Acido Sulfurico

Acido sulfúrico
Se utiliza en prácticamente todos los procesos industriales aunque frecuentemente no forma parte de los productos finales. Los fertilizantes en otros procesos se emplea sólo como ajustador de pH o como reactivo. Debido a su bajo precio y a su fuerza como ácido es la selección usual en la gran mayoría de las circunstancias. También encuentra frecuentes usos por sus propiedadesdeshidratantes y oxidantes.
Son tres las reacciones químicas necesarias para obtener el ácido sulfúrico:
S + O2 → SO2 (∆H = -70.9 Kcal)
SO2 + ½O2 ↔ SO3 (∆H = -23.4 Kcal)
SO3 + H2O → H2SO4 (∆H = -26.1 Kcal)
La primera de las tres reacciones es una combustión que no ofrece mayores problemas, como se verá más delante.
La conversión del anhídridosulfuroso a anhídrido sulfúrico es reversible y sus condiciones de equilibrio y de velocidad hacen que se considere una reacción “difícil
Secado de aire atmosférico mediante ácido sulfúrico de la misma planta. El aire debe ser filtrado es decir, libre de impurezas en suspensión. para llevar a cabo esta operación de secado es una columna empacada por la que se hace pasar el aire húmedo de abajohacia arriba a contracorriente con ácido sulfúrico concentrado (97% o más). El ácido sulfúrico que se ha usado en el secado del aire, se recircula al sistema de almacenamiento y de distribución de la planta, para volver a concentrarlo mediante la absorción de SO3. Simultáneamente con el paso anterior, debe fundirse (si es que no se recibe líquido) el azufre. por lo que es usual hacer la fusión entinas a nivel del piso empleando como medio de calentamiento vapor de agua de 150 °C proveniente del mismo proceso que, La tina de fusión se emplea, también, para eliminar impurezas en el azufre. Cuando se dispone de gases procedentes de la metalurgia de sulfuros como materia prima para la fabricación del ácido sulfúrico en vez de azufre, es necesario purificar el SO2 del que se habla en el pasoCombustión del azufre. El aire seco se inyecta en una cámara de combustión de ladrillos refractarios a la que también se hace llegar el azufre. Este se atomiza ya sea mediante toberas a presión o mediante tazones rotatorios. las cámaras de combustión tienen mamparas y entradas secundarias de aire para incrementar el mezclado y la dispersión de ambos materiales (S y aire) para asegurar unaeficiente combustión. Para la generación de SO2 se alimenta aire en gran exceso sobre el teórico necesario La mezcla de aire enrarecido y SO2 debe pasar por un proceso de purificación para eliminar cualquier partícula sólida que arrastre. Esto se hace mediante colectores ciclónicos y por filtración. El quinto paso del proceso es la oxidación del SO2 a SO3. Esta reacción (13.2) tiene trescaracterísticas: (1) es exotérmica; (2) es reversible y (3) se reduce el volumen molar cuando ocurre en el sentido deseado. La conversión de SO2 a SO3 se realiza en el convertidor. El convertidor es un reactor de cuatro pasos o etapas colocadas una sobre la otra en posición vertical. Cada paso consiste de un lecho catalítico de V2O5 en un soporte poroso adecuado, A temperaturas bajas (300-400 °C) elequilibrio es favorable pero la velocidad de la reacción es mínima. A temperaturas altas (mayores a 600 °C) ocurre lo opuesto. El sexto paso del proceso es la absorción del SO3 para formar el ácido sulfúrico. La absorción se hace en ácido sulfúrico de una concentración alta que corresponda a una baja presión de vapor del ácido. Conforme el ácido absorbente va ganando concentración se debe recircular alsistema para mantener las concentraciones deseadas en cada etapa del proceso. Los oleums de diversas concentraciones se obtienen disolviendo SO3 en H2SO4 frío en columnas de absorción sin empaque para concentraciones bajas de oleums (20%). Para oleums de mayor concentración se requieren columnas empacadas en las que se absorbe SO3 condensado de la destilación previa de oleum de 20%. El SO3 se...