Azufre

March 24, 2018 | Author: Juan Manuel | Category: Sulfur Dioxide, Sulfur, Sulfuric Acid, Aluminium, Chemistry


Comments



Description

IntroducciónLa industria química es el sector que se ocupa de las transformaciones químicas a gran escala. La industria química se ocupa de la extracción y procesamiento de las materias primas, tanto naturales como sintéticas y de su transformación en otras sustancias con características diferentes de las que tenían originariamente. Las industrias químicas se pueden clasificar en industrias químicas de base e industrias químicas de transformación, en este caso la industria del azufre y ácido sulfúrico es de base. Las primeras trabajan con materias primas naturales, y fabrican productos sencillos semielaborados que son la base de las segundas. Las industrias de base están localizadas en lugares próximos a las fuentes de suministros. Las industrias químicas de base toman sus materias primas del aire (oxígeno y nitrógeno), del agua (hidrógeno), de la tierra (carbón, petróleo y minerales) y de la biosfera (caucho, grasas, madera y alcaloides). Tradicionalmente, las operaciones de la industria química se basaban en una simple modificación o en un aumento de las dimensiones de los aparatos utilizados por los investigadores en los laboratorios. En la actualidad, todo proceso químico se estudia cuidadosamente en el laboratorio antes de convertirse en un proceso industrial y se desarrolla gradualmente en instalaciones piloto, no implantándose a gran escala hasta que no queda demostrada su rentabilidad. La transición desde el laboratorio hasta la fábrica es la base de la industriaquímica, que reúne en un solo proceso continuo llamado cadena o línea de producción las operaciones unitarias que en el laboratorio se efectúan de forma independiente. Estas operaciones unitarias son las mismas sea cual fuere la naturaleza específica del material que se procesa. HISTORIA DEL AZUFRE A éste elemento químico, se le conoce de su existencia desde el tiempo de la prehistoria, e incluso se nombra en La Biblia y otros escritos antiguos, aunque éste era empleado mucho antes por los egipcios como fumigatorio en sus templos. Su nombre procede del latín sulphur usado por los romanos para designarlo, aunque también es llamado “piedra inflamable”. Este se encontraba en numerosos lugares de las Costas del Mar Mediterráneo, lo cual no pudo dejar de llamar la atención en los pueblos antiguos, es decir los pueblos romanos y los pueblos griegos. Los griegos usaban éste elemento en el culto de Hefaistos, Dios de los infiernos (Vulcano de los latinos). En el antepenúltimo canto de la Odisea, Homero hace referencia a él con el nombre de THEION, como un objeto del culto a la divinidad. Herodoto habla de THIMAMA, que es un perfume que se quema al igual que THIMIATÓS. Como podemos comprender el nombre griego del azufre estaba completamente vinculado a su uso como ofrenda a los dioses en los templos, o también como perfume sagrado. Por motivo de su inflamabilidad, los alquimistas creyeron que el azufre era esencial en la combustión, en cambio los griegos y los romanos lo usaban en La Medicina para blanquear las telas con los vapores que desprendía éste. Las erupciones volcánicas que se presentaban arrastraban consigo, invariablemente, enormes cantidades de azufre; el olor del gas sulfuroso y el ácido sulfhídrico se consideraban síntomas de la actividad del Dios subterráneo Vulcano. Los limpios y transparentes cristales de azufre en los grandes yacimientos de Sicilia fueron ya advertidos muchos siglos antes de nuestra era. De manera especial llamo la atención la capacidad que tenía ésta piedra de desprender gases tóxicos. Precisamente ésta cualidad que posee el Azufre llamo la atención de los investigadores de aquella época, considerándose en aquel tiempo uno de los elementos fundamentales del mundo. Por eso no es sorprendente que el azufre jugase un papel tan excepcional en las ideas de La noción del extraordinario papel que desempeña el azufre en la naturaleza fue expuesta maravillosamente en el célebre tratado del sabio ruso Lomonósov sobre las capas terrestres. en el año 1763. los metales eran conocidos por . Después a finales de la década de 1770. como creían los alquimistas. puesto que estos tenían una indudable influencia sobre las cosas y fenómenos de la Tierra. ligero. poseía al mismo tiempo la propiedad enigmática de producir nuevas sustancias al arder. convenció a la comunidad científica de que el azufre no era un compuesto sino un elemento químico. que tan infructuosamente trataban de hallar para poder obtener oro artificial. el francés Antonie Laurent Lavoisier unos de los mejores químicos de la época. Los primeros que iniciaron en éste arte combinaban sus doctrinas con la magia además de atribuir a los planetas. