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PRODUÇÃO DE ÓXIDO NITROSO MEDICINAL
César S. Fukuda
PRODUÇÃO DE ÓXIDO NITROSO MEDICINAL
Apresentação ANVISA Junho 2014
N20 – Óxido Nitroso
Óxido Nitroso, Protóxido de azoto,
Segurança em primeiro lugar
Apresentação ANVISA
Agosto/2011Air Liquide Brasil Ltda
Óxido Nitroso, Protóxido de azoto, Monóxido de dinitrogênio, anidrido ácido hiponitroso, gás hilariante;
Incolor, odor levemente adocicado;
Incompatível c/ graxas, óleos, inflamáveis;
Asfixiante em elevadas concentrações;
Não inflamável, mas alimenta combustão;
N2O
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Agosto/2011Air Liquide Brasil LtdaTRE-UPCB-52.002 Parte 2TRE-SEDC-52.002 Parte 2
COMO É OBTIDO ?
� Através do aquecimento e decomposição do
Nitrato de Amônia:
+ contaminantes (NH3, N2, NO, NO2
- Sólido: Fornecido e armazenado em forma seca como grânulos.-Denominado SAN (nitrato de amônio sólido) à concentração de 99%.
- Líquido: Utilizado e
- Decomposição térmica do Nitrato de Amônio a 250-252°CNH4NO3 ���� N2O + 2 H2O + 56 kJ/mol
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Agosto/2011Air Liquide Brasil Ltda
+ contaminantes (NH3, N2, NO, NO2 and HNO3 ) + liberação de energia;
� Utiliza-se reator com aquecimento elétrico;
� Posteriormente os contaminantes são
lavados / retirados;
- Líquido: Utilizado e armazenado como uma solução de NA em água.- Denominado LAN (nitrato de amônio líquido) à concentração de aproximadamente 90%.
O (oxigênio)N (nitrogênio)
N2O é produzido pela decomposição do nitrato de amônio a 251oC.
Em cilindros e quadros, o N2O está na forma líquida a 15oC e 50 Bar (725 psi).
COMO É OBTIDO ?
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Em tanques fixos, o N2O está na forma líquida a -20oC e 18 Bar (261 psi).
Em veículos-tanque, o N2O está na forma líquida a -20oC e 18 Bar (261 psi)
MATÉRIA PRIMA
LÍQUIDO
Nitrato
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SÓLIDOSÓLIDO
RECEBIMENTO
MATÉRIA PRIMA
RECEBIMENTO
MATÉRIA PRIMA PRONTA
MATÉRIA PRIMA
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CERTIFICADO DE
ANÁLISE
FORMAS DE ESTOCAGEM
ESTOQUELÍQUIDO
Temperatura. (TQ.)
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DA
MATÉRIA PRIMA
SÓLIDO
Temperatura / UR(ARMAZEM)
REATOR DE N2O
Várias condições de segurança devem serseguidas:
- Fabricado em aço inox e projetado paraoperar em baixa pressão (0,20 a 0,34 bargou 3 a 5 psig)
- Confeccionado em material para suportarÁcido Nitrico Quente.
- Suportar corrosão.
