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Produccion acido sulfurico
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Produccion acido sulfurico

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  • 1. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO Magela Odriozola magela@fing.edu.uy Introducción a la Ingeniería Química 1
  • 2. ALGUNAS CARACTERÍSTICAS DEL ÁCIDO SULFÚRICO A temperatura ambiente es un líquido incoloro e inodoro. Es intensamente corrosivo, ataca casi todos los metales. Extremadamente irritante, corrosivo y tóxico. Reacciona violentamente con el agua, generando calor. Es el compuesto químico que más se produce en el mundo (40 millones de toneladas por año). Introducción a la Ingeniería Química 2
  • 3. PRINCIPALES USOS DEL ÁCIDO SULFÚRICO Producción de fertilizante. Metalurgia: blanqueado de metales. Refinación del petróleo: para las calderas y procesos químicos. Potabilización del agua con sulfato de aluminio. Detergentes: en la sulfonación de dodecilbenceno. Fábricas de papel: usado en el proceso de producción de pulpa de papel. Baterías eléctricas. Introducción a la Ingeniería Química 3
  • 4. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO SULFÚRICO EN URUGUAY ISUSA Industria Sulfúrica S.A. Planta de San José Planta de silos de Nueva Palmira Introducción a la Ingeniería Química 4
  • 5. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO SULFÚRICO EN URUGUAY ISUSA Industria Sulfúrica S.A. PRODUCTOS •Fertilizantes •Productos químicos Ácido Sulfúrico 98/99% Óleum Sulfato de alumina 18% Introducción a la Ingeniería Química 5
  • 6. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO Métodos usados: Método de contacto Es el utilizado actualmente. Produce ácido 98-99%. Utiliza V2O5 como catalizador. Método de cámara de plomo Catálisis homogénea por NO2 . Produce ácido 65-78%. Introducción a la Ingeniería Química 6
  • 7. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO Método de contacto S + H2O + 32 O2 H2SO4 Obtención SO2: Combustión azufre: S + O2 SO2 Tostación pirita: 2 FeS2 + 11 2 O2 4 SO2 + Fe2O3 Otras materias primas: ácido sulfhídrico, sulfuros de metalurgias no-ferrosas y reciclaje de ácido sulfúrico Oxidación del SO2 a SO3: SO2 + ½ O2 SO3 Absorción de SO3: SO3 + H2O H2SO4 Introducción a la Ingeniería Química 7
  • 8. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO Método de contacto Obtención de SO2 Materia prima: azufre (PF = 115 ºC) S + O2 SO2 Fundimos el azufre: Debemos calentarlo para disminuir su viscosidad, ¿cómo lo hacemos? Introducción a la Ingeniería Química 8
  • 9. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO Método de contacto Obtención de SO2 Materia prima: azufre (PF = 115 ºC) S + O2 SO2 Calentamos el azufre líquido: Introducción a la Ingeniería Química 9
  • 10. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO Método de contacto Obtención de SO2 Materia prima: azufre (PF = 115 ºC) S + O2 SO2 Hacemos la combustión: ¿Qué se obtiene de la combustión? Introducción a la Ingeniería Química 10
  • 11. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO Método de contacto Obtención de SO2 Materia prima: azufre (PF = 115 ºC) S + O2 SO2 Hacemos la combustión: El oxígeno puro es caro. ¿De qué otra forma podemos realizar la combustión? Introducción a la Ingeniería Química 11
  • 12. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO Método de contacto Obtención de SO2 Materia prima: azufre (PF = 115 ºC) S + O2 SO2 Hacemos la combustión: Debemos eliminar las impurezas, ¿cómo lo hacemos? Introducción a la Ingeniería Química 12
  • 13. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO Método de contacto Obtención de SO2 ¿Cómo eliminamos las impurezas? Depuración de gases de entrada Impurezas a eliminar: polvo, As2O3, haluros y agua. H2O H2SO4 SO2 SO2 SO2 O2 Cámara O2 Torre de O2 Torre de N2 SO2 de polvos N2 lavado N2 secado O2 N2 Impurezas H2O H2SO4 Introducción a la Ingeniería Química 13
  • 14. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO Método de contacto Oxidación de SO2 a SO3 SO2 + ½ O2 SO3 La reacción es reversible y tiene una temperatura optima de rendimiento (450 ºC). ¿Cómo deberíamos proceder para optimizar el proceso? Introducción a la Ingeniería Química 14
  • 15. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO Método de contacto Oxidación de SO2 a SO3 SO2 + ½ O2 SO3 Reactor catalítico SO2 con enfriamiento O2 450 ºC Reactor intermedio. N2 V2O5 SO3 O2 N2 Introducción a la Ingeniería Química 15
  • 16. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO Método de contacto Absorción de SO3 SO3(g) + H2O (l) H2SO4 (ac) H2O SO3 SO2 La absorción directa O2 del SO3 sobre agua no Torre de se utiliza, porque el absorción N2 SO3 fuerte desprendimiento de calor en la reacción SO2 lleva a ebullición la O2 solución N2 H2SO4 Introducción a la Ingeniería Química 16
  • 17. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO Método de contacto Absorción de SO3 ¿Cómo procedemos? Absorción de SO3 en ácido diluido: SO3 + H2SO4(<98%) H2SO4(98%) H2O SO3 SO2 O2 Torre de absorción N2 SO3 SO2 O2 N2 H2SO4 Introducción a la Ingeniería Química 17
  • 18. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO Método de contacto Absorción de SO3 ¿Como producimos Óleum (ácido sulfúrico fumante)? Absorción de SO3 en ácido concentrado: SO3 + H2SO4 (98%) H2SO4·SO3 H2SO4 SO3 SO2 O2 Torre de absorción N2 SO3 SO2 O2 N2 Óleum Introducción a la Ingeniería Química 18
  • 19. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO Método de contacto H2 O H2SO4 S + H2O + 32 O2 H2SO4 SO2 SO2 SO2 O2 O2 Torre de O2 Torre de N2 Cámara de polvos N2 lavado N2 secado SO2 O2 N2 Impurezas H2 O H2 SO4 H2O S(s) Horno de Caldera de Aire Reactor fundición azufre SO3 SO3 115 ºC 800-1000 ºC SO2 SO2 O2 Torre de O2 V2 O 5 N2 N2 absorción Cenizas H2 SO4 Introducción a la Ingeniería Química 19