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES El azufre es un elemento químico de carácter no metálico. en la descripción de los procesos de actividad volcánica o de formación de cordilleras y vetas rocosas. la cual es representar de manera abreviada los cuerpos simples e incluso algunos compuestos conocidos en la antigüedad. El uso de los símbolos en la química y no solo en ésta sino también en la alquimia. por ello. por lo cual se le consideraba como el componente que faltaba para la piedra filosofal. es blando.los antiguos naturalistas y especialmente de los alquimistas. Símbolo El Azufre tiene como símbolo la letra S. de color amarillo. Es insoluble en agua pero se disuelve en disulfuro de carbono. Aunque también al mezclarse óxido de sulfuroso con agua produce lluvia ácida. que a su vez desprende un olor característico a huevo podrido y arde con llama de color azul desprendiendo dióxido de azufre. tiene una función importante. +4 y el +6. Posee como valencias el +2. frágil. El azufre. El primer elemento de la tabla . Se (Selenio) y S (Azufre) que constituyen la familia de los no metales. es decir. por lo cual cada uno de ellos pertenece a un mismo grupo que presentan características similares. es decir. en los cuales se incluyen los isótopos. Este hecho permitió clasificar a los elementos en la tabla periódica en orden creciente de número atómico. Te (Telurio). y los números atómicos de estos elementos metálicos. en cada una de las filas horizontales se encuentran una serie de elementos que se caracterizan por sus propiedades físicas y químicas que varían gradualmente. cada elemento se encuentra encolumnados en grupos.distintas divinidades planetarias. El número atómico es el número Z que acompaña al símbolo X de un elemento. Número Atómico El número atómico del Azufre es el número 16. El período en el cual se localiza el Azufre es en el período 3. representándose con un número entero positivo. Masa Atómica La masa atómica es de 32. esto trata de expresar la cantidad de protones existentes en el núcleo atómico.064 que se refiere a la suma de los neutrones y protones. Este es característico de cada uno de los elementos químicos y representa una propiedad fundamental del átomo: su carga nuclear. la estructura del elemento. Po (Polonio) que constituyen la familia de los metaloides y el Unh (Ununhexio) que es el que constituyen el de la familia de los metales del bloque p. que contienen los diferentes átomos que constituyen químicamente. Henry Moseley en 1913. En el caso del azufre los elementos del grupo 16 son: O (Oxígeno). Su Grupo y Período Se encuentra en el grupo 16 del sistema periódico. fue el que demostró la regularidad existente entre los valores de las longitudes de onda de los rayos X emitidos por diferentes metales tras ser bombardeados con electrones. 19 oz/in3). El azufre rómbico posee un color amarillo limón. levemente soluble en alcohol etílico. Las estructuras cristalinas más comunes son: . PROPIADADES Los alótropos (propiedades de algunos elementos de presentarse bajo estructuras moleculares diferentes) del azufre han sido estudiados considerablemente por los grandes químicos.) y el volumen es la cantidad de espacio ocupado por la cantidad de la materia (Expresado en ml. líquido y sólido) del azufre elemental no se han explicado o revelado de manera completa.07 g/cm3 (1.052%.07 g\mol.El azufre rómbico: Es conocido de la misma manera como azufre alfa (azufre). el punto de transición).periódica presenta un carácter metálico. es decir es la cantidad de azufre que se encuentra en la corteza terrestre o en el agua del mar. una dureza de 2. es decir es la propiedad intensiva de la materia definida como la relación de la masa de un objeto dividida por su volumen. insoluble en agua. y la mayor parte de las otras formas se