ACIDO SULFURICO H2SO4

Acido sulfúrico Este compuesto químico extremadamente corrosivo cuya formula es H2SO4 es el compuesto químico que mas se produce en el mundo.

Características del acido sulfúrico:

A temperatura ambiente es un líquido incoloro e inodoro.

Es intensamente corrosivo, ataca casi todos los metales

Extremadamente irritante.

MATERIA PRIMA

AZUFRE: El azufre es un elemento químico de número atómico 16 y símbolo S. Es un no metal abundante con un olor característico.1. Se encuentra en estado libre en yacimientos de origen volcánico formando depósitos a flor de tierra, llamados solfataras. 2. En yacimientos de origen sedimentarios formando depósitos bajo tierra o solfataras. 3. Se encuentra formando parte de los numerosos minerales, sulfuros y sulfatos, como la calcopirita, CuFeS2, Calena, PbS, Pirita, FeS 2y el yeso, CaSO 4* 2H2O. 4. Formando parte de muchas sustancias orgánicas de origen animal y vegetal, como los aceites de ajo y de mostaza, los huevos, los pelos y las proteínas.

CONTROL DE CALIDAD DE LA MATERIA PRIMA

AZUFRE(s):

Datos Físicos:1. Concentración mayor: 98,5%A una temperatura de 15,5 ºC:2. Punto de ebullición: 338 ºC ó 640 ºF3. Densidad a 20 ºC: 1,84 g/cm.4. Punto de fusión: -40 ºC para una concentración de 65,13%.5. Solubilidad: Soluble en agua, pero reacciona violentamente al mezclarse con ella, generando calor. Con otros solventes no hay mezcla: no hay reacción.6. Temperatura de descomposición: 340 ºC.7. Presión de vapor a 20 ºC: < 0,001 bar.

Aire

El aire está compuesto principalmente por: Nitrógeno 78,084%Oxígeno 20.946% Argón 0,9340%Otros componentes0,036%

Se controla:% de humedad. 2-3%Temperatura20°C

PROCESO DE PRODUCCION

Método de CONTACTO:

El método de contacto es un proceso catalítico de mayor rendimiento y menor tiempo. En la producción de Ácido Sulfúrico por esta Metodología se diferencian varias operaciones importantes:

REACCIONES1.- Obtención de SO2, (combustión)

S + O2 SO2

2.- oxidación o conversión de SO2 a SO3 (Catalítica)

. 2SO2 (g) + O2 (g) 2 SO3 (g)

3.- Absorción de SO3

SO3 + H2SO4 H2S2O7

H2S2O7 + H2O 2 H2SO4

Obtención de SO2La obtención del SO2 a partir de azufre se realiza quemando azufre según:

S(s) + O2 (g) • SO2 (g)

El azufre debe ser de elevada pureza y no contener elementos nocivos,

especialmente arsénico, para los catalizadores de la conversión posterior del

SO2 en SO3

Reactivo en exceso o2

Reactivo limitante S

CONVERSION DE SO2 a SO3

la oxidación del dióxido de azufre para convertirlo en trióxido es una reacción

reversible que tiene lugar en una mezcla homogénea de gases, según la

ecuación:

2 SO2 (gas) + O2 (gas) ↔ 2 SO3 (gas) + 45,2Kcal

el factor esencial que determinará la conversión de SO2 alcanzable es el ratio

O2/SO2 en los gases de entrada. Aunque la oxidación de SO2 requiere un ratio

estequiométrico de solo 0,5/1, industrialmente se usa un ratio de al menos 1/1.

Reactor adiabático

Catalizadores

La reacción de oxidación del SO2 a SO3 se lleva a cabo sobre catalizadores

de Pentóxido de vanadio (V2O5) en torres empacadas conocidas como

convertidores. El catalizador se empaca. En diferentes capas de lecho,

donde se lleva a cabo la reacción de forma adiabática, y entre cada capa

de lecho se ubica un intercambiador de calor para retirar excesos de calor

perjudiciales para los equipos y para la reacción en sí, ya que es una

reacción exotérmica.

