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UNIVERSIDAD NACIONAL JOSE FAUSTINO SANCHEZ CARRION FACULATAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALÚRGIA INGENIERÍA QUÍMICA

DISEÑO DE UNA PLANTA INDUSTRIAL DE ACIDO FOSFORICO INTEGRANTES: Cano Córdova, Gian Martin Eduvio Flores Fernández, José María Uría Paredes Leonardo Enrique DOCENTE: ING. JOSÉ SAÚL ORBEGOSO LÓPEZ

Huacho, Lima, Perú, 2019

ii

Contenido Diseño De Una Planta Para La Producción De Ácido Fosfórico ................................ 1 Concepción Del Producto ........................................................................................ 1 Necesidad social e ingenieril ............................................................................... 1 Crear soluciones para satisfacer la necesidad. ..................................................... 1 Recolección De Datos Generales ............................................................................. 3 Obtención de ácido fosfórico vía húmeda ........................................................... 3 Mercado ................................................................................................................... 6 Competencia ............................................................................................................ 8 Cinética de reacción ............................................................................................... 15 A.

Balance de materia.................................................................................... 16

B.

Balance de energía .................................................................................... 20

C.

Equipos y accesorios a construir .............................................................. 22

Mano de obra ......................................................................................................... 30 Recolección de datos económicos específicos ................................................... 31 Comercialización ................................................................................................... 35 Bibliografía Y Sitios Web.......................................................................................... 39 Anexos ....................................................................................................................... 40

iii

Contenido de ilustraciones Ilustración 1 Proceso de producción con reacciones ................................................... 3 Ilustración 2 Esquema de obtención de ácido fosfórico .............................................. 5 Ilustración 3 Posibles clientes en colombia ................................................................. 7 Ilustración 4 Reserva de fosfatos en el mundo ............................................................ 8 Ilustración 5 Producción y consumo de rocas fosfatadas. ........................................... 9 Ilustración 6 Producción de rocas fosfatadas. ............................................................ 10 Ilustración 7 Proyección al año 2030 de rocas fosfatadas ......................................... 12 Ilustración 8 Producción del ácido fosfórico ............................................................. 12 Ilustración 9 Producción del ácido fosfórico ............................................................ 13 Ilustración 10 Predicción de producción al año 2030 de ácido fosfórico .................. 15 Ilustración 11 Cinética de reacción en la producción de acido fosfórico .................. 16

iv

Contenido de tablas Tabla 1 Cálculos de la estimación del mineral para el año 2030 ............................... 10 Tabla 2 Cálculos de la estimación del producto para el año 2030 ............................. 13 Tabla 3 Balance de materia para 1 Ton de Ácido Fosfórico ..................................... 19 Tabla 4 Balance de materia para 600 Ton de Ácido Fosfórico ................................. 20 Tabla 5 Calores de formación de sustancias .............................................................. 20 Tabla 6 Tabla de equipos de procesos ....................................................................... 35

1 Diseño De Una Planta Para La Producción De Ácido Fosfórico Concepción Del Producto Necesidad social e ingenieril Origen: Manufactura. Pureza: 32,5% Este compuesto puede presentarse en diferentes estados físicos dependiendo de la temperatura y de su pureza. A 20 °C, el ácido fosfórico a una concentración entre 50 y 70% es un líquido transparente móvil; a una concentración de 85% es un líquido viscoso transparente incoloro o ligeramente amarillento; y a una concentración del 100% es un sólido higroscópico e inestable, formado por cristales ortorrómbicos. No tiene olor. Su punto de ebullición es igual a 213 °C y su punto de fusión de 42.35 °C. Su densidad específica es de 1.8741 g/cm3 a 25 °C y su pH de 1.5. Es muy soluble en agua caliente (548 g/100 mL). Su presión de vapor es igual a 4 Pa (0.0285 torr) a 20 °C. Su pH es de 1.5. Forma tres tipos de sales: fosfatos primarios, dibásicos y tribásicos. Actúa como un agente quelante. Corroe a los metales ferrosos y a sus aleaciones. Reacciona con los metales para formar hidrógeno gaseoso inflamable. Se descompone a temperaturas por debajo de su punto de ebullición y al contacto con alcoholes, aldehídos, cianuros, cetonas, fenoles, ésteres, sulfuros, mercaptanos y compuestos orgánicos halogenados. Cuando se quema forma vapores tóxicos de óxidos de fósforo. Crear soluciones para satisfacer la necesidad. Las rocas fosfóricas han sido ampliamente utilizadas para la producción de abonos inorgánicos y aditivos en la fabricación de alimentos en la nutrición animal. Se han realizado diversos estudios para la utilización directa de la roca fosfórica en el enriquecimiento de suelos y se han desarrollado tecnologías para el beneficio de esta.

2 Para la producción del ácido fosfórico es necesario tener en cuenta las condiciones y características que debe tener la roca fosfórica para poder ser usada. La roca fosfórica triturada debe ser beneficiada por vía húmeda con ácido clorhídrico y debe contar con 5 etapas principales. a) Adecuación de la roca fosfórica que comprende las operaciones de reducción de tamaño y tamizado. b) Obtención de ácido fosfórico mediante la digestión de la roca fosfórica con ácido clorhídrico. c) Neutralización del ácido fosfórico con hidróxido de calcio para la obtención del fosfato bicálcico. d) Separación de los productos de reacción en procesos de filtrado, e) Adecuación de los productos del proceso fosfato bicálcico y cloruro de calcio en procesos de cristalización y secado. Existen dos maneras principales para la fabricación del ácido fosfórico: Vía Seca (Formación del ácido a partir de fósforo elemental) y Vía Húmeda (Hemihidratado y Dihidratado) a) Vía Seca: Compuesta de tres principales pasos. 

Combustión del Fosforo.



Hidratación del P2O5 resultante.



Recolección de los humos (Precipitador electrostático)

b) Vía Húmeda: 

Rhone Poulene: consta de 1 reactor con agitador central y con baffles, existe una adición de H2SO4 en diversos puntos a través de dispersión. No posee sistema de recirculación.

3 

Prayon: consta de un único reactor dividido en tres diferentes secciones. Consta con varios agitadores en cada sección y la adición de H2SO4 normalmente se realiza en las 2 primeras secciones.



Siape: se recomienda para rocas de alto contenido de carbonatos donde se utiliza la emisión de CO2 como medio de agitación y conducción de fluido. Consiste en un reactor con un cilindro interno donde se adiciona el H2SO4, acido de reciclo y la roca.