revierten a esta modificación si se las deja permanecer por debajo de esta temperatura.) Abundancia Terrestre La abundancia terrestre del azufre es de 0. Posee una densidad de 2. pero a medida que avanza horizontalmente el carácter metálico disminuye y aparece el no metálico. siendo el último elemento de la tabla periódica netamente no metálico. Densidad También tiene una densidad de 2. pero hasta ahora las diversas alteraciones en las cuales existen para cada estado (gas. y es muy soluble en disulfuro de carbono.5ºC (204ºF.5 en la escala de Mohs y la fórmula molecular presenta es . éter dietílico y benceno. Se halla de la transformación estable del elemento químico por debajo de los 95. La masa es la cantidad de materia contenida en un objeto (Expresado en g. y puede constituir compuestos iónicos así como covalentes y covalentes coordinados. .El azufre plástico: Denominado también azufre gamma.28ºF) el azufre gaseoso presenta un color amarillo naranja.El azufre líquido: Posee la propiedad notable de aumentar su viscosidad si sube la temperatura. Su color cambia a negro rojizo oscuro cuando su viscosidad aumenta. Sus funciones se limitan principalmente a la producción de compuestos de azufre. . el color se aclara y la viscosidad disminuye. Posee una densidad de 1. Sin embargo. Cuando la temperatura aumenta. un punto de fusión de 119. en atomizadores con azufre para combatir parásitos de las plantas.S8. El azufre es un elemento activo que se combina verdaderamente con la mayor parte de los elementos químicos conocidos. . Se produce cuando el azufre fundido en el punto de ebullición normal o cerca de él.7ºF) y la fórmula molecular que ostenta es S8. .0ºC (246.96 g/cm3 (1. y el oscurecimiento del color y la viscosidad logran su máximo a 200ºC (392ºF). en la manufactura de fertilizantes artificiales y en ciertos tipos de cementos y aislantes eléctricos. el color se torna rojo profundo y después se aclara. es enfriado al estado sólido. aproximadamente a 650ºC (202ºF). en algunos ungüentos y medicinas y en la manufactura de pólvora y . grandes cantidades de azufre elemental se utilizan en la vulcanización del caucho. Viene siendo la modificación estable del elemento por encima de la temperatura de transición mientras que se encuentra por debajo del punto de fusión. y adquiere un color amarillo paja.El azufre monoclínico: También es llamado azufre prismático o azufre beta (azufre).El azufre fundido: Se cristaliza en prismas en forma de agujas que son casi incoloras.En el punto normal de ebullición del elemento químico (444.60ºC u 832. Esta forma es amorfa y es sólo parcialmente soluble en disulfuro de carbono. Por encima de esta temperatura.13 oz/in3). Puede hallarse tanto en estados de oxidación positivos como negativos. . textiles. formando una bolsa líquida.fósforos. Se pasa el gas a través de una disolución acuosa de una base orgánica. Te o As. pinturas. jabones. donde el único gas retenido es el H2S: Después de ser eliminado del combustible. drogas. El azufre funde (PF = 119 ºC). Ello se debe a la necesidad de controlar las emisiones de azufre en las operaciones industriales. OBTENCION DEL AZUFRE: El azufre existe en forma elemental en depósitos subterráneos y se extrae mediante un procedimiento especial. El azufre así obtenido es muy puro (pureza del 99. El H2S es una impureza frecuente en el petróleo y en el gas natural. tintes. refrigerantes. fertilizantes. Los compuestos de azufre se emplean en la manufactura de productos químicos. El H2S se reduce a azufre elemental mediante un proceso en dos etapas . El primer paso para la recuperación del S del gas natural consiste en la separación del H2S para lo cual se aprovechan sus propiedades ácidas.599. Aunque el proceso Frasch en su día fue la principal fuente de azufre elemental. Herman Frasch un químico americano que lo desarrolló en 1891. Se inyecta aire comprimido (a 20-25 atm) por el tubo más interno y la mezcla azufre-agua asciende por el tubo intermedio. plásticos. agentes blanqueadores. la situación es distinta ahora.9%) y no contiene impurezas de Se. papel y otros productos. conocido como proceso Frash en honor a su inventor. pieles. Se inyecta agua sobrecalentada (a una temperatura de alrededor de 165 ºC y 16 atm) en la roca subterránea que contiene azufre a través del tubo exterior