Estudo da produção, comércio e aspectos ambientais do ácido sulfúrico

Páginas: 28 (6814 palavras) Publicado: 25 de abril de 2011
UFRJ
Poli / DEI
Curso de Engenharia de Produção
Introdução à Engenharia Química

Estudo da produção, comércio e aspectos ambientais do Ácido Sulfúrico

Grupo

Allexley Pacheco Bernacchi Alves
André Mattoso de Azeredo Coutinho
Eduardo RipollRodrigo Biolchini Rodrigues

Conteúdo
1 - Introdução 4
1.1 - História 4
1.2 - Aplicações 6
2 - Análise de Mercado 8
2.1 – Análise das 5 Forças de Porter 10
2.1.1 – Novos entrantes 14
2.1.2 – Clientes 14
2.1.3 – Substitutos 16
2.1.4 – Fornecedores 16
2.1.5 – Concorrentes 17
3 – Tecnologia para produção deácido sulfúrico 18
3.1 – Obtenção de Enxofre 19
3.2 – Purificação do Enxofre e Obtenção de dióxido de enxofre 20
3.3 – Conversão catalítica do SO2 em SO3 21
3.4 – Absorção SO3 23
3.5 Características do produto 26
4- Riscos Ambientais 27
4.1 – Propriedades e acidez 27
4.2 – Efeitos adversos à saúde humana 28
4.3 – Os óxidos de enxofre 29
4.4 – Chuva ácida 31
4.4.1 – Efeitos sobreos solos e as águas 32
4.4.2 – Efeitos sobre as florestas e as culturas 33
4.4.3 – Efeitos sobre a saúde humana 35
4.4.4 – Aumento da corrosão atmosférica 36
4.4.5 – Regiões mais afetadas 37
4.5 – Soluções 38

1 - Introdução
O ácido sulfúrico, H2SO4, é um ácido mineral forte. É solúvel na água em qualquer concentração. O antigo nome do ácido sulfúrico era Zayt al-Zaj, ou óleo devitríolo, cunhado pelo alquimista medieval iranianoJabir ibn Hayyan (Geber), que também é o provável descobridor da substância. O ácido sulfúrico tem várias aplicações industriais e é produzido em quantidade maior do que qualquer outra substância (só perde em quantidade para a água). A produção mundial em 2001 foi de 165 milhões de toneladas, com um valor aproximado de 8 bilhões de dólares. O principaluso engloba a fabricação de fertilizantes, o processamento de minérios, a síntese química, o processamento de efluentes líquidos e o refino de petróleo.
Uma característica peculiar ao ácido sulfúrico é quanto ao seu comportamento relacionado à concentração. Quando diluído (abaixo de concentrações molares de 90%), a solução assume caráter de ácido forte e não apresenta poder desidratante. Por outrolado, quando é concentrado (acima de 90%), deixa de ter caráter ácido e acentua-se o seu poder desidratante.
1.1 - História
A descoberta do ácido sulfúrico é creditada ao alquimista medieval de origem árabe Jabir ibn Hayyan (Geber), embora o médico e alquimista persa do século IX ibn Zakariya al-Razi (Al-Razi) também seja às vezes mencionado. Al-Razi obteve a substância pela destilação seca deminerais, dentre eles o sulfato de ferro (II) heptaidratado (FeSO4•7H2O), também chamado de vitríolo verde, e o sulfato de cobre (II) pentahidratado (CuSO4•5H2O), chamado de vitríolo azul. Quando aquecidos, tais compostos decompõem-se a óxidos de ferro (II) e de cobre (II), respectivamente, emitindo água e trióxido de enxofre, que se combinam de forma a produzir uma solução diluída de ácidosulfúrico. Este método de obtenção do ácido sulfúrico popularizou-se pela Europa através das traduções dos tratados e livros islâmicos por parte dos alquimistas europeus, como por exemplo o alemão Albertus Magnus (século XIII). Por esta razão, o ácido sulfúrico era conhecido aos alquimistas europeus pelo nome de óleo de vitriol, espírito de vitriol, entre outros nomes.
No século XVII, o químicoteuto-holandês Johann Glauber preparou o ácido sulfúrico pela queima de enxofre com salitre (nitrato de potássio, KNO3) na presença de vapor d'água. Com a decomposição do salitre, há a oxidação do enxofre a SO3 que, combinado à água, forma ácido sulfúrico. Em 1736, Joshua Ward, um farmacêutico de Londres, usou este método para começar a primeira produção de ácido sulfúrico em larga escala.
Em 1746,...
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