Para esta industria se escoge la producción de ácido fosfórico por vía húmeda. Recolección De Datos Generales Obtención de ácido fosfórico vía húmeda Yeso Hemihidratado: La molécula de yeso está formada por ½ molécula de agua. SO4Ca2+ ½ H2O Yeso Dihidratado: La molécula de yeso está formada por 2 moléculas de agua. SO4Ca2 + 2 H2O Reacciones Químicas del Proceso

Ilustración 1 Proceso de producción con reacciones

4 Descripción del proceso Preparación de la roca fosfórica: Una vez que se extrae el mineral y se concentra, es necesario pulverizarlo para poder hacerlo reaccionar con el ácido sulfúrico, la molienda se realiza en un molino de bolas. Formación del ácido fosfórico: Una vez pulverizada la roca fosfórica se agrega al reactor agitado y también se alimenta ácido sulfúrico, llevándose a cabo la siguiente reacción: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 + 6H2O  3CaSO4. 2H2O + 2H3PO4 Etapas: 

Fosfato Monocálcico.

Ca3(PO4)2 + 4H3PO4  3Ca(H2PO4)2 

Lodo de reacción.

3Ca(H2PO4)2 + 3H2SO4+ 6H2  3CaSO42H2O + 6H3PO4 Eliminación del yeso: Para separar el ácido fosfórico disuelto en el agua y el sulfato de calcio con dos moléculas de hidratación o yeso (CaSO4 . 2H2O (s)) se filtra , con lo que se separa en forma sólida el yeso y el ácido fosfórico pasa disuelto en agua. Obtención de ácido fosfórico concentrado: Para eliminar el agua, el ácido diluido se pasa a una columna de destilación, donde por diferencias de punto de ebullición se separa el agua, quedando el ácido fosfórico listo para almacenarse.

5

Molienda

Pre Tratamiento

Decantación

Reactor 1

Filtrado

Evaporador

Reactor 2

Reactor 3

Ácido Fosfórico

Ilustración 2 Esquema de obtención de ácido fosfórico

Condiciones para las operaciones A. Tratamiento Químico  Temperatura: 69-72ºC  Acidez Sulfúrica libre: 30-35 g/L B. Evaporación  Presión y temperatura del vapor saturado: 130 psi y 180ºC  Temperatura del ácido en el cono: 76-80 ºC  Temperatura en el intercambiador: 100-110 ºC  Presión de Vacío: 76-82 mmHg  Temperatura agua fría: 30-32 ºC  Temperatura agua caliente: 40-42ºC C. Requerimientos legales  Decreto Ley 19 de 2012: establece los parámetros para la expedición del certificado de carencia para el manejo de sustancias químicas. Señala el

6 registro electrónico de los movimientos de sustancias; elimina la planilla de transporte, establece la prórroga automática por renovación oportuna.  Protocolo para el control y vigilancia de la contaminación atmosférica generada por fuentes fijas.  Las sustancias químicas y el tráfico de estupefacientes. Dirección Nacional de Estupefacientes.  Decreto 1609 del 31 de julio de 2002, “manejo y transporte terrestre automotor de mercancías peligrosas por carretera”.  Ley 55 de 1993: por medio de la cual se aprueba el Convenio 170 y la recomendación 177, sobre la seguridad en la utilización de los productos químicos en el trabajo, adoptados por la 77ª reunión de la Conferencia General de la OIT, Ginebra, 1990.  ASTM 15.05. Industrial and Speciality Chemicals.  ASTM D 3933. Guía Estándar que describe los requerimientos para la preparación de ácido fosfórico.  OSHA (Ocupacional Safety & Health Administration). Manejo seguro y transporte del ácido fosfórico. Normativas y regulaciones.  Internacional Chemical Safety Cards. Datos de seguridad del ácido fosfórico. Síntomas, prevención, primeros auxilios, incendios, explosión e inhalación. D. Datos de producción y proyecciones Mercado En el Perú son muy pocas las industrias dedicadas a la fabricación de sales fosfatadas, las cuales tienen bastante demanda en el sector agrícola y alimenticio de animales. De este modo, al no contar con industrias que suplan las necesidades de sales fosfatadas en el país se hace necesaria la importación de este producto, desconociendo

7 que Perú cuenta con grandes yacimientos de roca fosfórica de buena calidad, y empresas dedicadas a la fabricación de ácidos, fuentes de calcio y sobre todo las tecnologías desarrolladas para la fabricación de dichos productos.

Ilustración 3 Posibles clientes en colombia

La producción de ácido fosfórico a partir de roca fosfórica es de gran importancia dado que Cerca del 70 % de la producción mundial de fertilizantes fosfóricos (IFA, 1998; FAO, 2007), convencionalmente medida en términos de pentóxido de fósforo (P2O5), utilizan AF (H3PO4) como materia prima principal. El proceso “térmico “ fue inicialmente utilizado para producir AF de mayor pureza, en aplicaciones donde la pureza era determinante, pero los avances en las tecnologías de purificación y el alto costo de la energía , han hecho obsoleta esta tecnología. La variedad de rocas fosfóricas existentes y los procesos para su beneficio o concentración, inevitablemente conlleva una gran variedad de procesos para la producción de ácido fosfórico. La reacción de acidulación es afectada principalmente, por la formación de

8 sulfato de calcio (también conocido como “fosfogypsum o fosfoyeso “ ) en la superficie de la RF, lo cual limita la efectividad de la reacción química. (PARIACHI, 2014) El ácido fosfórico tiene un uno de gran importancia y es para la producción de fertilizantes. De esta manera los posibles clientes serían: y además es usado en la industria de producción de bebidas gaseosas como las que siguen: 

Industria Nacional de Gaseosas S.A.



Gaseosas Posada Tobón S.A.



Gaseosas Lux S.A.

Competencia Somos segundos con mayores reservas de roca fosfórica en Latinoamérica, como se observa en el siguiente cuadro:

Ilustración 4 Reserva de fosfatos en el mundo

9 Estas reservas se usan en la mayoría para la fabricación de fertilizantes, cerca del 80%, también se muele y comercializa como producto para ser aplicado directamente sobre los suelos.

Ilustración 5 Producción y consumo de rocas fosfatadas.

En este cuadro observamos la cantidad de roca fosfatada que se produce en el Perú tomando en cuenta los datos a partir del año 2001 al 2015.

10

Producción de rocas fosfatadas 12,000,000.00

Toneladas

10,000,000.00 8,000,000.00 6,000,000.00 4,000,000.00 2,000,000.00 -

1999

2001

2003

2005

2007

2009

2011

2013

2015

Año

Ilustración 6 Producción de rocas fosfatadas.

