1. PROCESO DE PRODUCCIÓN
DEL ÁCIDO SULFÚRICO
Magela Odriozola
magela@fing.edu.uy
Introducción a la Ingeniería Química 1

2. ALGUNAS CARACTERÍSTICAS
DEL ÁCIDO SULFÚRICO
A temperatura ambiente es un líquido incoloro e inodoro.
Es intensamente corrosivo, ataca casi todos los metales.
Extremadamente irritante, corrosivo y tóxico.
Reacciona violentamente con el agua, generando calor.
Es el compuesto químico que más se produce en el mundo
(40 millones de toneladas por año).
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3. PRINCIPALES USOS
DEL ÁCIDO SULFÚRICO
Producción de fertilizante.
Metalurgia: blanqueado de metales.
Refinación del petróleo: para las calderas y procesos
químicos.
Potabilización del agua con sulfato de aluminio.
Detergentes: en la sulfonación de dodecilbenceno.
Fábricas de papel: usado en el proceso de producción de
pulpa de papel.
Baterías eléctricas.
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4. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO
SULFÚRICO EN URUGUAY
ISUSA Industria Sulfúrica S.A.
Planta de San José Planta de silos de Nueva Palmira
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5. PRODUCCIÓN DE ÁCIDO SULFÚRICO EN URUGUAY
ISUSA Industria Sulfúrica S.A.
PRODUCTOS
•Fertilizantes
•Productos químicos
Ácido Sulfúrico 98/99% Óleum Sulfato de alumina 18%
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6. PROCESO DE PRODUCCIÓN
DEL ÁCIDO SULFÚRICO
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%.
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7. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO
Método de contacto
S + H2O + 32 O2 H2SO4
Obtención SO2:
Combustión azufre: S + O2 SO2
Tostación pirita: 2 FeS2 + 11 2 O2 4 SO2 + Fe2O3
Otras materias primas: ácido sulfhídrico, sulfuros de metalurgias
no-ferrosas y reciclaje de ácido sulfúrico
Oxidación del SO2 a SO3:
SO2 + ½ O2 SO3
Absorción de SO3:
SO3 + H2O H2SO4
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8. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO
Método de contacto
Obtención de SO2
Materia prima: azufre (PF = 115 ºC)
S + O2 SO2
Fundimos el azufre:
Debemos calentarlo para disminuir su viscosidad,
¿cómo lo hacemos?
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9. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO
Método de contacto
Obtención de SO2
Materia prima: azufre (PF = 115 ºC)
S + O2 SO2
Calentamos el azufre líquido:
Introducción a la Ingeniería Química 9

10. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO
Método de contacto
Obtención de SO2
Materia prima: azufre (PF = 115 ºC)
S + O2 SO2
Hacemos la combustión:
¿Qué se obtiene de la combustión?
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11. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO
Método de contacto
Obtención de SO2
Materia prima: azufre (PF = 115 ºC)
S + O2 SO2
Hacemos la combustión:
El oxígeno puro es caro. ¿De qué otra forma podemos
realizar la combustión?
Introducción a la Ingeniería Química 11

12. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO
Método de contacto
Obtención de SO2
Materia prima: azufre (PF = 115 ºC)
S + O2 SO2
Hacemos la combustión:
Debemos eliminar las impurezas, ¿cómo lo hacemos?
Introducción a la Ingeniería Química 12

13. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO
Método de contacto
Obtención de SO2
¿Cómo eliminamos las impurezas?
Depuración de gases de entrada
Impurezas a eliminar: polvo, As2O3,
haluros y agua. H2O H2SO4
SO2
SO2 SO2 O2
Cámara O2 Torre de O2 Torre de N2
SO2 de polvos N2 lavado N2 secado
O2
N2
Impurezas
H2O H2SO4
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14. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO
Método de contacto
Oxidación de SO2 a SO3
SO2 + ½ O2 SO3
La reacción es reversible y tiene una temperatura optima de
rendimiento (450 ºC). ¿Cómo deberíamos proceder para
optimizar el proceso?
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15. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO
Método de contacto
Oxidación de SO2 a SO3
SO2 + ½ O2 SO3
Reactor catalítico
SO2
con enfriamiento
O2 450 ºC Reactor intermedio.
N2
V2O5
SO3
O2
N2
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16. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO
Método de contacto
Absorción de SO3
SO3(g) + H2O (l) H2SO4 (ac)
H2O
SO3
SO2 La absorción directa
O2 del SO3 sobre agua no
Torre de se utiliza, porque el
absorción N2
SO3 fuerte desprendimiento
de calor en la reacción
SO2
lleva a ebullición la
O2 solución
N2
H2SO4
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17. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO
Método de contacto
Absorción de SO3
¿Cómo procedemos?
Absorción de SO3 en ácido diluido: SO3 + H2SO4(<98%) H2SO4(98%)
H2O
SO3
SO2
O2
Torre de
absorción N2
SO3
SO2
O2
N2
H2SO4
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18. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO
Método de contacto
Absorción de SO3
¿Como producimos Óleum (ácido sulfúrico fumante)?
Absorción de SO3 en ácido concentrado: SO3 + H2SO4 (98%) H2SO4·SO3
H2SO4
SO3
SO2
O2
Torre de
absorción N2
SO3
SO2
O2
N2
Óleum
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19. PROCESO DE PRODUCCIÓN DEL ÁCIDO SULFÚRICO
Método de contacto
H2 O H2SO4
S + H2O + 32 O2 H2SO4
SO2
SO2 SO2 O2
O2 Torre de O2 Torre de N2
Cámara
de polvos N2 lavado N2 secado
SO2
O2
N2
Impurezas
H2 O H2 SO4
H2O
S(s) Horno de Caldera de Aire
Reactor
fundición azufre
SO3 SO3
115 ºC 800-1000 ºC
SO2 SO2
O2 Torre de O2 V2 O 5
N2 N2
absorción
Cenizas
H2 SO4
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