de una sonda formada por tres tubos concéntricos. resistente y que no se reblandece por efecto de la temperatura. Vulcanización del caucho. Principales Aplicaciones del Azufre elemental: El azufre se presenta en el comercio o bien en forma de polvo o bien en forma de cilindros gruesos (azufre en cañón). materia prima en la elaboración de fertilizantes (SO2 → SO3→ H2SO4 → fertilizantes). con lo que se consigue un material más duro. a la obtención de fungicidas.2 H2S(g) + 2 O2(g) [CAT] → 1/8 S8(g) + SO2(g) + 2 H2O(g). También se presenta en forma de barras finas. ha sido posible elevar este porcentaje hasta el 99%. Actualmente y debido a las restricciones impuestas por la legislación actual. los átomos de azufre establecen enlaces entre las cadenas poliméricas. 2 H2S(g) + SO2(g) → 3/8 S8(s) + 2 H2O(g). para la fumigación de recipientes destinados a la fabricación y conservación de vinos y cervezas. Esto dificulta su movimiento. [cat] = Fe2O3 y Al2O3 Un reactor múltiple puede llegar a una conversión del 95-96%. con la salvedad de que hay que eliminar los compuestos organosulfurados. mediante procesos de hidrogenación. cerradas. El caucho es un polímero blando y elástico. Una secuencia de reacciones similar se emplea para la producción de azufre a partir del petróleo. que se obtienen por solidificación del fundido en moldes de madera. El 90% del S elemental se destina a la fabricación de SO2 que a su vez se destina mayoritariamente a la síntesis de ácido sulfúrico. En el proceso de vulcanización. La vulcanización es el proceso con el que se conoce la adición de azufre al caucho. respecto a los contaminantes del aire. pólvora y productos farmacéuticos. a la vulcanización del caucho. se forma un polvo muy fino llamado flor de azufre. El resto (10%) del S elemental se destina a la síntesis de CS2. insecticidas. provistas de mecha de algodón para facilitar su combustión con producción de SO2. Los neumáticos están construidos por capas de caucho . Por condensación del vapor sobre cámaras de mucha superficie. y está bastamente distribuido en la naturaleza. proteínas. principalmente en Islandia. Es el primer explosivo obtenido y aún hoy se utiliza con profusión. México y Japón. en las cuales el sulfuro de hidrógeno se ha oxidado en contacto con la atmósfera . blenda de cinc ZnS. muchos aceites. fibras textiles e hilos metálicos. HgS. la celestina. o también depositarse por aguas sulfurosas calientes. sulfuros metálicos. la esfalerita. por ejemplo. Sb2S3. CaSO4•2H2O. El azufre en estado libre puede formarse por la acción del aire sobre las piritas. galena PbS. Son relativamente abundantes los sulfuros metálicos. en productos. tales como la pirita FeS2. También se encuentra combinado con otros elementos formando sulfatos como la baritina. el cinabrio. El sulfuro de hidrógeno y sus productos de oxidación se encuentran en el agua de muchos manantiales sulfurosos. (CuFeS2). El azufre a su vez está presente en muchos compuestos orgánicos. Pólvora La pólvora es una mezcla de S. Sicilia. huevos. y el yeso. Igualmente existen depósitos subterráneos muy importantes. ya sea como azufre libre o como combinado.vulcanizado. pirita cúprica o calcopirita CuFeS2. ajo. animales y vegetales: cebolla. ESTADO NATURAL El azufre ocupa el lugar 16 en abundancia entre los elementos químicos de la corteza terrestre. carbón y nitrato potásico que fue inventada en China hace más de mil años. rábano silvestre. etc. en la elaboración de material pirotécnico. en sitios volcánicos. SrSO4. BaSO4. pelo. apareciendo a menudo como sublimados en las inmediaciones de orificios volcánicos. mostaza. la calcopirita. como el sulfuro de plomo o galena. PbS. En estado libre se encuentra mezclado con rocas de yeso y pumita en zonas volcánicas. ZnS. la estibina. Existen depósitos de azufre libre o nativo. Los compuestos del azufre muestran un olor desapacible y a menudo son agudamente tóxicos. Puede .EFECTOS DEL AZUFRE SOBRE LA SALUD El azufre puede encontrarse habitualmente en la naturaleza en forma de sulfuros. embolia pulmonar. la faringe y los bronquios EFECTOS AMBIENTALES DEL AZUFRE El azufre puede encontrarse en el aire en varias formas diferentes. asfixia. Estos enlaces de azufre dañinos del mismo modo se forman en la naturaleza durante diversas reacciones. Entretanto varios procesos