De acuerdo a estos datos hacemos una proyección hasta el 2030 del mineral roca fosfatada que se producirá, para así asegurarnos de contar siempre con esta materia prima para poder producir ácido fosfórico. año 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 suma

x 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 105

consumo y 19,773.00 140,179.00 86,494.00 89,926.00 128,210.00 123,130.00 189,376.00 136,063.00 245,863.00 151,630.00 4,684,448.00 7,390,326.00 11,423,924.00 7,189,467.00 7,417,918.00 39,416,727.00

x^2 0 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 121 144 169 196 819

xy 140,179.00 172,988.00 269,778.00 512,840.00 615,650.00 1,136,256.00 952,441.00 1,966,904.00 1,364,670.00 46,844,480.00 81,293,586.00 137,087,088.00 93,463,071.00 103,850,852.00 469,670,783.00

Tabla 1 Cálculos de la estimación del mineral para el año 2030

Usando el método de los mínimos cuadrados: MC = (Ci – Ci*)2

11 Donde: Ci: consumo real Ci*: consumo estimado De la ecuación de la recta: Y = A + BX

o

C = Co +BX

Ecuación Base de cálculo: 2 MC = ∑𝑁 𝑖=1 ( 𝑌 − 𝐴 − 𝐵𝑋 )

𝛴𝑌 = 𝑁𝐴 + 𝐵𝛴𝑋

…………….. (1)

𝛴𝑋𝑌 = 𝐴𝛴𝑋 + 𝐵𝛴𝑋 2 …………… (2)

(39,416,727.00 = 15A + 105B) entre 15 y despues por 105 (469,670,783.00 = 105A + 819B) 275,917,089.00 = 105A +735B

(-)

469,670,783.00 = 105A + 819B -193,753,694.00 = -84B B = 2, 306,591.60 TM/año A = -13, 518,359.37 TM/año Determinación de la proyección lineal o futuro B = 2, 306,591.60 TM/año A = -13, 518,359.37 TM/año Proyección al 2030: 𝑌2030 = 𝐴 + 𝐵𝑋 𝑌2030 = −13, 518,359.37 + 2, 306,591.60 (30) 𝑌2030 = 55,679,388.63 TM/año

12

Predicción de producción de roca fosfatadas 60,000,000.00

Tonelads

50,000,000.00 40,000,000.00

30,000,000.00 20,000,000.00 10,000,000.00 -

2001

2006

2011

2016

2021

2026

2031

Año

Ilustración 7 Proyección al año 2030 de rocas fosfatadas

La ilustración 7 representa la proyección de producción del mineral al 2030, en la cual se observa que la línea tiende a subir; es decir la producción está aumentando.

Producción del ácido sulfúrico a partir de la roca fosfatada.

Ilustración 8 Producción del ácido fosfórico

13

Producción del ácido fosfórico 18,000.00 16,000.00

Tonelads

14,000.00 12,000.00 10,000.00 8,000.00 6,000.00 4,000.00

2,000.00 1996

1998

2000

2002

2004

2006

2008

2010

2012

Año Ilustración 9 Producción del ácido fosfórico

De acuerdo a estos datos hacemos una proyección hasta el 2030 de la cantidad de mineral que se producirá, para así asegurarnos del abastecimiento del producto. año 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 suma

x 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 136

consumo y 1,239.59 2,253.81 1,489.20 2,934.91 3,708.29 3,744.19 4,613.83 5,285.51 4,989.26 8,101.63 7,654.96 10,873.56 14,385.07 6,293.69 12,858.50 16,015.76 12,473.87 118,915.63

x^2 0 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 121 144 169 196 225 256 1496

Tabla 2 Cálculos de la estimación del producto para el año 2030

xy 2,253.81 2,978.40 8,804.73 14,833.16 18,720.95 27,682.98 36,998.57 39,914.08 72,914.67 76,549.60 119,609.16 172,620.84 81,817.97 180,019.00 240,236.40 199,581.92 1,295,536.24

14 Usando el método de los mínimos cuadrados: MC = (Ci – Ci*)2 Donde: Ci: consumo real Ci*: consumo estimado De la ecuación de la recta: Y = A + BX

o

C = Co +BX

Ecuación Base de cálculo: 2 MC = ∑𝑁 𝑖=1 ( 𝑌 − 𝐴 − 𝐵𝑋 )

𝛴𝑌 = 𝑁𝐴 + 𝐵𝛴𝑋

…………….. (1)

𝛴𝑋𝑌 = 𝐴𝛴𝑋 + 𝐵𝛴𝑋 2 …………… (2)

(118,915.63 = 17A + 136B) /17 despues *136 (1,295,536.24 = 136A + 1496B) 951,325.04 = 136A + 1088 B (-) 1,295,536.24 = 136A + 1496B -344,211.20 = -408 B

B = 843.65 TM/año A = 245.80 TM/año

Determinación de la proyección lineal o futuro A = 245.80 TM/año B = 843.65 TM/año

Proyección al 2030: 𝑌2030 = 𝐴 + 𝐵𝑋 𝑌2030 = 245.80 + 843.65(35)

15 𝑌2030 = 29,773.55 TM/año

Predicción de producción de ácido fosfórico 30,000.00

Tonelads

25,000.00 20,000.00 15,000.00 10,000.00 5,000.00 1996

2000

2004

2008

2012

2016

2020

2024

2028

2032

Año Ilustración 10 Predicción de producción al año 2030 de ácido fosfórico

Teniendo en cuenta las predicciones abra suficiente materia prima de ácido fosfórico, sabiendo esos datos se proponemos una capacidad de planta de 600 Ton/año. Cinética de reacción En la producción de ácido fosfórico, cada forma, molecular o iónica del mismo actúa como ácida respecto a la que tiene a su derecha y como básica respecto a la que tiene a su izquierda. Se pueden establecer, por tanto, tres equilibrios de disociación, cada uno con una constante característica a 25°C

16

Ilustración 11 Cinética de reacción en la producción de acido fosfórico



K1=5.7*10-3 (pK1= 2.2)



K2=6.2*10-8 (pK2= 7.2)



K3=2.2*10-13(pK3=12.7)

Estos valores indican que el primer H+ se desprende con facilidad a un a pH ácido (a pH=2.1 la mitad del H3PO4 se ha disociado para formar H2PO4-), lo que quiere decir que el H3PO4 es un ácido moderadamente fuerte. El pK de la segunda disociación (7.2) es el más próximo al pH del medio interno y por lo tanto, es esta segunda disociación la que tiene ligar reversiblemente en el medio interno y la que posee acción amortiguadora. El tercer H+ se disocia en medio muy alcalino (pH=12.7) A. Balance de materia Para obtener la cantidad de cada corriente en el proceso se considera como base de cálculo, la cantidad de 1 toneladas/batch de H3PO4, para un proceso por lotes.

