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Emisiones de la producción de ácido sulfúrico
Emisiones en el proceso de contacto
Composición
La mayoría de las emisiones de las plantas de contacto se deben al gas de cola de la torre de absorción. El gas contiene principalmente nitrógeno y oxigeno, pero también SO2 sin reaccionar, SO3 no absorbido, niebla de ácido sulfúrico y spray de ácido. Cuando el gas penetra en la atmósfera, el SO3absorbe vapor de agua para formar una niebla ácida. Otras emisiones menores de SO2 y SO3 se escapan de los tanques de almacenamientos, concentradores de ácido y equipos de proceso.
Emisiones de SO2
La mayor emisión de una planta de contacto es de dióxido de azufre contenido en los gases de chimenea. El SO2 procede de la conversión incompleta a SO3 en la catálisis. Se pueden alcanzar rendimientos deconversión del 98 a 98,5 % con un diseño adecuado de planta. Aunque es posible lograr conversiones aun más altas, estas se consiguen a expensas del encarecimiento de la instalación y, por consiguiente, de costos de producción más elevados.
Muchas plantas de contacto se adquieren de fabricantes que garantizan una conversión con un rendimiento del 96 al 98%. Por regla general el diseño de lasplantas prevé un rendimiento de conversión superior al garantizado. De este modo una planta puede operar a capacidad apreciablemente superiores a la nominal sin que el rendimiento de la conversión disminuya.
En Alemania se patento recientemente un proceso de contacto que reduce la concentración del SO2 en los gases de cola a 0,03% SO2. El proceso consiste en la adición al sistema de una torre deabsorción de SO3 antes de la última etapa de conversión. La eliminación del SO3 en este punto da lugar a una conversión global del orden 99,7%. Este diseño no se traduce en una elevación considerable de la inversión y los coste de producción son aproximadamente iguales. Este proceso, de la casa Bayer, que se llama doble contacto, es posiblemente el sistema más seguro hoy día para la reducción de lasemisiones de SO2 en la fabricación de ácido sulfúrico.
En muchas plantas de contacto que queman azufre, es posible reducir a 0,1% la emisión de SO2 en el gas de salida, operando con un gas muy diluido, aunque, como es lógico, esto incrementa los costes de la operación.
La figura 1 muestra el porcentaje de conversión de SO2 a SO3 relacionado con la concentración de SO2 en el gas cola para un totalde 31 plantas de contacto analizadas en los Estados Unidos. La reducción de SO2 en la emisión de la chimenea, esta en relación directa con el incremento de la conversión del SO2 en el convertidor catalítico. Las cantidades y concentración de las emisiones de SO2, dependen del rendimiento de la conversión, es decir, dependen de la concentración de SO2 en los gases de alimentación del convertidor yrelación O2/SO2, especialmente en la ultima etapa de conversión, numero de etapas del convertidor catalítico, volumen y distribución del catalizador en estas etapas, rendimiento del catalizador, uniformidad de la composición del gas, impurezas en el gas de alimentación, control de la temperatura en diferentes puntos del convertidor.

Figura Nº 1 Relación del rendimiento de conversión del SO2 enel gas de salida.
La figura 2 resume el porcentaje de conversión de SO2 a SO3 en las plantas que queman azufre sin aire de dilución y la figura 3 el de las que queman azufre con aire de dilución. En la figura 4 se presenta las emisiones de SO2 para varios rendimientos de conversión de SO2.

Figura Nº 2 Porcentaje de conversión del SO2 a SO3 para plantas sin dilución con aire.

Figura Nº 3Porcentaje de conversión de SO2 a SO3 para plantas con dilución, con aire.

Figura Nº 4 Emisiones de SO2 para diferentes rendimientos de conversión (por t de sulfúrico % producido).
Emisiones de niebla ácida y spray
Los datos recogidos en 33 plantas de contacto norteamericanas indican que la niebla ácida y el spray ácido que contienen los gases de cola varían entre 380 y 1720 mg/Nm3. El valor...