se añaden al medio ambiente de manera que se conecta el azufre perjudicial para los animales y los hombres. bronquitis. sobre todo cuando se han agregado sustancias que no están presentes de forma natural. asma. • Puede provocar ronquera y presión en el pecho • Puede causar dolores de cabeza • Puede provocar irritación en la boca. En general las sustancias sulfurosas pueden tener los consiguientes efectos en la salud humana: • Puede producir efectos neurológicos y cambios comportamentales • Puede aturdir la circulación sanguínea • Puede provocar daños cardiacos • Puede producir efectos en los ojos y en la vista • Puede originar fallos reproductores • Puede causar daños en el sistema inmunitario • Puede provocar desórdenes estomacales y gastrointestinales • Puede originar daños en las funciones del hígado y los riñones • Puede producir defectos en la audición • Puede alterar el metabolismo hormonal • Puede cuasar efectos dermatológicos • Puede producir irritación de las vías respiratorias. a una altura considerable (4 a 5. ESTABLECIMIENTOS Caliches .provocar irritaciones en los ojos lo cual es un gran ardor que puede provocar daños severos además de desaparecerse durante varios días todo depende del contacto que se halla hecho con el azufre y garganta de los animales produciéndoles una especie de tos imparable. Las madres pueden incluso transmitirles envenenamiento por azufre a sus hijos a través de la leche materna. a través de un malfuncionamiento del hipotálamo. Por último. AZUFRE EN CHILE: En Chile se encuentran numerosos y ricos depósitos de azufre. También han indicado que ciertas formas del azufre pueden causar daños fetales y efectos congénitos. aunque también llenando fisuras y formando vetas cerca de la superficie o en la superficie misma de los cráteres de antiguos volcanes ".000 metros sobre el nivel del mar). Se presentan generalmente en forma de manto. cuando la toma tiene lugar a través de la inhalación del azufre en su fase gaseosa. Existen experimentos de laboratorios con animales de prueba que han indicado que el azufre puede causar peligrosos daños vasculares en las venas del cerebro. corazón y riñones. El azufre se aplica ampliablemente en las industrias y es emitido al aire. y perjudicar el sistema nervioso. el azufre puede dañar los sistemas enzimáticos internos de los animales. todos de origen volcánico. debido a las limitadas posibilidades de destrucción de los enlaces del azufre que se aplican. "Los yacimientos de azufre en Chile aparecen por lo general. Los efectos dañinos del azufre en los animales son principalmente daños cerebrales. .81 1.30 61.68.85 66.76. la describió por primera vez Valentinus. Azufrera Buenaventura 5. 3.414. En 1746. El Anhídrido sulfúrico (o trióxido de azufre) fue aislado por Bussy en 1824..43 .10 .734.58.94 965.64. en el siglo XV.50 60.11 3.2.60 ACIDO SULFURICO.60 76.86 2.236. A. 2..A.Empresa Azufrera SantaElena 4.74..45 67.88 .78 57. seguido por la absorción del Trióxido de Azufre en Ácido Sulfúrico de 98.70. aire y agua. 18..265.80.748. quemando Azufre con Salitre..48 62.I.Empresa Azufrera Tarapacá 2.26 158.. Roebuck de Birmingham.641.66 . Inglaterra.70..384... Azufrera del Pacifico 25.21 17.. un Inglés cuya patente incluía las características esenciales del proceso de contacto moderno.Empresa Azufrera Ocaña 1..612 58.106.5 al 99%.399.62 Cia.83 60.95 23. Ltda.872..30 61. .Cia.478.explotados Caliches beneficiados Caliches vendidos sin beneficiar Azufreras Aguas Calientes 3. introdujo el proceso de cámaras de plomo. Obtención Las tres materias primas empleadas por las industrias son: azufre.50 60.3.40..567.384... Carrasco S.731.641.10 4.615. El proceso de contacto fue descubierto por primera vez en 1831 por Phillips.2..M. Azufrera Chutinza..08 61. en particular el paso de una mezcla de Dióxido de Azufre y aire sobre un catalizador.Cia.978.83 60..576..872. Historia Su preparación.Totales 66.60 78..Alessandri y Cia..46 1.86 .000 40.S. labor que realizan ayudantes contratados por el conductor y personal de la planta. casi un 20% del ácido sulfúrico se produce por el método de las cámaras de plomo. el resto es agua. la reacción se lleva a cabo en grandes torres de ladrillos recubiertas de plomo. SO2 + ½ O2 + H2O = H2SO4 (Anhídrido sulfuroso + Oxígeno + Agua = Ácido Sulfúrico) En este primer