ACIDO 2014
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8/17/2019 ACIDO 2014
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TÓPICOS SELECTOS DE PROCESOS QUÍMICOS
INDUSTRIALES
PROCESO DE ACIDO SULFURICO
Ing. Juan Medina
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA
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Ácido sulfúrico
Importancia del ácido sulfúrico
Es el !roduc"o #u$%ico de %a&or !roducci'n aescala %undial
Es una %edida del !o"encial #u$%ico(indus"rial
de un !a$s Ácido fuer"e) fi*o) de +a*o !recio Se u"ili,a !rinci!al%en"e en la indus"ria
#u$%ica co%o reac"i-o en diferen"es !rocesos
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Ácido sulfúrico
Usos
Uso Porcen"a*e
Fer"ili,an"es /0
Refinaci'n !e"r'leo 0
Me"alurgia 1
Co%!ues"os inorg2nicos 1
Co%!ues"os org2nicos 1
Pul!a & !a!el
3ra"a%ien"o de agua
O"ros 4
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Ácido sulfúrico 4
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Ácido sulfúrico 1
Productos comerciales
Concen"raci'n Ácido de +a"er$as5 )16
Ácido !ara fer"ili,an"es5 /)6 Reac"i-o5 706
Pure,a 38cnico 9fer"ili,an"es) %e"alurgia: Puro 9+a"er$as) !roduc"os org2nicos:
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ESQUEMA GENERAL DEL PROCESOESQUEMA GENERAL DEL PROCESO
ESQUEMA GENERAL DEL PROCESOESQUEMA GENERAL DEL PROCESO
Azufre
Acido Sulfúrico y Oleu
A!u" de #roce$o
Dio%ido de Azufre
Aire A&o$f'rico
PLA;3A DE ACIDO
SULFURICO < OLEUM
PLA;3A DE ACIDO
SULFURICO < OLEUM
(cido $ulfúrico
(cido $ulfúrico
Di)%ido de "zufre
Di)%ido de "zufre
Azufre
Azufre
A!u"
A!u"
Aire
Aire
El proceso consta de tres etapas:
1. Fundición de azufre y secado de aire
2. Producción de SO2 y conversión
3. Producción de ácido sulfúrico
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Ácido sulfúrico =
Procesos de Fabricacion
O+"enci'n de SO9g:) a !ar"ir de5 A,ufre
Sulfuros de %e"alurgias no(ferrosas Ácido sulf>$drico 9gas na"ural & !e"r'leo: Recicla*e de 2cido sulfúrico
O?idaci'n SO9g:→
SO.9g: M8"odo de las c2%aras de !lo%o M8"odo de con"ac"o
A+sorci'n de SO.9g: !or agua
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PROCESO DE FABRICACIONPROCESO DE FABRICACION
L" co*u$&i)+L" co*u$&i)+
L" o%id"ci)+ c"&"l,&ic"L" o%id"ci)+ c"&"l,&ic" L" "*$orci)+L" "*$orci)+
MATERIAS PRIMAS
@ AUFREB SULFUROS ME3ALICOS) SULFURO DE IDROE;O@ AIRE@ AUA
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PROCESO DE ACIDO SULFURICOLa fa+ricaci'n de 2cido sulfúrico in-olucra "res
E"a!as
. eneraci'n de di'?ido de a,ufre 9SO:.. Con-ersi'n de SO a "ri'?ido de a,ufre.. A+sorci'n del "ri'?ido de a,ufre 9SO: en
una soluci'n de agua !ara for%ar el 2cidosulfúrico
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Ácido sulfúrico
El !roceso es"2 for%ado !or una "orre de secado de aire con 2cido) ela,ufre es in&ec"ado al >orno & se !roduce la reacci'n a una "e%!era"ura
de GF. La reacci'n es %u& e?o"8r%ica !or lo "an"o losgases son enfriados en una caldera de recu!eraci'n de -a!or) el -a!orde al"a !resi'n generado es u"ili,ado !ara i%!ulsar los co%!resores &so!ladores.
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Ácido sulfúrico
OHIDACI; DE DIHIDO DE AUFRE
En el Proceso de Con"ac"o se u"ili,a un ca"ali,ador de Pen"'?ido de -anadio) lareacci'n es e?o"8r%ica) se u"ili,an %úl"i!les E"a!as con enfria%ien"o in"er%edio& un sis"e%a de do+le colu%na de a+sorci'n. La in"egraci'n de calor !er%i"erecu!erar el calor !roducido en las reacciones e?o"8r%icas
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Ácido sulfúrico
OHIDACI; DE DIHIDO DE AUFRE CO; ASORCI; DE SOI;3ERE3APA
De+ido al efec"o de la "e%!era"ura so+re la reacci'n) son u"ili,ados %úl"i!leslec>os de ca"ali,ador con enfria%ien"o in"er%edio. Adicional%en"e) co%o la!resi'n !arcial de SO au%en"a la reacci'n es li%i"ada. Es"o fue solucionadore%o-iendo SO des!u8s de la "ercera e"a!a !ara lle-ar la reacci'n aco%!le"aci'n
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Ácido sulfúrico
ASORCIO;
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Ácido sulfúrico 4
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Ácido sulfúrico 1
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Ácido sulfúrico /
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Ácido sulfúrico =
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Ácido sulfúrico 0
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Ácido sulfúrico 7
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DIAGRAMA DE -LOQUES DEL PROCESO
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Ácido sulfúrico
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Generación de Anhídrido SulfurosoGeneración de Anhídrido Sulfuroso
En las fundiciones es"o se logra duran"e losEn las fundiciones es"o se logra duran"e los!rocesos de fusi'n de %inerales sulfurados.!rocesos de fusi'n de %inerales sulfurados.
