Acido sulfurico

Universidad Central de Venezuela
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Química
Departamento de Termodinámica.
Diseño de Reactores



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INTRODUCCIÓN

DESARROLLO

El ácido sulfúrico, es un compuesto líquido incoloro, viscoso y muy corrosivo. El acido sulfúrico es el producto químico que se produce en mayor volumen y se vende ose utiliza comercialmente en una gran diversidad de concentraciones que incluyen 78%, 93%, 96%, 98-99% y 100% en peso, así como óleums (acido sulfúrico fumante). Su anhídrido SO3 líquido estabilizado también en un producto comercial. Este ácido tiene varias propiedades convenientes que permiten utilizarlo en una gran variedad de aplicaciones. Por lo general, es menos costos que cualquier otroácido; puede manejarse de manera conveniente en acero o aleaciones comunes a concentraciones comerciales normales y se encuentra disponible y se maneja en forma adecuada a concentraciones mayores a 100% en peso (óleum).
El ácido sulfúrico es importante en casi todas las industrias, y es usada ampliamente en la manufactura de fertilizantes superfosfatos, sales sulfatadas, celofán, rayón, detergentes,ácido clorhídrico, ácido nítrico, tintes, pigmentos, explosivos, refinación de petróleo, en el almacenaje de baterías, en el tratamiento de agua industrial, y en el blanqueado de minerales. Este es un ácido fuerte que reacciona con rapidez con muchos compuestos orgánicos para dar productos útiles y forman una sal poco soluble o precipitado con el oxido de calcio o con el hidróxido de calcio, labase menos costosa y más fácilmente disponible. El ácido concentrado también es un buen deshidratante y bajo ciertas condiciones funciona como oxidante.

Descripción del proceso general
El ácido sulfúrico se encuentra disponible comercialmente en un gran número de concentraciones y grados de pureza. Existen dos procesos principales para la producción de ácido sulfúrico, el método de cámaras deplomo y el proceso de contacto. El proceso de cámaras de plomo es el más antiguo de los dos procesos y es utilizado actualmente para producir gran parte del acido consumido en la fabricación de fertilizantes. Este método produce un ácido relativamente diluido (62%-78% H2SO4). El proceso de contacto produce un ácido más puro y concentrado, pero requiere de materias primas más puras y el uso decatalizadores costosos. En ambos procesos el dióxido de azufre (SO2) es oxidado y disuelto en agua. El dióxido de azufre es obtenido mediante la incineración azufre, tostando piritas (Bisulfuro de Hierro), tostando otros sulfuros no ferrosos, o mediante la combustión de sulfuro de hidrogeno (H2S) gaseoso.
 Proceso de cámaras de plomo

Grafico Nº 1: Diagrama del proceso de cámaras de plomo.
Es elproceso de cámaras de plomo dióxido de azufre (SO2) gaseoso caliente entra por la parte inferior de un reactor llamado torre de Glover donde es lavado con vitriolo nitroso (ácido sulfúrico con oxido de nitrógeno (NO) y dióxido de nitrógeno (NO2) disueltos en él), y mezclado con oxido de nitrógeno (NO) y dióxido de nitrógeno (NO2) gaseosos. Parte de dióxido de azufre es oxidado a tritóxido de azufre(SO3) y disuelto en el baño ácido para formar el ácido de torre o ácido de Glover (aproximadamente 78% de H2SO4).
SO2 + NO2 NO + SO3
SO3 + H2O H2SO4 (ácido de Glover)
De la torre de Glover una mezcla de gases (que incluye dióxido y tritóxido de azufre, óxidos de nitrógeno, nitrógeno, oxigeno y vapor) es transferida a una cámara recubierta de plomo donde estratado con más agua. La cámara puede ser un gran espacio en forma de caja o un recinto con forma de cono truncado. El ácido sulfúrico es formado por una serie compleja de reacciones; condensa en las paredes y es acumulado en el piso del la cámara. Pueden existir de tres a seis cámaras en serie, donde los gases pasan por cada una de las cámaras en sucesión. El ácido producido en las cámaras,...