Carbonato de sodio por carbonatacion directa de soda caustica

Proceso de Producción de CARBONATO DE SODIO POR CARBONATACION DIRECTA DE SODA CAUSTICA

Información de entrada (base de datos)

Diseño de pre-factibilidad

1. Reacciones químicas y sus condiciones
- Estequimetría de las reacciones, rangos de temperatura y presión para ocurrencia de las reacciones, fases del sistema de reacción

a) Sintesis
Temperatura de alimentacion de lasoda caustica =70ºC
Temperastura de referencia= 15ºC
Se emplea para calentar el Reactor vapor saturado de 15 atm

Reaccion:
CaCO3 (s ) + 2HCl (g) ( CO2 (g) + CaCl2(l) + H2O (l)

2NaOH(l) + CO2(g) ( Na2CO3.H2O

∆Hr = +28.9 Kcal

b) Tambor de Secado

El Tambor de secado trabaja con vapor saturado de 15 atm. siendo la temperatura del vapor = 199 ºCReacción:

Na2CO3.H2O( H2O (l) + Na2CO3(s)
∆Hr = -13.9 Kcal
Las fases que se presentan en las reacciones son fase sólido, líquido y gas.
No catalítica

2. Velocidad de Producción
Se producirá 1264.87 kg / h de Na2CO3

3. Pureza del Producto
Finalmente en el proceso de producción se obtiene el carbonato de sodio con una pureza del 92 %

4.Costo de Materia Prima

|Materia Prima |Costo 2008 ($/TM) |
|Ácido Clorhídrico |5,669369022 |
|Soda Cáustica |197,3075707 |
|Caliza |12,14834592|
|Permanganato |7223,604766 |

5. Velocidad de reacción
-Cinética para la Síntesis Carbonato de sodio

El conocimiento de la cinética de Na2CO3 es importante para el diseño industrial del reactor de síntesis para determinar las concentraciones de operación.
Estas mediadas pronostican la dependencia técnica sobre lasvariables de operación del ratio (peso molecular/tiempo) de formación de Na2CO3.
La ecuación para describir la síntesis de Na2CO3 bajo condiciones de operación industrial debe representar la influencia de la temperatura, presión, composición gas, y la composición en el equilibrio.

6.-Descripción de Materias Primas:

1) Caliza
La caliza se encuentra en forma de capas, de variableespesor
Propiedades Físicas:
Dureza: 3.5 – 4
Brillo: Vítreo
Color: incoloro, blanca, amarillenta, gris, azul violáceo o negro cuando tiene sustancias carbonosas.
Peso específico: 2.6-2.8
Punto de ebullición: 112 ºC
Densidad: 1.5253

Propiedades Químicas:
Se disuelve fácilmente en agua con fuerte desprendimiento de calor, produciéndose una disolución extremadamentealcalina, la cual absorbe fácilmente el dióxido de carbono.
Es muy cáustico y energético (corrosivo)

2) Ácido Clorhídrico

Propiedades Físicas:

Es un liquido claro, cuando esta libre de impurezas.
Puede llegar a tener hasta un 37.5% de concentración con un punto de ebullición de 1.189 ºC
Las soluciones muy concentradas desprenden vapores de HCl que son muy asfixiantes.Propiedades Químicas:
Disuelto o concentrado ataca a todos los metales, formando cloruros; al estado gaseoso no tiene acción sobre los metales.
Es uno de los ácidos más fuertes, ataca a los Carbonatos y bicarbonatos con desprendimiento de anhídrido carbónico, ataca a los sulfuros con desprendimiento de H2S.
Es sumamente corrosivo, también reacciona con los óxidos e hidróxidos en forma exotérmica.7.- Descripción del Proceso:

Producción de Anhídrido Carbónico

El anhídrido carbónico es generado a partir de la descomposición del Carbonato de Calcio de las calizas, estas calizas, tienen un promedio de pureza del 92 % en carbonato de calcio.
Los trozos de calizas que no deben ser superiores a ½ pulgada son alimentadas al reactor (3), desde las Tolva (1).
La caliza es atacada con...