17 Balance para el reactor: Las principales reacciones, que se producen en esta etapa del proceso se muestran a continuación, y se establecen en cantidades estequiométricas requeridas, las cuales son: Digestión: Ca10F2 (PO4)6+ 14H3PO4= 10Ca (H2PO4)2 + 2HF Peso

1009g

+ 1372 g

2340,8g + 40g

Reactivo límite: fosforita (72,25%)= 212,4 g = 0,210 moles (provienen de 282 gr de roca fosfórica). Ácido fosfórico empleado= 32,5% H3PO4 Ácido fosfórico consumido= 0,210 moles fosforita x Peso H3PO4= 288,8 gr Ácido fosfórico consumido real (32,5%)= 888,63 gr Fosfato mono cálcico producido= 492,7 gr HF producido= 8,4g

Reacción CaCO3 + 2H3PO4 = Ca(H2PO4)2 + H2O + CO2 Peso

100,08 g

196 g

234,8 g

18g

Reactivo límite: CaCO3= 3,47 gr= 0,0347 moles Ácido fosfórico consumido= 6,8 gr Ácido fosfórico empleado = 32,5% H3PO4 Fosfato mono cálcico producido= 8,12 gr H2O producida=0,62 gr CO2 producido= 1,53 gr

Reacción Al2O3 + 2H3PO4 = 2AlPO4 + 3H2O Peso

102 g

196 g

244g

54g

44g

18

Reactivo límite: Al2O3 = 2,6 gr = 0,0255 moles Ácido fosfórico consumido = 4,99 gr Ácido fosfórico empleado = 32,5% H3PO4 = 15,35 gr AlPO4 producido= 6,21 gr H2O producido = 1,37 gr

Reacción Fe2O3 + 2H3PO4 = 2FePO4 + 3H2O Peso

160 g

196 g

301,6 g

54 g

Reactivo límite: Fe2O3 = 1,75 gr = 0,0109 moles Ácido fosfórico consumido= 2,14 gr Ácido fosfórico empleado= 32,5% H3PO4 = 6,60 gr FePO4 producido= 3,30 gr H2O producido = 0,591 gr

Reacción 4HF + SiO2 = SiF4 + 2H2O Peso

80 g

60 g

104g

36g

Reactivo límite: HF=8,4 gr = 0,1052 moles SiO2 consumido =6,31 gr SiF4 consumido= 10,95 gr H2O producido= 3,79 gr

19 Cristalización Ca (H2PO4)2 + H2SO4 + 0,5H2O = CaSO4 * 0,5H2O + 2H3PO4 Peso 234,8g

98g

9gr

145 gr

196gr

Reactivo límite: Ca (H2PO4)2 = 500,9 gr= 2,14 moles Ácido sulfúrico consumido= 209,7 gr Ácido sulfúrico empleado (98%) = 214 gr = 116,93 ml Relación ácido sulfúrico/ roca fosfórica = 1,2 = 338,7 gr = 185,08 ml H2O consumido = 19,3 gr Yeso producido = 310,3 gr Ácido fosfórico obtenido = 419,4 gr

Balance de materia a nivel industrial en el reactor Producción diaria Tabla 3 Balance de materia para 1 Ton de Ácido Fosfórico

Componente (Ton/hora) Roca fosfórica Ácido fosfórico (32,5%) Agua Ácido sulfúrico (98%) CaSO4* 0,5H2O HF H3PO4 Producto SiO2 SiF4 CO2 AlPO4 FePO4 Lodos TOTAL

Entrada 0,179 0,565 0,122 0,130

Salida

0,004 0,007 0,005 0,266

0,004

1

0,007 0,001 0,004 0,002 0,703 1

20 Producción anual Tabla 4 Balance de materia para 600 Ton de Ácido Fosfórico

Componente (Ton/hora) Roca fosfórica Ácido fosfórico (32,5%) Agua Ácido sulfúrico (98%) CaSO4* 0,5H2O HF H3PO4 Producto SiO2 SiF4 CO2 AlPO4 FePO4 Lodos TOTAL

Entrada 107,4 339 73,2 78

Salida

2,4 4,2 3 159,6

2,4

600

4,2 0,6 2,4 1,2 421,8 600

Según, los datos obtenidos en los lavados realizados en la etapa de filtración, el porcentaje de ácido fosfórica que se recircula al reactor, se encuentra aproximadamente entre 20 y 35%. B. Balance de energía Para llevar a cabo el cálculo del calor de reacción, se parte de los datos de calor de formación de cada sustancia que interviene en el proceso de obtención de ácido fosfórico. Calores de formación de las sustancias del proceso de obtención de ácido fosfórico por vía húmeda. Tabla 5 Calores de formación de sustancias

Compuesto Ca10F2(PO4)6 H2SO4 H2O CaSO4*0,5H2O HF H3PO4

Calor de formación a 25°C (Kcal/gmol) -3262,2 -193,91 -57,80 -483,06 -64,60 -308,25

21 Luego, partiendo de la reacción que se produce en la obtención de ácido fosfóricos Ca10F2(PO4)6 + 10H2SO4 + 20H2O = 10CaSO4 *0,5H2O + 2HF + 6H3PO4 El calor de reacción se encuentra a partir de la siguiente relación, partiendo de condiciones estándar: ∆𝐻𝑟 = 𝜀𝐻𝑓𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜𝑠 − 𝜀𝐻𝑓𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜𝑠 Entonces ∆𝐻°𝑅 =10∆𝐻°𝑡,CaSO4 ∗0,5H2O +

2∆𝐻°𝑡,HF +

6∆𝐻°𝑡,𝐻3 𝑃𝑂4

–

(∆𝐻°𝑡,𝐶𝑎10 𝐹2(𝑃𝑂4)6 +

10∆𝐻°𝑡,𝐻2 SO4 + 20∆𝐻°𝑡,𝐻2 𝑂 ) ∆𝐻°𝑅 = [10 x (-483,06) + 2 x (-75,56)+ 6x(-308,25)]- [-3262,2 + 10x(193,91)+20x(-68,317)] ∆𝐻°𝑅 (25°𝐶) = −263,58

𝐾𝑐𝑎𝑙 𝑔𝑚𝑜𝑙

Puede obtenerse la corrección de temperatura en el cálculo del calor de reacción recurriendo a las correlaciones de capacidades caloríficas de los componentes puesto que anteriormente, fue calculado a condiciones estándar, entonces: 𝑇

∆𝐻°𝑅 (𝑇) = ∆𝐻°𝑅 (𝑇𝑜) + 𝜀𝜂 ∫ 𝐶𝑝 𝑑𝑇 𝑇𝑜

∆𝐻°𝑅 (90°𝐶) = −263,58 𝐾𝑐𝑎𝑙/𝑔𝑚𝑜𝑙 90

90

+ ( − ∫ 𝐶𝑝 [𝐶𝑎10 𝐹2(𝑃𝑂4)6 𝑑𝑇) + ((−10) ∫ 𝐶𝑝 [𝐻2 𝑆𝑂4 𝑑𝑇) 25

25

90

90

+ ((−20) ∫ 𝐶𝑝 [𝐻2 𝑂]𝑑𝑇) + (10) ∫ 𝐶𝑝 [CaSO4 ∗ 0,5H2O]𝑑𝑇) 25 90

25 90

+ (2 ∫ 𝐶𝑝 [HF]𝑑𝑇) + (6) ∫ 𝐶𝑝 [𝐻3 PO4 ]𝑑𝑇) 25

25

Evaluando las expresiones el calor de reacción, se convierte en: ∆𝐻°𝑅 (90°𝐶) = −263,58 − 1,576 − 22,424 − 23,368 + 11,5 + 1,789 + 8,579