proceso. es depositado en un sitio denominado patio de azufre. tiene la función de trasladar azufre a un compartimiento denominado Fundidor de Azufre. o azufre. en aire. Una persona denominada Operario del Fundidor. En estas torres. Actualmente. en donde de su estado sólido se torna líquido viscoso ya que es sometido a altas temperaturas (150º) con ésta iniciación de transformación del azufre se da comienzo al ciclo de producción de Ácido Sulfúrico. que se obtiene quemando piritas de hierro. Casi todos los óxidos de nitrógeno se recuperan del gas que sale y se vuelven a introducir en la cámara para ser utilizados de nuevo. denominado método de las cámaras de plomo. El Ácido Sulfúrico producido de esta forma. Los pasos principales de proceso son: 1. aire.Cámaras de plomo: Actualmente se utilizan dos procesos para obtener Ácido Sulfúrico. Posteriormente se inicia la transformación del azufre. y el ácido etiquetado. produciendo ácido sulfúrico en forma de gotas finas que caen al suelo de la cámara. FeSO2. En las etapas iniciales ambos requieren el uso de dióxido de azufre. reaccionan dióxido de azufre gaseoso. sólo contienen de un 62 a un 70% de H2SO4. pero este porcentaje está disminuyendo. vapor de agua y óxidos de nitrógeno. Método de contacto Una vez que ingresa el azufre a la planta. Combustión del azufre: . Al quemar el azufre se genera una gran cantidad de calor. Antes de entrar al quemador. La humedad del aire. La composición del gas que sale del quemador varía de acuerdo a la proporción de aire y azufre que se utilice. el gas debe estar a una . Por ejemplo: problemas de corrosión en conductos y torres. debido a radiación del casco. La temperatura alcanzada va en proporción a la concentración del gas (es decir. si no se elimina. el porcentaje de SO2 en el gas) y también depende de la temperatura del aire que entra al quemador. así como de la cantidad de calor que se pierde en el quemador de azufre. En el quemador de azufre se utiliza solamente una parte del Oxígeno del aire para quemar el azufre. donde se lava con ácido para retirarle el vapor de agua que contiene. el aire pasa por la torre de secado. El aire pre-secado que entra al quemador contiene aproximadamente 21% de Oxígeno (O2) y 79% de Nitrógeno (N2). 2. Para este paso. Luego se bombea a un quemador de azufre donde se quema con aire suministrado por un soplador para formar Dióxido de Azufre. Combinación de dióxido de azufre con oxígeno: Para formar trióxido de azufre (SO3) SO2 + ½ O2 = SO3 (Anhídrido Sulfuroso + Oxígeno = Anhídrido Sulfúrico) El SO2 que se encuentra en el gas se combina con parte del Oxígeno remanente para formar Anhídrido Sulfúrico (SO3).Para generar dióxido de azufre (SO2) S + O2 = SO2 (Azufre + Oxígeno = Anhídrido Sulfuroso) El azufre para la planta se recibe en forma sólida. causará problemas en el proceso. el cual eleva la temperatura del gas en el quemador. El azufre se funde y clarifica antes de transferirlo a una fosa de almacenamiento de azufre limpio. que no llega a completarse). Después del tercer paso el gas es conducido a la torre barredora (para extraerle el selenio).temperatura menor que la de salida del quemador de azufre. Después del segundo paso el gas pasa a través del intercambiador caliente de paso intermedio. pasa a través del filtro de gas caliente para extraerle el polvo que puede contener. El gas es enfriado antes de la torre en el intercambiador frío. 3. que sale de la caldera de recuperación. El gas es enfriador entre cada paso para mantener la temperatura correcta de entrada a cada paso. El enfriamiento se consigue mediante una caldera de recuperación que contiene agua. Este se convierte en (SO3) en el convertidor. El SO2 que queda en el gas es luego convertido en SO3 en el cuarto paso. y luego a la torre de absorción intermedia. el intercambiador frío de paso intermedio también sirve para calentar el gas que retorna de la torre de absorción intermedia. el gas (SO2) caliente. Es necesario. Esta reacción es exotérmica y también reversible (es decir. donde el SO3 que contiene el gas es absorbido en Ácido Sulfúrico del 98%. por lo tanto. para lograr la temperatura correcta al cuarto paso. Combinación del trióxido de azufre con agua: . enfriar el gas de salida del quemador de azufre. el gas que sale del convertidor pasa a través