DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE ÁCIDO SULFÚRICO (H2SO4) – MÉTODO MÉTODO DE DOBLE CONTACTO El H 2SO4 es uno de los productos químicos de mayor importancia en la industria. Actualmente el H 2SO4 se produce mediante el proceso de doble do ble contacto, en donde el SO3 precursor del H 2SO4 se forma a partir de la oxidación del SO 2 en un reactor catalítico de lecho empacado, utilizando V 2O5 como catalizador. [1] “
”
El azufre en estado sólido se agrega en un tanque de fundición (H-101) a una temperatura de 135°C -140°C, en donde éste se convierte a estado líquido y se encuentra en una viscosidad ideal para ser bombeado por medio del equipo (P101) [2]. Antes de poner el aire en contacto con el azufre, éste entra a una torre de secado (T-101) el cual se retira la humedad que contiene mediante la absorción con ácido sulfúrico al 98%. Después de estos procesos, cada uno de los componentes (azufre y aire seco) pasan a una caldera de combustión (H102) en donde reaccionan a una temperatura de 1180°C, produciendo la oxidación del azufre según esta reacción: S(l) + O2(g) → SO2(g)
El SO2 pasa a un convertidor convertidor catalítico catalítico (R-101) (R-101) junto con con 3 intercambiadores intercambiadores de calor (E-101, E-102, E-103). El convertidor mismo tiene 4 pasos, en cada uno se pone en contacto el gas con un lecho de catalizador de pentóxido de vanadio (V2O5), el cual provoca una reacción exotérmica durante el proceso de conversión [3]. Dentro del reactor, el dióxido de azufre reacciona con el oxígeno y con la presencia de dicho catalizador se lleva a cabo la producción de SO3. Al salir de cada paso, debe enfriarse por medio de los intercambiadores antes de entrar al próximo proceso.
SO2(g) +
1 2
O2(g) → SO3(g)
El SO3 se convierte en ácido sulfúrico en dos torres de absorción (intermedia y final). En la torre intermedia (T-102) el trióxido de azufre (proveniente del tercer paso del convertidor) se pone en contacto con ácido sulfúrico fumante,
debido a que la reacción directa con el agua forma una neblina de ácido sulfúrico muy difícil de controlar [4]; los gases (SO 2 y SO3) no absorbidos en la torre, se recirculan al convertidor catalítico. Los gases que salen del cuarto paso del convertidor , pasan a la torre de absorción final (T-103) en donde se pone en contacto con ácido sulfúrico al 98% (proveniente de la torre de secado) dando como producto el óleum (H2S2O7(l)). Estas dos corrientes compuestas de ácido sulfúrico fumante se depositan en el tanque de óleum (TK-101) y seguidamente se bombea para mezclarlo de manera segura con agua en un tanque de dilución (TK-103), produciendo el doble de ácido sulfúrico del que se utilizó para producir óleum [4]. El proceso anterior produce gases residuales (SO2, N2, O2) en pequeñas proporciones que son emitidos a la atmosfera como contaminantes.
Torre de absorción intermedia (T-102) y final (T-103): SO3(g) + H2 SO4(l) → H2 S2 O7(l) (óleum) + calor
Tanque de dilución (TK-103):
H2 S2 O7(l) + H2 O(l) → 2H2 SO4(l) + calor Después de la producción del ácido sulfúrico, este ácido es transportado a través de un camión para su distribución y comercialización.
NOMBRES: Jesús Arias, Laura Atencia. FECHA DE ENTREGA: 30/08/2017 BIBLIOGRAFIA [1] L. Pernett , I. Ochoa, M. Robledo,C. Rueda, “Modeling and simulation of a catalytic reactor for the oxidation of SO2 to SO3 , using V2O5 as catalyst”, Prospect, Vol 14, N° 1, 39 -46, 2016 [2] Tous, A. (2014). Descripción del Proceso de Producción de H 2 SO4. Barranquilla, pp.2-3. [3] Márquez, R. (2009). Química industrial II ácido sulfúrico . [Internet] WEB DEL PROFESOR RONALD MÁRQUEZ. Disponible desde: http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/marquezronald/wpcontent/uploads/2009/08/Quimica-Industrial-II-Acido-Sulfurico.pdf [Acceso 25 agosto. 2017]. [4] Clark (2002), The contact process [Internet]. UK, Cambridge University. Disponible desde: . [Citado 18 diciembre 2014].