22

∆𝐻°𝑅 (90°𝐶) = −289,08

𝐾𝑐𝑎𝑙 𝑔𝑚𝑜𝑙

Debido a que se puede presentar un incremento de temperatura, la temperatura a la que debe operar el reactor (90°C), se sugiere alimentar el ácido que puede obtenerse usando agua fría para enfriar dicha corriente, o con lo de la instalación de bypass, que permita retirar parte del ácido reaccionante. C. Equipos y accesorios a construir Para la fabricación de ácido fosfórico por vía húmeda se requieren los siguientes equipos de proceso: 1. Molino 2. Reactor (CSTR) 3. Lavador de gases tipo venturi 4. Decantador cónico 5. Filtro de prensa 6. Evaporador 7. Tanques de almacenamiento 8. Dosificadores 9. Caldera 10. Bombas 1. Molino: es el encargado de moler la roca fosfórica para dejarla de tamaño de alrededor de ¼ de pulgada y así alimentar el reactor con la misma. En este caso el recomendado es el de bolas. 2. Reactor: para este proceso su modo de operación debe ser por lotes, continuo de tanque agitado. El 60% de tiempo de reacción será utilizado para la etapa de digestión y el 40% restante para el ataque con ácido sulfúrico a la roca fosfórica (32% P2O5).

23 El volumen del reactor se fija como la suma de los volúmenes de los reactivos utilizados para las etapas de digestión. Los datos de volúmenes y densidades de los reactivos, para obtener volúmenes, con el objetivo de obtener el volumen del reactor. Reactivo Roca fosfórica Ácido fosfórico (32,5%) Agua Ácido sulfúrico (98%)

Volumen (m3 ) 0,350 2,307 0,597 0,345

Densidad (Kg/l) 2,500 1,194 1,000 1,830

Peso (Kg) 875 2755 597 633

El volumen total de los compuestos que se alimentan al reactor es VT=3,6 m3, este volumen total de reactivo corresponde al 70% del volumen total del reactor, teniendo en cuenta la formación de espuma, durante la reacción de cristalización. Por lo tanto, el volumen del reactor es Vr= 5,14 m3. El reactor es cilíndrico, como parámetro de diseño, se eligió un factor de forma (h/d)=1,2, puesto que, un valor de esta relación, mayor de 1, incrementa el mezclado dentro de la reacción y se puede presentar un mejor rendimiento. Por lo tanto, partiendo de la forma geométrica, representada por el reactor, el diámetro y la altura del reactor son: Diámetro = 1,760 m Altura = 2,112 m Material de construcción: teniendo en cuenta, la temperatura de reacción, el efecto de la corrosión y la presión de operación, que corresponde a la presión atmosférica, para lo cual se debe utilizar acero inoxidable AISI 316 L. Este material resulta ser adecuado puesto que la corrosión que se presenta en la producción de ácido fosfórico, es del tipo generalizada e intergranular, y este resulta ser el elemento más positivo para inhibir la corrosión, por su contenido de cromo. Además el reactor puede ser revestido con fibra

24 de vidrio con resina antiácida. El reactor contará, con cuatro deflectores, cuya anchura es igual al 10% del diámetro total. Tipo de cabeza: el tipo de cabeza o tapas del reactor, más adecuado, resulta ser de tipo elipsoidal, puesto que, la forma de este tipo de cabeza, es de menor costo, por ser la altura de la cabeza, solo ¼ del diámetro. Profundidad de la cabeza = 0,44 m Eje mayor de la elipse = ½ diámetro del reactor = 0,88 Área de la elipse = ¶ x 0,44m x 0,88m = 1,22 m2 Agitador: la selección adecuada, del agitador para el reactor de producción de ácido fosfórico, tiene alta importancia, para conseguir un buen funcionamiento del mismo y alcanzar homogeneidad en la reacción. El diseño para este tipo de reactores, depende de las fases de los fluidos, en este caso sólido-líquido, a ser mezclados. Para reactores de menos de 1,8 metros de diámetro, se debe utilizar, como mejor alternativa usar un agitador de hélice (flujo axial). Intercambiador de calor: se usa para la entrada del reactor como medio de calentamiento; se escogió de tubos y coraza con funcionamiento en contraflujo, para que el área de transferencia de calor sea más pequeño que en un arreglo en paralelo. La temperatura de salida del fluido de servicio de 98°C. 3. Lavador de gases: es un sistema de depuración que se usa para eliminar algunas partículas y/o gases de escape de las corrientes de la industria. En el caso de los procesos por vía húmeda la depuración se realiza por contacto de los compuestos de interés o las partículas con solución de lavado.; estas pueden ser agua o soluciones de reactivos que ataquen ciertos compuestos. En el caso del proceso de producción del ácido fosfórico se usa un lavador de Venturi, de alta eficiencia de remoción, que permite una adecuada remoción del

25 contenido de flúor en los gases antes de su emisión a la atmósfera, procurándose las condiciones de operación que permita obtener concentraciones de flúor (F), por debajo del límite permisible en las Normas Sanitarias. El lavador funciona mediante 3 componentes: el primero es el ejector donde se cambia la presión y velocidad a los gases de combustión, para darles la suficiente velocidad para que tengan un choque con el fluido de lavado y así facilitar la reacción química entre estos. El fluido de lavado se atomiza formando un cono de pequeñas gotas de fluido. Luego pasa al tanque separador donde contiene la solución que neutraliza los gases contaminantes y que recolecta las partículas presentes en el flujo de gases. Por último está el eliminador de gotas en el que se separa el líquido presente en el flujo de gases, antes de ser emitido por la chimenea.

Diámetro de la torre= 0,8 m Altura del plato= 0,5 m

4. Decantador: se realiza una separación de los sólidos insolubles a través de una decantación a gravedad, con el fin de obtener el ácido fosfórico líquido, preparado para ingresar a la etapa de filtración. Esta etapa se lleva a cabo en un decantador cónico PRFV, al cual llegan las aguas de lavado de lodos para obtener una densidad de 1,10 g/ml de ácido fosfórico para volver a reacción. El dimensionamiento se realiza de acuerdo al del reactor, y es el siguiente:

Volumen total: debe tener capacidad de 8500 litros distribuidos en una sección cónica de 2500 litros y un cuerpo cilíndrico de 6000 litros.

26 Tomando una relación de H/D= ½, respecto al reactor se tiene que el diámetro debe ser de 1.86 m y la altura de 2.23 m.