Los resultados que se pueden obtener en una planta que utilice el proceso

de contacto conversión global del 98%, oscilando normalmente entre el 96

y 97%

Otros catalizadores como: platino, óxidos de hierro, cromo, cobre,

manganeso, titanio.

Absorción de SO3El SO3 no se absorbe sobre agua, porque la niebla formada está compuesta de

gotitas de ácido sulfúrico que no son absorbidas, mientras que sobre ácido

sulfúrico concentrado del 98% esta absorción tiene lugar rápidamente,

probablemente, a que a esta concentración el ácido presenta un mínimo en su

presión de vapor. Tanto si el proceso es de simple como es de doble absorción,

se emplea ácido de esta concentración para realizar el proceso.

El ácido sulfúrico, conforme se realiza el proceso va aumentando su

concentración, pudiendo llegar a óleum

SO3 + H2SO4 → H2S2O7

H2O + H2S2O7 → 2 H2SO4

Es preciso imaginar un método que nos permita realizar su dilución.

Evidentemente basta con adicionar agua para conseguir este efecto

DIAGRAMA DE FLUJO DE H2SO4

CONTROL DE CALIDAD EN EL PROCESO

Horno de combustión de azufre

Flujo de aire (presión) como reactivo en exceso

Flujo de azufre como reactivo limitanteTemperatura (quemador) 135 – 145 °c

Cámara de postcombustión (cámara)800 – 1000 °c

CenizasCámara de polvo (filtro) y torre de lavado

Polvo filtrado de partículas

Flujo del gas ( so2[cc1] [cc2] )

Temperatura 430 °c

Reactor catalítico (oxidación o conversión)

Flujo de entrada de so23a 10% en volumen

Temperatura 450 °c

Flujo de entrada o2

Presión 1 – 2 atm

Flujo de salida so3

Temperatura (enfriadores) 100°c

Torre de absorción y II

I:Flujo de so3

Flujo de h2so4 98%

Temperatura 70 – 120 °c

II: flujo óleum ( h2o7s2)

Flujo de agua

Temperatura 70 - 120 °c

Temperatura (enfriadores) 40°c almacenamiento

CONTROLES FINALES DEL ACIDO SULFURICO:

APARIENCIA: Liquido aceitoso incoloroDENSIDAD: 1.83g/m ---1,84 g /mlSOLUBILIDAD EN AGUA: MiscibleACIDEZ:-3;1,99 PKa

% DE H2SO4: 95-98%

PH: 0,3

Empresas peruanas que producen el

producto

SOUTHER PERU COPPER CORPORATION – moquegua y tacnaCAMINO DEL INCA # 171 SANTIAGO DE SURCO.VOTORANTI METAIS –CAJARMAQUILLA:CARRETERA CENTRAL KM.9.5 LURIGANCHO( CAJAMARQUILLA).ELMER ANAYA E.I.R.LJR.NIQUEL #277 LOS OLIVOS LIMA-PERU.DOE RUN (oroya)AV, VICTOR ANDRES BELAUNDE 147 CENTRO CAMINO REAL, TORRE REAL PISO 9 –LIMA.

APLICACIONES QUE SE LE DA AL

ACIDO SULFURICO:

La industria que más utiliza el ácido sulfúrico es la de los fertilizantes. Otras aplicaciones importantes se encuentran en la refinación del petróleo, producción de pigmentos, tratamiento del acero, extracción de metales no ferrosos, manufactura de explosivos, detergentes, plásticos y fibras. En muchos casos el ácido sulfúrico funge como una materia prima indirecta y pocas veces aparece en el producto final.

CONCLUCION:A pesar de que este estudio no comprende

todo el campo de aplicaciones del ácido sulfúrico, de lo anterior expuesto se deduce

que es muy amplio y variado y el ácido sulfúrico tiene gran valor en la economía

nacional de un país. Con el desarrollo de la industria algunas de las ramas de su aplicación pierden valor, por lo que crece la necesidad de

ácido sulfúrico, sobre todo en los que sus

concentraciones se refieren.