Diseño

Unidad 1b. Ejemplo de producción del ácido cianhídrico |
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Capacidad de la planta 136,080 Ton/año de HCN operando 350 días/año |
La producción del ácido cianhídrico, HCN se puedeobtener por el proceso de: Andrussow | (CH4 + NH3  +  1.5O2 HCN  + 3H2O) |
ó por el proceso |
Degussa | (CH4 + NH3   HCN  + 3H2) |
En ambos procesos se obtienen como subproductos el acetonitrilo(CH3CN) y óxidos de carbono CO y CO2. El NH3 sin reaccionar no puede reciclarse al reactor ya que el HCN es inestablemente explosivo en un ambiente alcalino. Por lo que el efluente del reactor, después deenfriarse se pone en contacto con una solución acuosa de H2SO4 , en donde todo el NH3 es removido como sulfato de amonio. | |   | Andrussow | Degussa |
Temperatura, ºC | 1125  | 1250  |Presión, atm  | 2  | 1.2  |
D Hreac, kcal/mol  | -113.4  | 65.8  |
Catalizador  | Pt y Rd  | Pt  |
Conversión, NH3  | 90% | 80% |
Selectividad  | 0.90 | 0.6  |
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  | NH3 | HCN| CH4 | CO | CO2 | O2 | CH3CN |
PM | 17.03 | 27.03 | 16.04 | 28.02 | 44 | 32 | 41.053 |
$/kg | 0.40 | 1.14 | 0.18 |   |   |   | 0.40 |
Teb, K | 240 | 299 | 111.7 | 81.7 | 195 | 90 |355 |

El costo del H2 SO4 es 0.20 $/kg y el del (NH4)2SO4 impuro es 0.10 $/kg |
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Para comparar el potencial económico de los dos procesos se pueden hacer las siguientesconsideraciones. El oxígeno se toma del aire sin costo, los gases de CO, CO2 y H2 producidos se usaran como combustible y el agua no tiene ningún costo. | Potencial económico P.E. Por mol de HCN producido. |El potencial económico es el mismo para los dos procesos bajo las consideraciones arriba mencionadas. El proceso Andrussow es exotérmico por lo que el calor excedente se puede usar en el proceso.Parael proceso Andrussow, se tiene una conversión de 75 % del oxígeno. El metano que se usa es una gas natural con la siguiente composición, CH4, 84 %, H2, 10% y C2H6, 6%. La cantidad de este gas debe...