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Ácido Sulfúrico 

El ácido sulfúrico es un compuesto químico inorgánico constituido por hidrógeno, oxígeno y azufre, de fórmula molecular H2SO4 ( óleum:H2SO4 con SO3 en solución), a temperatura ambiente es un líquido corrosivo, es más pesado que el agua e incoloro (a temperatura y presión ambiente). El óleum tiene un olor picante y penetrante. Esta es la sustancia más importante de la industria química mundial. Sus nombres químicos son ácido sulfúrico y ácido sulfúrico fumante. También es llamado aceite de vitriolo, ácido de baterías y ácido de fertilizantes.

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El ácido sulfúrico es un líquido oleoso, de densidad 1,8342g/ml, transparente e incoloro cuando se encuentra en estado puro, y de color marrón cuando contiene impurezas.

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Es un ácido fuerte que, cuando se calienta por encima de 30ºC desprende vapores y por encima de 200ºC emite trióxido de azufre.

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El ácido sulfúrico es un ácido diprótico, ya que cada unidad de ácido produce dos iones H en dos etapas independientes: H2SO4(ac) → H(ac) + HSO4(ac) HSO4(ac) → H(ac) + SO4(ac)

Propiedades Físicas:

PROPIEDADES QUÍMICAS a.- Propiedades ácidas: El ácido sulfúrico da todas las reacciones características de los ácidos. b.- Acción deshidratante: El ácido sulfúrico, especialmente si es concentrado, tiene una fuerte apetencia por el agua, dando lugar a una serie de hidratos. c.- Acción oxidante: El ácido sulfúrico no tiene un poder oxidante particularmente notable. d.- Reacciones orgánicas: El ácido sulfúrico interviene también en numerosas reacciones orgánicas, bien como reactivo, bien como catalizador. e.- Reactividad: El ácido sulfúrico no es un material combustible en si mismo, pero por ser altamente reactivo es capaz de iniciar la ignición de sustancias combustibles cuando entra en contacto con ellas (materia orgánica y compuestos tales como nitratos, carburos, cloratos, etc.).

Aplicaciones Ya se ha apuntado la enorme importancia industrial del ácido sulfúrico, consecuencia del número tan elevado de procesos industriales y de laboratorio en que interviene, así como del volumen del ácido que entra en juego en muchos de ellos. Su enumeración es imposible, así que nos limitaremos a reseñar aquéllos que implican un mayor consumo del producto.

TRANSPORTE DE ÁCIDO SULFURICO

¿COMO OBTENEMOS EL SO2 ? a) Por combustión del azufre o del sulfuro.

Cuando se quema al aire azufre o pirita de hierro, S2Fe, se forma dióxido de azufre: S + O2 ↔ SO2 4 S2Fe + 11 O2 ↔ 2 Fe2 O3 + 8 SO2 b) Algunos sulfuros requieren aire precalentado para mantener la combustión. El primer paso de la metalurgia del cinc, del cobre y de otros metales es la combustión de los sulfuros respectivos . En esta operación que se conoce como tostación (calentar la substancia finamente dividida en una corriente de aire o de gases de horno enriquecidos con aire), se forma el óxido superior del metal y se desprende dióxido de azufre. El dióxido de azufre obtenido como subproducto en estos procesos metalúrgicos, se recupera lavando los gases con disoluciones alcalinas.

htt://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20130120091744AACRt8L

¿COMO OBTENEMOS EL SO2 ? 

También los procesos metalúrgicos liberan ciertas cantidades de este gas debido a que se emplean frecuentemente los metales en forma de sulfuros. En la naturaleza el dióxido de azufre se encuentra sobre todo en las proximidades de los volcanes y las erupciones pueden liberar cantidades importantes. Cu2S +O2(g)  2Cu + SO2(g)

PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFURICO 

Métodos usados: Método de contacto:  Es el utilizado actualmente.

Produce ácido 98-99%. Utiliza V2O5 como catalizador.

Método de cámara de plomo Catálisis homogénea por NO2 Produce ácido 65-78%.

MÉTODO DE CONTACTO

MÉTODO DE CONTACTO

MÉTODO DE CONTACTO

MÉTODO DE CAMARAS DE PLOMO

MÉTODO DE DOBLE CONTACTO 

En procesos de doble contacto la eficacia de la primera conversión es de 80 - 93 %, dependiendo de la disposición de los lechos y del tiempo de contacto. Después de la refrigeración de los gases hasta los 190º C, el SO3 formado se pasa a una torre de absorción intermedia con ácido sulfúrico en una concentración de 98,5 - 99,5 %.