del economizador supercalentador. éste no se afecta ni se agota. el cual enfría el gas y también sirve para precalentar el gas que retorna de la torre de absorción intermedia hacia el cuarto paso de catalizador. la temperatura de entrada del gas a cada a paso del convertidor debe mantenerse en el nivel correcto con el fin de conseguir la conversión requerida. donde el SO3 remanente es absorbido en Ácido Sulfúrico del 98%. donde es enfriado antes de pasar a la torre de absorción final. el cual contiene cuatro capas de catalizador que hace que la reacción química se produzca a velocidad mucho mayor que si no se utilizara el catalizador. mientras que en las torres de absorción el Ácido se refuerza mediante la absorción del gas SO3. además de la adición de agua a las corrientes combinadas de Ácido de las torres de secado final y paso intermedio. SO3 + H2O = H2SO4 (Anhídrido Sulfúrico + Agua = Ácido Sulfúrico) El gas SO3 producido en el convertidor. La absorción del vapor de agua por el Ácido circulante de secado. no se combinará directamente con agua. Esta operación se lleva a cabo en las torres de absorción donde se efectúa la absorción del SO3 en dos etapas. La adición de agua a las corrientes combinadas también es necesaria para mantener la concentración adecuada del Ácido para lograr la absorción del SO3 y un buen secado. Absorción del selenio y producción del oleum: La corriente de gas SO3 proveniente del tercer paso contiene selenio que entra en el . el Ácido más débil se combina con el Ácido reforzado proveniente de las torres de absorción antes de ingresar a la torre de enfriamiento. como resultado de esto.Para formar una solución que contiene 98 a 99% de Ácido Sulfúrico. El flujo de Ácido combinado es bombeado a través de los enfriadores de Ácido antes de recircular el Ácido a la torre de secado y las torres de absorción. El SO3 absorbido en la torre intermedia sigue hacia adelante y el restante es absorbido en la torre de absorción final (segunda etapa). sino que debe combinarse indirectamente mediante absorción en Ácido Sulfúrico de 98-99%. 4. aunque adecuadamente enfriado. El Ácido que recircula por la torre de secado se debilita con el vapor de agua que le quita el aire. denominado interabsorción. constantemente se bombea Ácido de 98-99% desde el sistema común de secado final e intermedio al tanque de almacenamiento. la primera antes que la conversión a SO3 se haya completado. En estas condiciones el SO3 se une fácilmente con el agua contenida en el Ácido. ha aumentado constantemente el volumen del Ácido dentro del tanque común de bombeo. Estos líquidos oleosos. Se utiliza principalmente en los procesos de "sulfonación".La remoción del selenio es necesaria para poder cumplir con las especificaciones para ácido sulfúrico (producto). Él en sí consta de una torre de absorción rellena con material cerámico especial. una bomba de recirculación del producto. el gas que sale de la torre debe retornarse al circuito de gas de la planta de Ácido Sulfúrico. se trata de un sólido incoloro que funde a 36º C . Ácido Sulfúrico fumante.ácido 98%----| ácido 100% (H2SO4)y + (SO3)z --.produce ---> (H2SO4).proceso con el azufre volcánico alimentado al quemador de azufre. Sus materias primas son: Ácido Sulfúrico 98% y SO3 gaseoso. La producción se realiza en una instalación complementaria de la unidad productora de ácido sulfúrico 98%. Debido a que la absorción del SO3 es de bajo rendimiento. es una disolución de anhídrido sulfúrico (SO3) en ácido sulfúrico 100% (H2SO4). un sistema de refrigeración para eliminar el calor generado y una cuba de recirculación. reciben el nombre de oleums o ácidos fumantes. o ácido Nordhausen. El Ácido Sulfúrico puede disolver su propio anhídrido SO3 y dar una serie de productos que contienen más anhídrido de lo normal. frecuentemente de color pardo por la carbonización de polvos orgánicos. y. z representan números arbitrarios de moléculas. SO3 + Calor anhídrido sulfúrico disuelto en ácido = oleum Nota: la x. al aire desprenden humos y van depositándose unos cristales de ácido pirosulfúrico H2S2O7. El producto final contiene de 22 a 24% de SO3 disuelto en Ácido Sulfúrico y la riqueza .produce ---> (H2SO4)x+1 + Calor |--. Las reacciones químicas involucradas son: (H2SO4)x + H20 + SO3 --. a fin de evitar la contaminación