La agitación del decantador debe ser de 25 rpm y de acero inoxidable. 5. Filtro: consiste en la separación de una mezcla de sólidos y fluidos, en la cual a través de un medio poroso se retienen las partículas sólidas contenidas en la mezcla, que en este caso es el sulfato de calcio o yeso. El flujo másico de entrada es el 50% de total del volumen decantado. Se usa un filtro prensa, el cual consiste en una serie de elementos vibrantes verticales, ordenados horizontalmente que cuentan con un esqueleto que soporta los platos o elementos filtrantes. Las caras de cada plato están cubiertas con un medio filtrante formando una serie de cámaras perforadas en las cuales, se introduce bajo presión el alimento, el medio filtrante retiene el material sólido, y el líquido, fluye a través de la torta formada, del medio filtrante, de la superficie de drenaje del plato y por último recolectado. Cuando se completa el ciclo de filtración, se separan los platos y la torta formada se desprende de los platos y se descarga. Las ventajas del filtro prensan son: sencillez, bajo costo de capital, flexibilidad y capacidad para operar a alta presión. Los requerimientos de área de piso y altura son pequeños y la capacidad se puede ajustar adicionando platos.1 Las especificaciones del filtro son las siguientes: 

Temperatura de operación= 70°C



Flujo volumétrico= 1 m3/h



Porcentaje de sólidos en suspensión= 3%



Composición de filtrado= ácido fosfórico y agua

27 

Composición de la torta= sulfato de calcio

6. Evaporador: su objetivo es eliminar cierta cantidad de agua, para obtener el producto deseado con mayor concentración. Asumiendo que el ácido fosfórico sale de la etapa de filtración, entra al evaporador a una temperatura de 70°C.2 La concentración de entrada al evaporador es de 51,17% H3PO4 ingresando 961 Kg/h (valor tomado de una simulación hecha en Design expert 7), flujo para el cual, según un balance de materia, se obtuvo la cantidad de agua evaporada, para obtener la concentración deseada, la cual es de 321,6 Kg/h. El balance de energía es:

𝑊𝑠 ∗ 𝜆𝑠 = 𝑀𝑎𝑐 ∗ 𝐶𝑝𝐻3 𝑃𝑂4 (𝑇2 − 𝑇1) + 𝑀𝑣 ∗ 𝜆

Donde

Ws= vapor de calentamiento (lb/h) 𝜆𝑠 = Calor latente de vaporización (btu/lb) Mac= flujo de alimentación ácido fosfórico (lb/h) 𝐶𝑝𝐻3 𝑃𝑂4 = Calor específico de alimentación 𝐻3 𝑃𝑂4 (btu/lb°F) T2= punto de ebullición de la mezcla (°F) T1= temperatura de alimentación del ácido fosfórico (°F) Mv= flujo de salida de vapor de agua (lb/h) 𝜆 = calor latente de vaporización del agua (btu/lb)

28

𝑊𝑠 ∗ (930,06

𝑏𝑡𝑢 𝑙𝑏 𝑏𝑡𝑢 𝑙𝑏 𝑏𝑡𝑢 ) = (2118,61 ) ∗ (0,6612 ) ∗ (164,75 − 158)°𝐹 + (709 ∗ 415 ) 𝑙𝑏 ℎ 𝑙𝑏°𝐹 ℎ 𝑙𝑏

𝑊𝑠 = 326,52

𝑙𝑏 ℎ

𝑄 = 𝑊𝑠 ∗ 𝜆𝑠 = 326,52

𝑙𝑏 𝑏𝑡𝑢 ∗ 930,06 = 303690,56 𝑏𝑡𝑢/ℎ ℎ 𝑙𝑏

La ecuación de diseño es

𝑊𝑠 ∗ 𝜆𝑠 = 𝐴 ∗ 𝑈 ∗ Δ𝑇

Donde

A = área de transferencia de calor (m2) U= coeficiente global de tranferencia de calor (btu/h*ft2*°F) Δ𝑇 = Diferencia de temperatura °F

Entonces:

𝐴=

303690,56 𝑏𝑡𝑢/ℎ = 78,47𝑓𝑡 2 𝑏𝑡𝑢 (500 ) ∗ (165,74 − 158°𝐹) ℎ ∗ 𝑓𝑡 2 ∗ °𝐹

𝐴 = 7,3 𝑚2

29 7. Tanques de almacenamiento: para el proceso de producción de ácido fosfórico, serán necesarios 3 tanques de almacenamiento, para el producto terminado, para el producto terminado, para ácido fosfórico débil a usarse en la reacción de digestión de la roca fosfórica y para el ácido sulfúrico. Los cálculos de dimensionamiento se realizaron de forma análoga a los del reactor.

Característica Volumen Altura Diámetro Tipo de cabeza Profundidad de cabeza Material de construcción

Tanque de almacenamiento de H3PO4 3 15 m 3,07 m 2,56 m Elipsoidal 0,64 m

Tanque de almacenamiento de producto terminado 20 m3 3,31 m 2,76 m Elipsoidal 0,69 m

Tanque de almacenamiento H2SO4 3 40 m 4,2 m 3,5 m Elipsoidal 0,87 m

Acero inoxidable

Acero inoxidable

Acero (carbono máximo 0,02%)

8. Dosificadores: como el proceso es por lotes, se necesitan 3 dosificadores para el agua, ácido sulfúrico y ácido fosfórico, para ingresar al reactor como materias primas. Característica Volumen Altura Diámetro Tipo de cabeza Profundidad de cabeza

Dosificador de agua 0,85 m3 1,15 m 0,96 m Elipsoidal 0,24 m

Dosificador de H3PO4 3,28 m3 1,82 m 1,52 m Elipsoidal 0,38 m

Dosificador de H2SO4 0,5 m3 0,98 m 0,82 m Elipsoidal 0,20 m

9. Caldera: se usa para obtener un control de temperatura en el reactor de producción de ácido fosfórico y en las demás unidades. Se requiere una con las siguientes características: Capacidad: 20 BPH Vapor/hora= 690 lbs 212°F Tipo= horizontal pirotubular Dimensiones= ancho 36 in, largo 93 in Consumo= 4,5 gph de ACPM

30 10. Bombas: se usan para impulsar las suspensiones y fluidos a través de las tuberías a los equipos de la planta. Se usan de acero inoxidable con tubería de entrada de 2” y de descarga de 1,5”. Las bombas a usar son: 

Bomba 1: se impulsa el ácido fosfórico al dosificador.



Bomba 2: se impulsa el ácido sulfúrico al dosificador.



Bomba 3: se impulsa el ácido fosfórico que sale del decantador al filtro.



Bomba 4: se impulsa el ácido fosfórico filtrado al evaporador.



