estudio financiero obtencion de sulfato de bario

4. ESTUDIO TÉCNICO

4.1 Estudio del proceso.

La forma más eficiente en el proceso de producción de sulfato de bario consiste en la reacción de cloruro de bario y sulfato sodico, sin embargo la forma de llevar a cabo el proceso puede ser diferente, nosotros tomaremos una alternativa principal, y estudiaremos otra para ver sus diferentes ventajas e inconvenientes con el fin de justificarnuestra elección final.

Antes de examinar las diferentes alternativas haremos una serie de consideraciones que nos indicaran como será el funcionamiento de la planta:

a) Se ha determinado que como el proceso, es un proceso continuo, la planta trabajará sin pausa durante 315 días al año de forma continua, con los correspondientes días de puesta en marcha y parada, que se estima en 15 días al añopor lo tanto el total de días en funcionamiento será de 300 días al año.

b) El proveedor nos hará entrega de materia prima cada 2 semanas, por tanto recibiremos 19 entregas cada año.

c) Como conclusión en el estudio de mercado hemos acabado diciendo que la planta iba a producir aproximadamente15000 Tm/año, por lo tanto se necesitarán aproximadamente un total de 975 Tm de cloruro de bario y10500 Tm de sulfato sodico al año, como materia prima.

4.2 Descripcion del proceso

Para la obtención de sulfato de bario de alta pureza se propone un procedimiento que fundamentalmente se caracteriza por comprender las siguientes etapas de: provisión de cloruro barico, disolución y purificación del mismo; provisión de sulfato sódico, disolución y filtración del mismo; atomización; reaccióndel cloruro barico con el sulfato sódico; espesado del producto de la reacción; lavado en contracorriente de agua; separación del sulfato de bario ya seco en corriente de aire caliente.
Para obtener una tonelada de sulfato de bario son necesarios 3.71 Kg/h de cloruro de bario obtenido por el tratamiento de de hidróxido de bario con acido clorhídrico en 1000 L de agua.
Se trata con una disoluciónde 39.42 Kg/h de sulfato sódico disueltos en 1000 L de agua, se van mezclando ambas soluciones con agitación fuerte hasta alcanzar la concentración de 0,18 M a 60º C en un reactor agitado de mezcla perfecta a presión atmosférica.
Es conveniente que el reactor trabaje con ligero exceso de sulfato para disminuir la adsorción de bario soluble y eliminar el riesgo de un exceso de cloruro barico.
Elproducto de la reacción pasa al decantador donde deberá concentrarse hasta alcanzar un 25% o más en sólidos. De esta forma se consigue separar impurezas, aumentando la eficacia del lavado.
La pasta procedente del decantador se lava varias veces y se espesa este precipitado hasta volumen de 250 L.
Finalmente se separa el sulfato de bario en corriente de aire caliente.


Diagrama de flujo delproceso




BaCl2 Na2SO4

Agua AguaReactor



Agua de lavado Agua, Cl, Na, Fe


Agua de lavado Agua + impurezas


Aire calienteAire húmedo


BaSO4


4.3 Balance de materia y equipos:

4.3.1 Balance de materia global:

Sabiendo que la reacción global del proceso será:

Na2SO4 + BaCl2...