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• Pamela Abad Boyer

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7. MODELOS Y/O REACCIONES QUE IDENTIFICAN AL PII ELEGIDO Proceso de contacto El proceso se basa en el empleo de un catalizador para convertir el SO2 en SO3, del que se obtiene ácido sulfúrico por hidratación.

1. Obtención de azufre: Primero el azufre se oxida de manera fácil y rápida a dióxido de azufre

S + O2 → SO2 2. Obtención de trióxido de azufre: En este proceso, una mezcla de gases secos de SO2, según la fuente de producción de SO2 y de O2, se precalienta y una vez depurada al máximo, pasa a un convertidor de uno o más lechos catalíticos, por regla general de platino u óxido de vanadio (V), donde se forma el SO3 Se suelen emplear dos o más convertidores.

1

V2 O5

SO2 + 2 O2 →

SO3

3. Obtención de ácido sulfúrico: El trióxido de azufre (SO3) producido se burbujea a través de ácido sulfúrico H2SO4 concentrado con lo cual se obtiene el ácido disulfúrico H2S2O7, que se diluye para producir ácido sulfúrico H2SO4.

8. OTRAS REACCIONES QUÍMICAS DE INTERÉS INDUSTRIAL Reacciones catalíticas  SO42- + SO3  S2O72 2V5+ + O2- + SO2  SO3 + 2V4+  2V4+ + ½O2  2V5+ + O2 SO2 + ½O2  SO3

PRODUCTOS SECUNDARIOS • 57 a 64% de la producción de energía genera vapor. • La energía del vapor de agua es utilizada para impulsar la turbina que suple poder al soplador principal. • El vapor de agua adicional restante es utilizado en otras operaciones dentro de la planta. • SO2/SO3 es emitido en pequeñas cantidades debido a regulaciones ambientales.

9. CP, VALORACIÓN DE T, P, S, H, RENDIMIENTOS, CONVERSIÓN, CALIDAD, ETC. PRIMERA ETAPA: PRODUCCIÓN DE DIÓXIDO DE AZUFRE. Temperatura: T=450°C Presión: P=5 atmosferas Entalpia: ∆H= -178.20KJ/mol. Conversión:12% Calidad: el producto obtenido en esta reacción no es de buena calidad, ya que sale con retazos de ceniza y otros compuestos que serán tratados posteriormente antes de dar paso a la segunda etapa.

SEGUNDA ETAPA: PRODUCCIÓN DE TRIÓXIDO DE AZUFRE, SO2, A PARTIR DE SO3.  Temperatura: T=400-450°C  Presión: P=1-2 atmosferas  Entalpia: ∆H= -94.45Kcal/mol.  Conversión: 99%  Calidad: el producto obtenido en esta reacción tiene una calidad intermedia, ya que sale con ciertas sustancias que arrastra desde la primera etapa y con partículas de catalizador.

TERCERA ETAPA: CONVERSIÓN DE SO3 EN ÁCIDO SULFÚRICO.  Temperatura: T=70-120°C  Entalpia: ∆H= -130.40Kcal/mol.  Conversión: 98.5-99.5%  Calidad: el producto obtenido en esta última etapa tiene una mejor calidad a comparación de las anteriores. El producto acido sulfúrico sale con una buena concentración de 99%.

∆H(KJ por Kg H2SO4) -3026

Reacción considerada Combustión S + O2 → SO2 Conversión Absorción

V2 O5

SO2 +1/2 O2 →

SO3

SO3 +H2 O → H2 SO4

Dilución de ácido y secado del aire

El proceso es muy exotérmico

-1004 -1390 -251

5671 KJ/ Kg de H2SO4