Quimica Inorganica 2


Como se menciona en el texto, para la producción de ácido sulfúrico es necesario disponer de tres reactores donde se desarrolla cada una de las etapas de reacción hasta obtener el producto final.Como ingenieros es necesario definir si estos sistemas requieren de un enchaquetamiento de sus equipos o intercambiadores de calor que permitan conservar la temperatura dentro de los reactores, o porel contrario si es necesario suministrar energía para que se produzca la reacción. Otro planteamiento que se presenta como interrogante frente a la rentabilidad, está ligado a la factibilidad con laque se producen estas reacciones a temperatura ambiente (25°C), y ¿cuáles serán los valores ideales de temperatura para los que se obtendrán buenos rendimientos?

Horno tostador de piritas

4𝐹𝑒𝑆 (𝑠) +7𝑂2 (𝑔) → 2𝐹𝑒2𝑂3 (𝑠) + 4𝑆𝑂2 (𝑔)


Esta reacción de tostación de minerales generalmente se produce a 600 o 700°C, por lo cual sería necesario un horno de tostación de material cerámico o refractario paraevitar el tener que enchaquetarlo y así disminuir los costos de producción, si es necesario el uso de un intercambiador de calor para enfriar el gas antes de ingresarlo al primer reactor.

Primerreactor

2𝑆𝑂2 (𝑔) + 𝑂2 (𝑔) → 2𝑆𝑂3 (𝑔)


Esta reacción se optimiza alrededor de los 450°C, además es una reacción altamente exotérmica, no es necesario un enchaquetamiento. Se necesita un intercambiador decalor para enfriar el efluente del reactor y conseguir que el proceso sea lo más isotermo posible.

Segundo reactor:

𝑆𝑂3 (𝑔) + 𝐻2𝑂 (𝑙) → 𝐻2𝑆𝑂4 (𝑙)


Esta reacción también es altamente exotérmica, noes necesario un enchaquetamiento del reactor. Siendo un temperatura óptima entre 125-200°C.

Este proceso de producción de Ácido Sulfúrico es altamente exotérmico, la temperatura óptima del procesodebe ser alta, por lo que trabajar a temperatura ambiente (25°C), sería muy inviable no solo por la ocurrencia de la reacción, sino que además se desplazaría el equilibrio de la reacción de...