Producción Ácido Sulfurico

Producción de Ácido Sulfúrico mediante el proceso de contacto doble
Importancia
El ácido sulfúrico es uno de los químicos industriales más importantes. El Ácido Sulfúrico es un producto industrial fundamental: sus aplicaciones son numerosas y su consumo es extraordinario. Los usos del ácido sulfúrico son tan variados que el volumen de su producción proporciona un índice aproximado de laactividad general industrial.
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.En el año de 1963, se desarrolla el primer proceso de doble absorción en gran escala. En este proceso, el gas SO2 que ha sido parcialmente convertido en SO3 por medio del catalizador es refrigerado, pasa a través del ácido sulfúrico para remover SO3 recalentado, y luego es pasado a través de una o dos cámaras catalíticas. Por este método, la conversión total puede ser incrementada desde el 98% al99.5-99.8%, por consiguiente reduciendo la emisión del SO2 convertido a la atmósfera.
El proceso de contacto ha sido mejorado en todo detalle y es ahora una de las industrias de bajo costo, con un proceso automático continuo. Todas las nuevas plantas de ácido sulfúrico usan el proceso de contacto. Las pocas plantas de pequeña capacidad emplean la cámara de procesamiento que representa el 5% delas plantas de ácido sulfúrico.
Proceso de Doble Contacto
En procesos de doble contacto la eficacia de la primera conversión es de 80 - 93 %, dependiendo de la disposición de los lechos y del tiempo de contacto. Después de la refrigeración de los gases hasta los 190º C, el SO3 formado se pasa a una torre de absorción intermedia con ácido sulfúrico en una concentración de 98,5 - 99,5 %.
La torrede absorción intermedia es precedida en el proceso de doble contacto por otra torre de absorción de óleum. Esta torre de óleum sólo entra en funcionamiento para obtener óleum.
La absorción intermedia de este SO3 formado en las primeras etapas, desplaza la reacción hacia la formación de más SO3 en las siguientes etapas de conversión. El SO3 producido en la etapa secundaria es absorbido en la torrede absorción final.

Diagrama del proceso





Materia prima
Azufre
EL azufre puede provenir de diferentes materias primas, y dependiendo de su origen, una vez llevado a planta, será necesario acondicionarlo o almacenarlo de diferente manera. Las posibles fuentes son:
1. Azufre líquido. Procedente de la desulfuración del crudo y/o gas natural.
2. Pirita.
3. Minerales no férreos conazufre.
4. Gases procedentes de diferentes fuentes que contengan azufre.
5. Sales de sulfato.
El azufre se puede recibir en la planta de forma sólida o líquida. El azufre sólido se recibe normalmente por barco o carretera, y el azufre líquido por carretera.
El azufre en estado sólido es tratado previamente en una instalación de fusión, filtrado y posteriormente almacenamiento en estado líquido.Una vez que el azufre está en forma líquida, es necesaria su transformación a SO2, sustancia a partir de la que se producirá el H2SO4.
Aire
El aire antes de ser introducido en el proceso pasa por una torre de secado
Combustión del azufre
La reacción que se produce en esta etapa es:
S + O2 ➞ SO2 + calor
El azufre, se oxida en una unidad de combustión a 900º - 1.800º C. La unidad decombustión es un horno caldera consistente en una cámara de combustión y un refrigerador de gases.
La relación SO2/O2 en los gases de entrada no suele ser superior al 0,8 con objeto de alcanzar un elevado grado de conversión.
Conversión del SO2 a SO3
La reacción de conversión de SO2 en SO3 está basada en la siguiente reacción de equilibro en presencia de catalizador.
El catalizador utilizado es el...