PROCESSOS INDUSTRIAIS INORGNICOS

PROCESSO INDUSTRIAL DO CIDO SULFRICO

CIDO SULFRICO

O cido sulfrico um cido mineral forte obtido atravs da reao entre enxofre, oxignio e gua;

Frmula Qumica: H2SO4;Cor: Lmpido e incolor;Aparncia: Lquido Viscoso;Ponto de Fuso: 10,31 C;Densidade: 1,8302 g/cm3 (soluo);Solubilidade: Totalmente miscvel em gua;

Formas: Pode ser encontrado nas diversas formas, sendo assim classificados:

- Baterias cidas (usado em baterias de chumbo-cidos): 33,5%;- cido de Cmara ou cido fertilizante: 62,18%;- cido de torre ou cido de Glover: 77,67%;- Concentrados em diversos processos: 98%.

Observao: O excesso de SO3 na obteno do cido sulfrico no H2S2O7, conhecido como cido sulfrico Fumegante ou oleum.

CENTROS PRODUTORES DE CIDO SULFRICO

PRODUO MUNDIAL DE CIDO SULFRICO

PROCESSO INDUSTRIAL CIDO SULFRICOO cido sulfrico pode ser obtido industrialmente por duas tecnologias distintas:

1 Processo de Cmara de Chumbo (Roebuck de Birmingham, Inglaterra - 1746);

2 Processo de Contato (Phillips, Ingls 1831).

PROCESSO INDUSTRIAL DO CIDO SULFRICO POR CMARA DE CHUMBO

O processo por cmara de chumbo muito utilizado no sculo passado, caiu em desuso, devido principalmente limitao de no permitir produzir cido com concentrao superior 78% em peso.

No processo das cmaras de chumbo, dixido de enxofre (SO2) gasoso aquecido entra pela parte inferior de um reator chamado torre de Glover;

lavado com o chamado de vitrolo nitroso (cido sulfrico com xido ntrico,NO , e dixido de nitrognio,NO2, dissolvidos nele);

misturado com xido de nitrognio (NO) e dixido de nitrognio (NO2) gasosos;

Parte do dixido de enxofre oxidado a trixido de enxofre (SO3) e dissolvido no banho cido para formar o cido de torre ou cido de Glover;

Da torre de Glover uma mistura de gases (que inclui dixido e trixido de enxofre, xidos de nitrognio, nitrognio, oxignio e vapor) transferida a uma cmara recoberta por chumbo onde tratado com mais gua;

O cido sulfrico formado por uma srie complexa de reaes; condensa nas paredes e acumulado no piso da cmara.

Podem existir de trs a seis cmaras em srie, onde os gases passam por cada uma das cmaras em sucesso. O cido produzido nas cmaras, geralmente chamado cido de cmara ou cido de fertilizante, contm de 62% a 68% de H2SO4;

Logo que os gases passem pelas cmaras se os faz passar a um reator chamado torre de Gay-Lussac;

So lavados com cido concentrado esfriado (proveniente da torre de Glover);

Os xidos de nitrognio e o dixido de enxofre que no haviam reagido se dissolvem em cido formando o vitrolo nitroso utilizado na torre de Glover;

PROCESSO INDUSTRIAL DO CIDO SULFRICO POR CONTATO

Basicamente, consiste na passagem de uma mistura de dixido de Enxofre sobre um catalisador, seguida pela absoro do Trixido de Enxofre em cido Sulfrico a 98,5 a 99%.

Transporte do enxofre para a usina;Fuso do enxofre (quando no recebido fundido) e filtrao para remover traos de cinzas;Bombeamento e atomizao do enxofre lquido;Secagem do ar de combusto;Queima do enxofre;Recuperao do calor do SO2 gasoso quente e resfriamento do gs;Purificao do SO2 gasoso por filtrao a quente;Oxidao do SO2 a SO3 em converses (catalise);Controle de temperatura com transferncia de calor para assegurar elevados rendimentos de SO3;Absoro de SO3 em cido concentrado, a 98,5 99%;Resfriamento do cido dos absorvedores;Bombeamento do cido para o topo das torres de absoro.

FLUXOGRAMA DO PROCESSO

REAES DO PROCESSO DE CONTATOO enxofre queimado ao ar, produzindo dixido de Enxofre:

Oxidao do dixido de enxofre com o auxilio de um catalisador (Pentxido de Vandio)

Lavagem do trixido de enxofre com gua ou soluo de cido sulfrico:

A dissoluo direta do SO3 em gua no vivel por esta reao ser muito exotrmica, formando-se uma nvoa ao invs de um lquido. Como alternativa, o trixido de enxofre absorvido pelo cido sulfrico, formando o oleum.

que reage com a gua formando cido sulfrico concentrado.

O processo de contato foi gradativamente sendo modificado para usar a dupla absoro, com o intuito de elevar os rendimentos e reduzir as emisses de SO2 no convertidos pelos fumos de enxofre nas chamins;

CONVERSOR A 4 ETAPAS

CONVERSOR A 4 ETAPASDistribuio tpica de massa de catalisador para o conversor SO2/SO3, com a converso aproximada para cada estgio (MCKETTA, 1982)

ELIMINADOR DE NVOA BRINK

ATIVIDADESCom base nas tecnologias distintas empregada na produo do cido sulfrico discutidas em sala de aula, explique o principal motivo pelo qual uma delas tornou-se obsoleta.

Um certo tipo de leo cru queimado em usinas geradoras de eletricidade contm cerca de 1,2% de enxofre em massa. Quando o leo queima, o enxofre forma dixido de enxofre gasoso:

Calcule:

a) Qual a massa de SO2 formado por quilograma de leo queimado;b. Que volume este gs ir ocupar quando medido em condies atmosfricas ambiente( 25C e 1 atm).

3) Em uma planta de produo de cido Sulfrico verificou-se que o Trixido de Enxofre produzido com 93% de Pureza. Supondo que seja necessrio obter uma produo horria de 320 ton de H2SO4 (l), qual deve ser a quantidade de SO3 impuro que dever ser produzida nesta planta.