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La torre de absorción intermedia es precedida en el proceso de doble contacto por otra torre de absorción de óleum. Esta torre de óleum sólo entra en funcionamiento para obtener óleum. La absorción intermedia de este SO3 formado en las primeras etapas, desplaza la reacción hacia la formación de más SO3 en las siguientes etapas de conversión. El SO3 producido en la etapa secundaria es absorbido en la torre de absorción final.

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Con este tipo de proceso se alcanzan en condiciones normales, niveles de conversión del 99,6%.

1- DESCRIPCION DE LA FUNDICIÓN: La Fundición de la División Ventanas dispone de un Convertidor Teniente (CT) para la fusión de concentrados de cobre y tres Convertidores Pierce Smith (CPS) para la conversión del cobre. Durante los procesos de soplado de estos reactores, se generan gases que se conducen a la planta de ácido para fijar el anhídrido sulfuroso contenido en ellos como ácido sulfúrico comercial. La operación del CT es continua y la de los CPS se realiza en modo batch, con sólo un convertidor en proceso a la vez. El diseño de la Fundición considera una fusión de 423.000 tms/año de concentrado de cobre, con 27.0% de azufre y 27,5% de cobre. El aire de dilución en CT y CPS es de 120% y la captación de gases en campana es de 90% en CT y 95% en CPS, todo esto para generar una mezcla de gases a planta de ácido de promedio 109.000 Nm3/h en base seca con 9,4% S02 en volumen.

2- DESCRIPCION DE LA PLANTA DE ACIDO: 2.1- Bases de Diseño de la Planta de Acido El diseño de la Planta de Acido Sulfúrico esta basado en las condiciones de proceso de los gases que genera la Fundición de Ventanas: Flujo de Gas desde la Fundición (Máximo) 125.000 Nm3 /h (seco) Composición del Gas: S02 10.0% - 12.0% (en vol. seco) O2 11.0% (en vol. seco) CO+C02 2.0% - 3.0% (en vol. seco) H20 18.5% (en vol. máx.) Polvo (máximo) 1.0 gr/Nm3 Polvo (normal) 0.5 gr/Nm3 Principales Polvos Contaminantes en los gases: Cu 23.0 kg/h Zn 50.0 kg/h As 100.0 kg/h Hg 2.5 kg/h

PRECIPITADORES HUMEDOS

PRECIPITADORES ELECTROSTATICOS

VENTILADOR

H2SO4

H2SO4

C>96%

C V2O4 + SO3 V2O4 + ½ O2 >V2O5

SIGUIENTE

ABSORCIÓN DEL S03: El sistema de absorción consta de dos torres con relleno cerámico. En la torre de absorción intermedia los gases fluyen en contracorriente con ácido sulfúrico concentrado el cual absorbe el 99% de SO3(g), llegándose a producir OLEUM (ÁCIDO SULFURICO FUMANTE). SO3(g) + H2SO4(cc)  H2S2O7(cc) En la torre de absorción final los gases fluyen en contracorriente con el agua para llegar a producir ácido sulfúrico concentrado. SO3(g) + H2O  H2SO4(l) – 132.5KJ El gas antes de salir de ambas Torres de Absorción, fluye a través de filtros velas eliminadores de neblina de alta eficiencia, que remueven las gotas de ácido arrastradas por el gas, como asimismo cualquier neblina muy fina. ASÍ, el gas expulsado por la chimenea de la planta de ácido contiene menos de 1.200 ppm de S02 y esencialmente nada de S03 o neblina ácida.

SIGUIENTE

Bibliografía: • articles-52008_Exp_098_119 (CODELCO Ventanas) • Problema Ambiental 23 de Marzo 2011 Informe para Comisión de Recursos Naturales, Bienes Nacionales y Medio Ambiente – Cámara de Diputados • Sulfuric Acid Manufacture- Analysis, control and Optimization-Second Edition-M.J. King-W.G.Davenport-M.S. Moats. • Sulfuric Acid Manufacture- Analysis, control and Optimization-M.J. King-W.G.Davenport. • Extractive Metallurgy of Copper-fourth edition-W.G. Davenport-M. King.