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UNIDADES
DE
PRODUÇÃO
FLUXOGRAMA PRODUÇÃO
MELTERCONDENSADOR
REATOR PRÉ-LAVAGEM
TORRES DE PURIFICAÇÃO
GASÔMETRO
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BOMBA DE ENCHIMENTO
COMPRESSORLIQUEFADOR SECADORTANQUE DE
ESTOCAGEM
Diagrama de Fluxo Industrial de N2O
Fusor Reator Condensador Lavadores
Suporte de Gás
Água de Resfriamento
SANSAN
LANLAN
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Tanque de armazenamento
criogênico
Tanques de armazenamento AP
LiquefatorUnidade
de Secagem
Compressor de N2O
Nitrato de AmônioÁguaN2OImpurezas
Fusor
Função do Fusor:- Transformar e manter o nitrato de amônio na forma líquida correta.- Ajustar a concentração da solução de AN.- Ponto para adição do catalisador (fosfato de di-am ônio)
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ReatorDecomposição térmica de nitrato de amônio (NA) 250- 252°C (482-485.6°F)
NH4NO3 � N2O + 2 H2O + 56 kJ/molnitrato de amônio óxido nitroso vapor de água quantidade de calor
80g (2.8 oz) 44 g (1.54 oz) 36g (1.26 oz)
Para 1 kg (35 oz) N 2O :
NH4NO3 � N2O + 2 H2O
1818 g (63.63 oz) 1 kg (35 oz) 818 g (28.63 oz) + 1273 kJ
1. Reator
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1. Reator2. Sistema de aquecimento3. Sensor de segurança de
temperatura4. Regulagem da temperatura5. Limpeza em manutenção6. Ajuste do nível de água7, 8 e 9. Válvula hidráulica de
segurança10. Separador de vapor de nitrato11. Ventilação12. Introdução de nitrato13. Pré-aquecimento de LAN
Condensador
- Redução da temperatura do gás para aproximadamente 80oC- Troca de calor através da tubulação- Remoção da água contida no gás- Água de rejeito reutilizada ou enviada para o esgo to após ajuste do PH
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Lavadores
- Purificação do gás através da remoção de impurezas.
- Realizada em torres de adsorção por lavagem do gás.
- Amônia + Ácido nítricoNH3 HNO3
- Água de lavagem recirculada ou não, mas purificada.
- Óxido nítrico + Dióxido de nitrogênioNO NO2
- Solução de lavagem de NaOH + KMnO4 recirculada por bomba.
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Suporte de gás
- Tanque tampão para variações de produção.- Regulagem do fluxo de N 2O do reator para o compressor.
- Suporte de gás do tipo sino - Suporte de gás do tipo balão
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Dispositivos de proteção:- Nível ou pressão mínimos ���� parar o compressor- Nível ou pressão máximos ���� excesso de descarga de gás através de uma
válvula de pressão hidráulica, ventilada para a atm osfera em uma direção segura
Compressor
Instrumentação:- Chave de baixa pressão de sucção.- Chave de alta pressão de descarga.- Chave de alta temperatura (pelo menos o último est ágio).- Fluxo de água de resfriamento (se aplicável).- Chave de pressão de óleo.- Válvulas de segurança.
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Fluxo de águaFluxo de água
Válvula de Válvula de segurançasegurança
Secadores
- Removem o vapor d’água por absorção do óxido nitro so comprimido.- Dois absorvedores enchidos com alumina, gel de síl ica ou peneira
molecular.- Permite operação contínua: 1 absorvedor no modo op eracional, 1 no modo
de regeneração.2 unidades 2 unidades absorvedorasabsorvedoras
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Liquefator
Trocador de calor com fluido de resfriamento:- Água para armazenamento a alta pressão ���� 45-55 bars (652-797 psi) a
temperatura ambiente.- Refrigerante para armazenamento sob baixa pressão ���� 18 bars (261psi) a - – 25°C.- O sistema de refrigeração deve ser isento de vazam ento.
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Armazenamento de N 2O
TANQUES: - Armazenamento a 18-20 bars (265-300 psi) – 25 oC.- Controle de temperatura (sistema de resfriamento) ou isolamento a vácuo.- Válvulas de segurança para pressão.
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ENCHIMENTO
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RANGER
Pressão (bar) Relação enchimento
180 0,68
225 0,74
250 0,75
CILINDRO
Ex.: cilindro c/ 10 L cap., pressão teste 250 bar pode ser enchido c/ máx. 7,5Kg de N2O
Balança
OXÍDO NITROSO N2O
● NO / NO2 - (1 e 2)
● HALOGÊNIOS - (2)
● SUBS. REDUTORAS - ( 2)
● ALCALINIDADE - (2)
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● CO - (1)
● CO2 - (2)
LEGENDA1 – TUBO DETECTOR2 – VIA ÚMIDA
REFERENCIA:EIGA-MGC Document 152/08 Pag. 16
OXÍDO NITROSO N2O
LIBERAÇÃO
DOTESTE DE VAZAMENTOCILINDRO LIBERADO
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DO
CILINDRO
TESTE DE VAZAMENTO
LACRECERT. DE CONFORMIDADE