Acido sulfurico

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INTRODUÇÃO

O ácido sulfúrico é provavelmente conhecido antes do século XVI, foi preparado por Johann Van Helmont, a primeira demanda industrial principal para ácido sulfúrico foi o processo Leblanc de manufatura do carbonato de sódio (desenvolvido em 1790). No século XVII, o químico Johann Glauber preparou o ácido sulfúrico pela queima de enxofre com salitre (KNO3, nitrato de potássio), napresença de vapor de água. [1]
Em 1736, Joshua Ward, um farmacêutico de Londres, usou este método para começar a primeira produção de ácido sulfúrico em larga escala que foi logo substituído pelo processo de câmaras de chumbo, inventado por John Roebuck em 1746 e, desde então, foram melhorados por muitos outros. O processo de contato foi desenvolvido em 1830 por Peregrine Phillips naInglaterra; sua invenção não obteve êxito comercial durante mais de 40 anos, pois, era pouco usado até uma necessidade por ácido concentrado surgir, particularmente para a produção de tintas orgânicas sintéticas. [1]
Atualmente a produção de ácido sulfúrico pode ser executada por dois processos distintos: câmara de chumbo e processo de contato. O processo por câmara de chumbo é pouco utilizado, pois,não permite que a concentração do produto seja superior a 78%; já no processo de contato a concentração pode chegar até 99,8%, ou, em casos particulares pode ser classificado como oleum (ou ácido sulfúrico fumegante), com concentração a cerca de 106%. [2] [3]
Alguns materiais podem ser utilizados na obtenção do ácido sulfúrico, tais como enxofre, pirita, sulfatos e resíduos de tratamentodiversos com ácido sulfúrico. A seleção da matéria depende da disponibilidade, aproveitamento e custos de cada material, a preferência nas indústrias é o enxofre como matéria-prima. [2]
Portanto, devido à viabilidade do processo e a demanda do mercado, este projeto tem como foco a produção do ácido sulfúrico pelo processo de contato, utilizando como matéria prima o enxofre; destinando seu produtoao mercado de fertilizantes, álcool etílico, sulfatos e químicos em geral. [3]
O processo de contato consiste nas seguintes etapas:

* obtenção de dióxido de enxofre (SO2),
* conversão catalítica do SO2 a trióxido de enxofre (SO3),
* absorção do SO3. [2]

Que serão detalhadas ao longo do projeto, com suas devidas especificações.

OBJETIVO

Este projeto tem como objetivoaprofundar conhecimentos em processos industriais de grande porte, fazendo um estudo detalhado de todas as etapas que compreendem a formação do material escolhido – ácido sulfúrico

O PROCESSO

A fabricação do ácido sulfúrico se inicia com a fusão do enxofre, que, após sua fusão, é bombeado para uma câmara de combustão onde é fundido com ar – que é previamente submetido à secagem com ácidosulfúrico -, a uma temperatura aproximada de 143°C. Ocorre neste processo a perda de umidade, deixando o enxofre fundido bruto e dando início à queima do enxofre para dióxido de enxofre, e também a liberação de calor dos gases de combustão, elevando a temperatura para aproximadamente 1000°C, como segue a reação:

S + O2 SO2 + Calor [2]
Reação I

Nesta reação o rendimento é deaproximadamente 99,5%; para uma entrada de enxofre de 30Kg, tem-se a seguinte condição:

Forno de enxofre
(combustão)

S (l) SO2 (g)


32g 64g
30Kg Y
Z
O2 (g)
32g
X

Z
Y
X
Z = 30Kg de S(l)
30Kg de S(l) 100 %
Z 99,5 %
Z= 29,85Kg de S(l) á 99,5 % (reagiu)
Z= 0,150Kg de S(l) (não reagiu)

X= 30Kg de O2(g)30Kg de O2(g) 100 %
X 99,5 %
X = 29,850Kg de O2(g) á 99,5 % (reagiu)
X= 0,150Kg de O2(g) (não reagiu)

59,7Kg de SO2(g) (reagiu)

0,150Kg de S (l) (não reagiu)
+
0,150Kg de O2 (g) (não reagiu)

Y= 60Kg de SO2(g)
60Kg de SO2 (g) 100 %
Y 99,5 %
Y= 59,7Kg de SO2(g) a 99,5% (reagiu)
Y= 0,300Kg de SO2(g) (não reagiu)...
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