La reacci'n general #ue descri+e es"e !rocesoLa reacci'n general #ue descri+e es"e !rocesose re!resen"a de la siguien"e for%a 5se re!resen"a de la siguien"e for%a 5
S K O ((( SOS K O ((( SO
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ConersiónConersión
En es"a e"a!a el SO reacciona con o?$genoEn es"a e"a!a el SO reacciona con o?$genoen !resencia de una sus"ancia #ue ca"ali,a laen !resencia de una sus"ancia #ue ca"ali,a lareacci'n en condiciones a!ro!iadas dereacci'n en condiciones a!ro!iadas de
"e%!era"ura. Es"e !roceso es"a descri"o !or"e%!era"ura. Es"e !roceso es"a descri"o !orla siguien"e reacci'n5la siguien"e reacci'n5
SO. / 01. O. 2223 SO4SO. / 01. O. 2223 SO4
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A!sorción del Anhídrido Sulf"ricoA!sorción del Anhídrido Sulf"rico
En es"a e"a!a el SO !roducido es !ues"o enEn es"a e"a!a el SO !roducido es !ues"o encon"ac"o con una soluci'n acuosa de 2cidocon"ac"o con una soluci'n acuosa de 2cidosulfúrico) de es"e %odo el SO es a+sor+idosulfúrico) de es"e %odo el SO es a+sor+ido
!or el agua au%en"ando la concen"raci'n de!or el agua au%en"ando la concen"raci'n de2cido. La siguien"e ecuaci'n descri+e la2cido. La siguien"e ecuaci'n descri+e lareacci'n #u$%ica5reacci'n #u$%ica5
SO K O ((( SO4SO K O ((( SO4
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Ácido sulfúrico 1
Diagra%a del !roceso
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Ácido sulfúrico /
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F
3orre de
Secado
F
Fundidor de
A,ufre
F
ue%ador de
A,ufre
F4NN
F4 4C
QAPOR F1
Con-er"idor
de as
F/
F=
QAPOR
In"erca%+iador
De Calor
Enfriado !or Agua
F0
Calen"ador de
Agua de Ali%en"aci'n
C a l d e r a
In"erca%+iador
de Calor F7
3orre de
Oleu%
F
F4
Enfriadores de
Acido Enfriados
!or Agua
F
3an#ue Al%ac.
de Oleu%
F7
OLEUM
3orre de
Acido al 706
F
Enfriador de Acido Enfriado
!or Agua
F=
F
F
3an#ue Al%ac.
Acido al 706
F
F/
F0
AUA DE DILUCIO;
F1
F
F
F4 ACIDO SULFURICO
AL 706
Enfriador de Acido
Enfriado !or Agua
Reciclo de Acido
Acido Sulfúrico al 706
AIRE
AUFRE
n F4N
nF4NN 4
DIARAMA DE FLUJOS DEL PROCESO DE CO;3AC3O PARA LA PRODUCCIO; DE ACIDO SULFURICO
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Ácido sulfúrico 0
Producción de SO2 por tostación
Minerales !ir$"icos La !iri"a 9FeS: !ul-eri,ada
se #ue%a en !resencia deaire a "e%!era"uras cercanasa C & se !roduce SO
& '?idos de >ierro El SO !roducido se
encuen"ra con"a%inado con!ol-o) >u%edad. El gas de+eser so%e"ido a -arias e"a!as
de !urificaci'n an"es deali%en"arlo a o?idaci'nca"al$"ica.
• FeS2 Pirita
• ZnS Esfalerita o blenda
• CuFeS2 Calcopirita
• FeS Pirrotita
• FeZnS2 Esfalerita
• PbS Galena• HgS Cinabrio
• Cu2S Calcosina
• CuS Covellita
• Cu3FeS3 Bornita
• AsFeS ispi!uel
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Ácido sulfúrico 7
Método de contacto
Es el u"ili,ado ac"ual%en"e Produce 2cido 70(776 O?idaci'n de SO a SO. en reacci'n
ca"al$"ica >e"erog8nea) con QO1 co%oca"ali,ador
3res e"a!as
De!uraci'n de gases de en"rada Reacci'n ca"al$"ica A+sorci'n de SO.