Bomba 5: se impulsa el ácido fosfórico débil del tanque de reciclo al dosificador de ácido fosfórico.

Mano de obra Para establecer el costo de mano de obra se establecen los siguientes cargos MANO DE OBRA DIRECTA NÚMERO CARGOS A PROVEER 1 1 10 1 2 15

IDENTIFICACIÓN DEL CARGO

SALARIO BÁSICO MENSUAL

PRESTACIONES SOCIALES

SUBSIDIO TRANSPOR TE

TOTAL MENSUAL

jefe de planta coordinador de planta operarios de maquinas coordinador de mantenimiento operarios de mantenimiento TOTAL

$ 4.000.000 $ 2.000.000

$2.080.000 $ 1.040.000

$ 0,00 $ 0,00

$ 6.080.000 $ 3.040.000

$ 700.000

$ 364.000

$ 720.000

$ 8.084.000

$ 1.800.000

$ 936.000

$ 0,00

$ 2.736.000

$ 700.000

$ 364.000

$ 144.000

$ 1.908.000

$ 9.200.000

$ 4.784.000

$ 864.000

$ 21.848.000

TOTAL MANO DE $ OBRA DIRECTA 262.176.000 ANUAL

NÚMERO CARGOS A PROVEER 1

MANO DE OBRA INDIRECTA- NOMINA ADMINISTRATIVA IDENTIFICACIÓN SALARIO PRESTACIONES SUBSIDIO DEL CARGO BÁSICO SOCIALES TRANSPOR MENSUAL TE coordinador de calidad

$ 1.800.000

$936.000

0

TOTAL MENSUAL

$ 2.736.000

31 1 1 1 1 5

analista de calidad coordinador de logística operario insumos operario de logística TOTAL

$ 800.000 $ 1.200.000 $ 700.000 $ 700.000 $5.200.000

TOTAL NÓMINA ADMINISTRATIV A ANUAL

$ 98.304.000,

$416.000

$72.000

$ 1.288.000

$624.000

$72.000

$ 1.896.000

$364.000

$72.000

$ 1.136.000

$364.000

$72.000

$ 1.136.000

$2.704.000

$288.000

$ 8.192.000

Recolección de datos económicos específicos Estimación de costos de producción e inversión total. Para desarrollar la estimación de los costos de producción y la inversión total de la planta, se debió tener en cuenta características como lo son: Costo de materia prima MATERIA Roca Fosfórica Ácido Sulfúrico

PRECIO 82462 COP/Ton 1800 COP/Kilogramo

Además de esto se debe considerar los costos de la implementación y establecimiento de la plata donde se va a realizar la producción, de esta manera se evalúa el costo de los equipos que se usan: EQUIPO Reactor Molino Evaporador Decantador Filtro Tanque de Almacenamiento

PRECIO 51’000.000 161’500.000 170’000.000 5’100.000 700.000 170’000.000

Además de estos aspectos, es importante tener en cuenta los servicios adicionales de los cuales se cuenta en los procesos de producción, la mano de obre y los componentes

32 de la totalidad de la planta, se realizó el estudio con una visión de 5 años de producción, arrojando así los siguientes resultados:

33

DESCRIPCIÓN Servicio de Agua y alcantarillado Servicio de Gas Servicio de Energía Servicio de Internet Servicio de Telefonía Fija Impuestos Papelería Depreciaciones INTERESES FINANCIEROS TOTAL

AÑO 1

AÑO 2 6.372.767,00

AÑO 3 6.372.767,00

AÑO 4 6.372.767,00

AÑO 5 6.372.767,00

6.372.767,00 686.556,00 11.800.000,00 600.000,00 600.000,00

686.556,00 11.800.000,00 600.000,00 600.000,00

686.556,00 11.800.000,00 600.000,00 600.000,00

686.556,00 11.800.000,00 600.000,00 600.000,00

686.556,00 11.800.000,00 600.000,00 600.000,00

90.385.000,00 1.200.000,00 -

90.385.000,00 1.200.000,00 24.771.000,00 -

90.385.000,00 1.200.000,00 24.771.000,00 -

90.385.000,00 1.200.000,00 24.771.000,00 -

90.385.000,00 1.200.000,00 24.771.000,00 -

111.644.323,00

136.415.323,00

136.415.323,00

136.415.323,00

136.415.323,00

A. Utilidades En primer lugar es posible evaluar el precio tentativo de venta del ácido fosfórico 20.000,00

PRECIO POTENCIAL DE VENTA AÑO 1

20.618,00

PRECIO POTENCIAL DE VENTA AÑO 2

21.226,23

PRECIO POTENCIAL DE VENTA AÑO 3

22.457,35

PRECIO POTENCIAL DE VENTA AÑO 4

23.310,73

PRECIO POTENCIAL DE VENTA AÑO 5

Para conocer la utilidad del proyecto se realiza un flujo en el cual se tiene en consideración cada uno de los aspectos que influyen en el estudio. Se debe tener en cuenta 

Utilidad bruta en ventas



Utilidad o pérdida operacional



Utilidad o pérdida del periodo.

DESCRIPCIÓN VENTAS

AÑO1

AÑO2

AÑO3

AÑO4

AÑO5

12.000.00 0,00

13.484.172 ,00

15.270.15 0,58

17.932.95 9,44

20.661.99 7,21

246.767.8 65,03

272.837.96 3,93

276.417.4 89,41

280.240.0 67,02

284.939.1 60,52

- COSTO DE VENTAS

34 = UTILIDAD BRUTA EN VENTAS - GASTOS DE ADMINISTRACIÓN

234.767.8 65,03

259.353.79 1,93

261.147.3 38,83

262.307.1 07,58

264.277.1 63,31

24.686.66 6,67

24.686.666 ,67

24.686.66 6,67

5.500.000, 00

5.500.000, 00

10.000.00 0,00 269.454.5 31,70

10.000.000 ,00 294.040.45 8,59

10.000.00 0,00 295.834.0 05,49

10.000.00 0,00 277.807.1 07,58

10.000.00 0,00 279.777.1 63,31

-

-

-

-

-

269.454.5 31,70

294.040.45 8,59

295.834.0 05,49

277.807.1 07,58

279.777.1 63,31

- GASTOS DE VENTAS

= UTILIDAD O PERDIDA OPERACIONAL - IMPUESTO DE RENTA = UTILIDAD O PERDIDA DEL PERIODO

B. Inversión total Teniendo en cuenta que para la instalación de la planta se necesita el terreno, la maquinaria y vehículos, la inversión inicial sería: BALANCE DE INSTALACIÓN DEL 1 DE ENERO AL 31 DE DICIEMBRE DE 2030 TERRENOS 240.000.000 COMPUTADORES 57.560.000 - DEP ACUM. COMPUTADORES EDIFICIOS 110.000.000 -DEP. ACUM. EDIFICIOS VEHICULOS 50.000.000 - DEP ACUM. VEHICULOS MAQUINARIA Y EQUIPO 247.710.000 TOTAL ACTIVO FIJO 705.270.000 TOTAL ACTIVO 705.270.000

