hidrógeno respecto al estequiométrico teórico (de entre un 8 y un 15%, dependiendo de la tecnología utilizada), para dar cloruro de hidrógeno gaseoso que es absorbido en agua para formar el ácido clorhídrico, según el siguiente esquema de reacciones:

Ambas reacciones son exotérmicas (desprendimiento de calor), por lo que el reactor tiene que estar adecuadamente refrigerado para dar continuidad al proceso de síntesis química.

¿Dónde sería más apropiado realizar la instalación de un dosificador de cloro para agua de consumo humano?

En el pasado, lo habitual era dosificar únicamente en depósito. Esto podía causar algún problema en caso de depósitos muy grandes y consumos no muy elevados, ya que el agua queda retenida en el depósito mucho tiempo, con la consiguiente pérdida del cloro residual y el peligro de no llegar a todos los puntos de la red de distribución con el cloro necesario.

En la actualidad, con mejores tecnologías de dosificación y análisis en línea, lo habitual es:

  • Cloración principal en depósito.
  • Cloración secundaria en línea (a la salida del depósito) con analizador en línea, que supone un "ajuste fino" para garantizar la presencia de cloro siempre en todos los puntos de la red de distribución.
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Última actualización del sitio 28 abril 2014