ÁCIDO SULFÚRICOHIDRATOS DEL ACIDO SULFURICO

Un Hidrato es un término utilizado en química orgánica y química inorgánica para indicar que una sustancia contiene agua.

El ácido sulfúrico, especialmente si es concentrado, tiene una fuerte apetencia por el agua, dando lugar a una serie de hidratos (monohidrato (H2SO4·H2O), el dihidrato (H2SO4·2H2O), el trihidrato (H2SO4·3H2O), el tetrahidrato (H2SO4·4H2O) y por último el hexahidrato (H2SO4·6H2O)). Esta reacción con el agua es tan pronunciada que no solamente elimina agua de los materiales que la contienen, sino que en ocasiones elimina los dos elementos que la forman (hidrógeno y oxígeno), sobre todo si se encuentran en la misma reacción atómica que en el agua, como ocurre en muchos hidratos de carbono:

C12H22O11(s) + 11 H2SO4 (cc) 11 HSO4- (ac) + 12 C(s) + 11 H3O+ (ac)

HCOOH(s) + H2SO4 (cc) HSO4- (ac) + CO (g) + H3O+

(ac)

Incluso con el ácido nítrico:

HNO3 (ac) + 2 H2SO4 (cc) 2HSO4- + NO2

+ (ac) + H3O+ (ac)

Esta acción deshidratante hace que el ácido sulfúrico se utilice para desecar gases que no reaccionan con él, así como para eliminar el agua que se produce en muchas reacciones químicas, tales como la nitración, en la fabricación de colorantes y explosivos.

Azufre de la desulfuración del gas y petróleo

Diverso procesos industriales pueden producir la materia prima para la fabricación del H2SO4.

Una fuente importante de compuestos de azufre es la desulfuración del gas natural y del crudo de petróleo en el cual el H2S se convierte en S, denominado azufre petroquímico (proceso Claus), el cual es comercializado a plantas que fabrican ácido sulfúrico a partir de azufre nativo. 6H2S (g) + 3O2 (g) 6S (l) + 6H2O (v)

El azufre en estado sólido es tratado previamente en una instalación de fusión, filtrado y luego es almacenado en líquido.

Proceso de Claus

OBJETIVO: oxidación del H2S a S (azufre elemental) sobre un lecho catalítico en el cual se hace uso de la Bauxita (Al2O3) como catlizador.

El Proceso Claus trabaja con gases que contengan más del 20% en volumen de H2S y menos del 5% en hidrocarburos.

Rendimiento Global no es superior al 95% debido a limitaciones termodinámicas.

Consta de dos etapas: Etapa térmica y Etapa catalítica.

ETAPA TÉRMICA:- H2S es oxidado por aire (↑T)- Se forma SO2 como producto principal quedando H2S sin reaccionar y produce algo de azufre.

ETAPA CATALÍTICA:- H2S reacciona con O2 para formar S.- Baja temperatura.- Catalizador: Bauxita (mineral compuesto por óxidos de aluminio hidratados de los cuales se aprovecha el Aluminon (Al2O3) como el catalizador).

REACCIONES:-H2S (g) + 3O2 (g) → 2SO2 (g) +2H2O (v)

-4H2S (g) + 2SO2 (g) → 6S (l) + 4H2O (v)

-6H2S (g) + 3O2 (g) → 6S (l) + 6H2O (v)

Reacción Total:-6H2S (g) + 3O2 (g) → 6S (l) + 6H2O + Q Q= variación de H = -664kJ

Fig.1: Diagrama de Flujos del Proceso Claus

APLICACIONES: el Proceso Claus se emplea ampliamente en refinerias y plantas de tratamiento de gases, siendo en esta ultima donde las concentraciones en H2S del gas ácido suelen ser más bajas y las plantas necesitan algunas modificaciones de este

proceso.

PROCESO SUPERCLAUS: las plantas recuperadoras que cuentan con este proceso incrementan su porcentaje de recuperación de azufre en un 98,5%.-Consiste en el uso de 3 etapas de reacciones cataliticas cada una en sus correspondientes condensadores para la remoción de azufre.-Los dos primeros condensadores cuenta con el catalizador de Claus Estandar mientras que la tercera se llena con un nuevo catalizador de oxidación selectiva.

Fig. 2: Diagrama de Flujos del Proceso SuperClaus

http://foundrynews.com.br/upload/artigos/acido-sulfurico-tostacion-de-blenda512de820e4d78.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Hidrato

Integrantes:

1. Bashualdo Anticona José 120701842. Gallardo Alberca Andrés 120701483. Sandonas Romero Ángel 12070165