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Ácido sulfúrico
Depuración de gases
Es!ecial%en"e necesaria cuando el SO !ro-iene de "os"aci'n de !iri"as
I%!ure,as a eli%inar
Pol-o AsO. aluros Agua
Al en"rar al con-er"idor) el SO "ieneconcen"raci'n de (6 & "e%!era"ura4C
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Ácido sulfúrico
on!ertidor
Reacci'n5
SO9g: K O9g: → SO9g:∆Hº (71.1 TJ%ol
Cons"an"e de e#uili+rioTP !SO !SOV!O.1
Con-ersi'n
!resi'n "e%!era"ura -elocidad
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Ácido sulfúrico
Operación del con!ertidor "I#
E+fri"ie+&oe+&re e&"#"$
C"&"liz"dor 5.O6$o*rezeoli&"$
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Ácido sulfúrico
SO# $%&'$(&)C
$ *++,-./
( *+(./
#
%
$ on!ersión %&'%($ ) * %+('%,( -
$ on!ersión %&'%($ ) *.,('.(& -
$ on!ersión /('0&$
) * (2& -
$ on!ersión /('0&$
) * .,('.(( -
In".
In".
Operación del con!ertidor "II#
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Ácido sulfúrico 4
Doble contacto
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Ácido sulfúrico 1
1bsorción de SO,
Reacci'n5 SO.9g:K O9l: → SO49l:
∆ (07 TJ%ol
La reacci'n direc"a no se u"ili,a) !or#ue el fuer"edes!rendi%ien"o de calor lle-a a e+ullici'n lasoluci'n
El SO. se a+sor+e en 2cido sulfúrico 706
En e?ceso de SO.) !uede for%arseSO4VSO. 9'leu% 6:
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Ácido sulfúrico /
1spectos ambientales
Las e%isiones de SO9g:) SO9g: & -a!or de SO4 re!resen"an los !rinci!ales riesgos a%+ien"ales
En "odos los casos) !ueden con"ri+uir a la llu-ia 2cida
Se "o%a co%o referencia de con"a%inaci'n lacan"idad de SOSO li+erado a la a"%'sfera) !orunidad de !roducci'n de 2cido sulfúrico
En escala glo+al) las !lan"as de !roducci'n de 2cidosulfúrico no re!resen"an la con"ri+uci'n !rinci!al a lallu-ia 2cida Las !lan"as de generaci'n de energ$a el8c"rica #ue
u"ili,an co%+us"i+les f'siles son la fuen"e !rinci!al
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5o&or"+&i Me&"i$ C"7""r8uill" S9A9Ca*a%ar#uilla es el segundo !roduc"or de 2cido sulfúrico en el Perú. Enlos úl"i%os nue-e aWos) su !roducci'n >a "enido un creci%ien"o!ro%edio anual del 46) & desde el aWo = "iene una !ar"ici!aci'n!ro%edio del 16 de "o"al !roducido en el !a$s. Es i%!or"an"e%encionar #ue en"re & /)Ca*a%ar#uilla !rodu*o alrededor del 46 de la !roducci'n nacional de2cido sulfúrico.En el la !roducci'n au%en"' >as"a alcan,ar a!ro?i%ada%en"e
1) 3M) de+ido a la a%!liaci'n de la ca!acidad de la refiner$a de,inc Ca*a%ar#uilla. Es"a o+ra de%and' una in-ersi'n de USX1%illones) !ero >a !er%i"ido lograr una !roducci'n de dic>o %e"al) de) 3M al aWo.La refiner$a) u+icada en C>osica) fue cons"ruida en70 !or el Es"ado !eruano) !ero "ras su !ri-a"i,aci'n en 771) fue
ad#uirida inicial%en"e !or el consorcio for%ado !or Co%inco & Maru+eni)& en el 4) conuna ca!acidad de !roducci'n de 1 %il 3M de ,inc!or aWo) fue co%!rada !or la +rasileWa Qo"oran"i%Me"ais. Es"e gru!o es un conglo%erado e%!resarial del sec"or del n$#uel& el ,inc) & "iene unidades de!roducci'n en rasil) C>ina) USA & Perú.
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Sou&:er+ Perú Co##er Cor#or"&io+ ;SPCCa "enido un creci%ien"o !ro%edio anual del 6) & en el úl"i%o #uin#uenio)creci' al ri"%o del /6!ro%edio anual. Desde el aWo =) "iene una !ar"ici!aci'n !ro%edio del =16
del "o"al del 2cido sulfúrico#ue se !roduce en el !a$s) >a+iendo llegado a alcan,ar el =06 duran"e el7.El 2cido sulfúrico lo o+"iene de la !lan"a de 2cido de las fundiciones de co+rede Ilo) a !ar"ir de los gasesde a,ufre #ue !roducen los !rocesos de fusi'n & "os"aci'n de losconcen"rados de co+re.Es"e !roduc"o "iene di-ersas a!licaciones) en"re las #ue des"acan el !rocesode li?i-iaci'n de co+re) eluso co%o fer"ili,an"e en la agricul"ura) el "ra"a%ien"o de aguas) la !roducci'nde ali%en"os) e"c.Se es!era #ue con el inicio de las o!eraciones de su !ro&ec"o 3$a Mar$a & lae?!ansi'n de 3o#ue!ala) la
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Ácido sulfúrico 4
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Ácido sulfúrico 4/
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Ácido sulfúrico 40
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Ácido sulfúrico 47
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