35

Tabla 6 Tabla de equipos de procesos

Operación Unitaria Molienda Reacción

Decantación Filtración Evaporación Almacenamiento Mantenimiento

Equipo Molino Reactor Lavador de gases Dosificadores Decantador Filtro Evaporador Tanques de almacenamiento Caldera Bombas

Característica Molino de bolas Reactor por lotes, de tanque agitado Tipo Venturi Cónico PRFV De prensa Acero y acero al carbono Pirotubular

Cantidad 1 1 1 3 1 1 1 3 1 5

Comercialización A. Ventas: Teniendo en cuenta que los clientes principales para la compra del ácido fosfórico son las empresas o industrias dedicada a la producción de fertilizantes como los de tipo NPK, se realizaría un trabajo de acompañamiento y asesoría técnica teniendo en cuenta un procedimiento que desarrollaríamos nosotros como industria. 

En primer lugar se debe tener pleno conocimiento de cada una de las empresas que se dedican a la producción de fertilizantes y que puedan llegar a requerir de nuestro producto para su proceso de producción (RECOLECCIÓN DE DATOS ECONÓMICOS NUMERAL C).



Se debe contar con un departamento que se dedique a realizar las llamadas par así ofrecer el producto y además de eso que pueda llegar a establecer acuerdos de citas o visitas a las plantas de producción.



El equipo técnico se debe dirigir a las plantas de los posibles compradores y dar de manera detallada una asesoría sobre el producto que se está ofreciendo,

36 sus características principales y la garantía de que el producto que van a comprar es completamente confiable y de alta calidad. 

Después de llegar a un acuerdo de compra, el departamento encargado de los despachos debe encargarse de realizar y dar seguimiento a las remisiones y los carros que van a transportar el producto.

B. Condiciones de envío del producto En primer lugar se debe tener conocimiento a cerca de las condiciones de almacenamiento de materias primas y producto terminado y de esta manera se puede llegar a decir que: 

Manipulación y almacenamiento de la Roca Fosfórica: La roca fosfórica que es adquirida no tiene ningún manejo especial o algún riesgo inminente en el proceso de almacenamiento, transado y producción, de esta manera la roca fosfórica puede ser almacenada a en una bodega cubierta pero sin ninguna otra característica en especial.



Manipulación y almacenamiento del Ácido Sulfúrico: Se debe mantener el ácido en áreas limpias, bien ventiladas, de pisos resistentes y buen drenaje. Se debe mantener alejado de la luz solar directa y mantener por debajo de 32ºC. Almacenar en áreas resistentes a la corrosión, alejadas de metales, cloratos y carburos. Los recipientes serán de vidrio o plástico.



Manipulación y almacenamiento del Ácido Fosfórico: se debe mantener en un recipiente cerrado, en un lugar fresco, seco ventilado, lejos de fuentes de calor, humedad, incompatibilidades y de luz solar directa. Como el ácido corrosivo al acero de baja resistencia, se debe almacenar forrado en caucho o acero inoxidable diseñado para ácido fosfórico. No se debe lavar el recipiente y usarlo para otros propósitos. Cuando el diluido, el ácido debe ser siempre

37 añadido lentamente al agua y en pequeñas cantidades. Nunca se debe usar agua caliente y nunca se debe añadir al ácido. Para las condiciones de envío del producto se deben tener en cuenta aspectos sencillos pero de importancia como lo puede ser: El carro que llegue a cargar el ácido debe ser revisado minuciosamente en cada una de sus secciones (los siguientes aspectos serán revisados por la persona encargada el cargue): 

En primer lugar el tanque debe estar completamente libre de suciedad o impurezas, el material del tanque debe ser en acero.



El tanque del carro, no debe tener ningún tipo de fugas en alguna de sus partes.



Debe tener los sellos de las tapas completamente habilitados para su correcto uso.

En el momento del cargue se debe acordonar la zona en la cual se encuentra estacionado el carro y debe estar únicamente la persona que ha sido designada para la labor del cargue, esta persona debe tener todos sus elementos de protección personal. 

Casco de seguridad.



Botas dieléctricas.



Gafas de seguridad.



Overol tipo piloto.



Arnés (En caso de hacer el cargue en alturas).



Guantes de cuero.

Después de realizar el cargue se procede a pesar el carro y a poner los sellos de seguridad en las tapas, estos sellos deben llegar donde el destinatario tal y como salieron de la planta, es decir, no pueden ser abiertos en ningún momento durante el recorrido.

38 Se procederá a corroborar la información de la remisión y del mismo modo hacer la entrega de los papeles para el despacho: 

Remisión.



Factura de venta.



Hoja de seguridad.



Ficha técnica.



Tarjeta de emergencia.

Se debe tener en cuenta las restricciones vigentes en las carreteras por las cuales va a transitar el carro con el producto, cualquier tipo de improviso por situaciones de orden público.

39 Bibliografía Y Sitios Web http://datateca.unad.edu.co/contenidos/401548/CONTENIDO_EN_LINEA/lec cin_11__cido_fosfrico__va_hmeda.html http://www.academia.edu/4948277/Proceso_de_Obtencion_del_Acido_Sulfur ico_y_Fosforico http://www.ignaciorodriguez.com.mx/Presentaciones/Doc_quimica3/Comple mentoscursoq3/Obtenciondefertilizantes.pdf http://www.diquima.upm.es/old_diquima/docencia/tqindustrial/docs/cap4_fosf orico.pdf http://acfiman.org/cienciaenlaescuela/quimica/fasciculo13.pdf http://www.vichemgroup.com/es/product/cido-fosf-rico-y-productosfosfatados/cido-fosf-rico-verde http://www.unsam.edu.ar/institutos/centro_ceps/investigaciones/fertilizantes/c apitulo3.pdf www.ica.gov.co/getdoc/90935cf8-c4c1-4093-85ad 5ad06fbfda5d/Base_de_datos_empresas.aspx http://www.factordinero.com/de-interes/246-informe-sectorial-bebidas.html Henry, C. (2008). Ingeniería Básica para la obtención de ácido fosfórico a partir de roca fosfórica y ácido sulfúrico. Boggotá, Colombia: Universidad de América. PARIACHI, J. N. (2014). EVALUACIÓN DE UN COMPLEJO DE PRODUCCIÓN DE FERTILIZANTES DE ORIGEN FOSFATADO EN EL VALLE MANTARO REGIÓN JUNÍN. UNIVERSDIAD NACIONAL DE INGENIERIA, LIMA. LIMA - PERÚ: UNIVERSDIAD NACIONAL DE INGENIERIA.

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Anexos