ambiental. El Oleum. ambos productos son tomados de los circuitos correspondientes en las unidades de sulfúrico de la planta. la primera disociación es prácticamente completa pero después la disociación del hidrógenosulfato es relativamente pequeña. Aplicaciones: El Ácido Sulfúrico es un producto industrial fundamental : sus aplicaciones son numerosísimas y su consumo es extraordinario. El ácido sulfúrico es un líquido vicioso e incoloro. diprótico. por lo cual carboniza instantáneamente cualquier materia orgánica. papel y fibras textiles vegetales. un punto de fusión de 10`36ºC. De este modo puede disolver metales sin embargo no ataca a metales nobles. ya que tiene una gran avidez por el agua. tal como la piel humana.teórica en H2SO4 equivale a un ácido sulfúrico de 105% de concentración. un punto de ebullición de 340ºC y es soluble en agua en cualquier proporción. reduciéndose a dióxido de azufre. En el agua es un electrolito fuerte. En disoluciones diluidas. En el ácido sulfúrico líquido puro existen moléculas H2SO4 en equilibrio con SO2 y H2O. Es por esto por lo que se utiliza para desecar sustancias. pero su gran inconveniente es su alta peligrosidad. Propiedades Tiene una densidad relativa de 1`85. El ácido sulfúrico tiene una fuerte acción deshidratante y no sólo extrae el agua de las sustancias químicas y de los tejidos animales y vegetales. El ácido sulfúrico es un ácido fuerte. Lo mismo ocurre en e disolventes como el amoniaco o el HF líquido. El ácido concentrado y caleñita actúa como un agente oxidante. debido a una intensa ionización. además de sustancias como azúcares. Es mal conductor de la corriente eléctrica. Los usos del ácido sulfúrico son tan variados que el volumen de su producción proporciona un índice aproximado de la . sino que por contacto directo causa la destrucción de éstos. extrayendo inclusive la combinada. El producto es necesario para algunas reacciones de química orgánica. Producción de ácido para baterías eléctricas.El sulfato de cromo se utiliza principalmente para el curtido de cueros (curtido al cromo). . . .Potabilización de agua: para producir sulfato de aluminio a partir de bauxita.sulfato de aluminio.Detergentes: en la sulfonación de dodecilbenceno.Metalurgia: para el decapado de metales. e indirectamente en el uso de .Producción de sulfato de cromo: se lo utiliza en reacción con dicromato de potasio y un agente reductor.Producción de superfosfato de calcio (fertilizantes). Sus principales usos son: . Este también se utiliza en la depuración de aguas residuales y en la potabilización. . curtidos al alumbre (curtiembres). . . que es la materia prima básica para la mayoría de los detergentes utilizados en el hogar y la industria.Fabricación de productos orgánicos. -Refinación de Petróleo: para las calderas y procesos químicos. . producción de papel y sales de aluminio. Este Ácido es un producto que directa o indirectamente está presente en toda industria.Fábricas de Papel: En el proceso de producción de la pulpa de papel.Agro-Fito Sanitario: en la producción de sulfato de cobre. . pinturas. . . pigmentos y rayón. También para esto se utiliza oleum 22%.Producción de sulfato de aluminio: se lo utiliza en reacción con hidróxido de aluminio. El sulfato de aluminio producido se utiliza principalmente en potabilización de aguas.Generación térmica de energía: para el tratamiento de las calderas. y su consumo es el termómetro de la industria de un país.actividad general industrial. . . tales como: ácido fosfórico. por su indispensable participación en la obtención del cobre. Por todo lo antes mencionado podemos afirmar que el ácido sulfúrico es la mayor base de la química orgánica.CONCLUSION: Al finalizar nuestra investigación sobre el ácido sulfúrico pudimos apreciar su gran relevancia tanto dentro de nuestra vida cotidiana (pinturas. detergentes. También juega un papel clave en la preparación de productos pertenecientes los 50 más importantes de la industria de la química orgánica. dióxido de titanio y sulfato de sodio. sulfato de amonio. papel. ya que Chile y más específicamente CODELCO es el mayor productor de dicho metal en el mundo.). etc. . como para la economía nacional. Es un elemento importante en todas las industrias químicas del mundo. sulfato de aluminio.
Copyright © 2024 DOKUMEN.SITE Inc.