Producción De Ácido Sulfúrico

Universidad Central de Venezuela
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Química
Departamento de Termodinámica.
Diseño de Reactores

Presentado a:

Realizado por:

Prof. Adriana García.

Bolívar Anthony.
Marcano Fabiola.
Martínez Pedro.
Peña Mariam.

Caracas, 22 de Febrero de 2011.

I

INDICE
INTRODUCCIÓN........................................................................................................ 1
DESARROLLO ............................................................................................................ 2
Características Físicas................................................................................................ 2
Descripción del proceso general................................................................................ 3
Proceso de cámaras de plomo.................................................................................... 4
Proceso de contacto ................................................................................................... 5
Descripción de la reacción y catalizadores. ............................................................... 7
Mecanismos de catálisis de oxidación del SO2...................................................... 15
Efectos de la temperatura en la oxidación del SO2.................................................. 15
Cinética de la reacción ............................................................................................. 16
Catalizadores empleados en el Proceso de Producción de Ácido Sulfúrico........... 18
Criterios para el diseño delReactor. ........................................................................ 20
Criterios para el diseño de Columnas de Absorción................................................ 25
Algoritmo del Dimensionamiento de un Reactor de Lecho Catalítico.................... 27
CONCLUSIONES. ..................................................................................................... 35BIBLIOGRAFÍA. ........................................................................................................ 36

II

INTRODUCCIÓN
El ácido sulfúrico se encuentra disponible comercialmente en un gran número de
concentraciones y grados de pureza. Existen dos procesos principales para la
producción de ácido sulfúrico, el método de cámaras de plomo y el proceso de
contacto.
Dado queen Venezuela el ácido sulfúrico es producido por el Complejo Petroquímico
Morón (Pequiven) empleando el proceso por contacto, la presente monografía se
fundamentará en dicho proceso, el cual comprende tres etapas principales: Oxidación
del Azufre, Oxidación Catalítica de Dióxido de Azufre y Absorción de Trióxido de
Azufre con Ácido Sulfúrico. La etapa determinante en este proceso es la quetiene
lugar en el convertido el cual es un reactor catalítico de cuatro lechos, donde la
oxidación del SO2 se lleva a cabo en presencia del catalizador de pentóxido de
vanadio, por tanto se estudiará el mecanismo de reacción, la ley de velocidad para la
oxidación de S02 sobre el catalizador de V205 demostrado por Eklund, los efectos de
la temperatura sobre la reacción de oxidación y lascaracterísticas de este catalizador
para posteriormente establecer los criterios de diseño para el reactor catalítico los
cuales permitirán desarrollar un procedimiento o algoritmo de dimensionamiento el
cual será realizado para una sección del lecho, para lo cual será necesario conocer las
condiciones de alimentación.
El ácido sulfúrico es importante en casi todas las industrias, y es usadoampliamente
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. Este es un ácido fuerte que reacciona con rapidez con
muchos compuestos orgánicos para dar productos...