Ácido sulfúrico 2

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  • UNIVERSIDADE TECNOLGICA FEDERAL DO PARAN CURSO DE TECNOLOGIA EM PROCESSOS QUMICOS DISCIPLINA: OPERAES UNITRIAS II

    RAFAEL FRANZ

    RODRIGO MENTGES

    PROJETO DA INDSTRIA DE CIDO SULFURICO

    TOLEDO

    2011

  • RAFAEL FRANZ

    RODRIGO MENTGES

    PROJETO DA INDSTRIA DE CIDO SULFURICO

    Trabalho acadmico apresentado a

    disciplina de Operaes Unitrias II, do

    curso de Tecnologia em Processos

    Qumicos. Universidade Tecnolgica

    Federal do Paran - UTFPR, campus de

    Toledo.

    Prof: Dra. Gracinda Marina Castelo da

    Silva

    TOLEDO

    2011

  • 2

    SUMRIO

    RESUMO................................................................................................................... 05

    INTRODUO

    1 HISTRICO ........................................................................................................... 06

    2 OBJETIVO ............................................................................................................. 07

    2.1 OBJETIVO GERAL ............................................................................................. 07

    2.2 OBJETIVO ESPECIFICO .................................................................................... 07

    2.3 JUSTIFICATIVA .................................................................................................. 08

    PROCESSO DE PRODUO

    3 Matria Prima ........................................................................................................ 08

    3.1 Processo Frasch ................................................................................................. 09

    3.2 Processo Claus ................................................................................................... 10

    3.3 Processo Outokumpu .......................................................................................... 11

    3.4 Mercado .............................................................................................................. 12

    3.5 Formas Do cido Sulfrico .............................................................................. 13

    3.6 Aplicaes ........................................................................................................... 14

    4 CARACTERISTICAS E DESCRIO DO PROCESSO DE FABRICAO ......... 16

    4.1 PROPRIEDADES ................................................................................................ 16

    4.1.1 Propriedades Dos Estados ............................................................................ 16

    4.2 PROCESSO DE CMARA DE CHUMBO ........................................................... 18

    4.3 PROCESSO DE CONTATO ................................................................................ 21

    4.3.1 Fatores ocorrentes no forno ......................................................................... 35

    4.3.2 Conversor de quatro estgios (resfriamento externo) ............................... 37

    4.3.2.1 Gerao de Vapor D'gua ............................................................................. 38

    4.3.2.2 Resfriamento do cido .................................................................................. 39

    4.3.2.3 Regime Produtivo .......................................................................................... 39

    4.3.2.4 Tratamento e Descarga de Efluentes ............................................................ 40

    4.3.2.5 Controle Operacional ..................................................................................... 41

    4.3.3 Operao de Absoro- Influencia ............................................................... 41

  • 3

    4.3.4 Impurezas no processo ................................................................................. 43

    4.3.5 Efluentes Secundrios ................................................................................... 44

    BALANO DE MASSA E ENERGIA:

    5 BALANO DE MASSA ........................................................................................ 46

    5.1 TRITURADOR E PENEIRA ............................................................................... 46

    5.2 FORNALHA ......................................................................................................... 46

    5.3 TORRE DE SECAGEM ....................................................................................... 48

    5.4 CALDEIRA E FILTRO DE GS QUENTE ........................................................... 49

    5.5 CONVERSOR, CALDEIRA,TROCADORES DE CALOR INTERMEDIRIOS,

    ECONOMIZADORE TORRE DE ABSORO INTERMEDIRIA ............................ 50

    5.6 TORRE DE ABSORO FINAL, TANQUE INTERMEDIRIO E FINAL ............ 54

    6 BALANO DE ENERGIA .................................................................................... 55

    6.1 BALANO PARA O FORNO .............................................................................. 56

    6.2 BALANO PARA OS EQUIPAMENTOS CONECTADOS COM O CONVERSOR 57

    6.2.1 Balano para caldeira que segue o forno e antecede a 1 etapa do

    conversor ................................................................................................................ 57

    6.2.2 Balano para o trocador de calor quente ..................................................... 57

    6.2.3 Balano para o trocador de calor frio ........................................................... 58

    6.2.4 Economizador que antecede a torre intermediaria de absoro .............. 59

    6.2.5 Torre de Absoro Intermediaria ................................................................. 60

    6.3 CONVERSOR DE QUATRO ETAPAS ............................................................... 60

    6.3.1 Primeira etapa ................................................................................................. 60

    6.3.2 Segunda etapa ............................................................................................... 61

    6.3.3 Terceira etapa ................................................................................................. 61

    6.3.4 Quarta etapa ................................................................................................... 62

    6.4 ECONOMIZADOR ............................................................................................... 62

    6.5 TORRE DE ABSORO FINAL ........................................................................ 63

    REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ......................................................................... 63

  • 4

    LISTA DE FIGURAS

    FIGURA 01: Processo Frasch (09) .......................................................................... 09

    FIGURA 02: Processo Claus (09) ............................................................................ 11

    FIGURA 03: Produo Mundial de Enxofre............................................................... 12

    FIGURA 04: Produo Mundial de cido sulfrico .................................................... 15

    FIGURA 05: Composio do vitrolo nitroso ............................................................. 20

    FIGURA 06: Fluxograma da fabricao por cmaras de chumbo ............................. 21

    FIGURA 07: Pedras de Enxofre (17 e 18) ............................................................... 24

    FIGURA 08: Esquema da torre de Secagem ............................................................ 25

    FIGURA 09: Conversor de quatro etapas(25) .......................................................... 30

    FIGURA 10: Fluxograma de equipamentos .............................................................. 34

    FIGURA 11: Fluxograma de equipamentos .............................................................. 35

    FIGURA 12: Industria de cido sulfrico (processo de contato) (26) ....................... 45

    FIGURA 13: Industria de cido sulfrico (processo de contato) (27) ....................... 45

    FIGURA 14: Balano no triturador e peneira ............................................................ 46

    FIGURA 15: Balano no forno de enxofre ................................................................ 48

    FIGURA 16: Balano na torre de secagem ............................................................... 49

    FIGURA 17: Balano na caldeira e filtro quente ....................................................... 50

    FIGURA 18: Conversor e equipamentos entre os estagios ...................................... 50

    FIGURA 19: Balano no converor e equipamentos entre os estagios ...................... 53

    FIGURA 20: Correntes de entrada e sada com conversor ...................................... 53

    FIGURA 21: Balano nna torre final e e tanques ...................................................... 54

    FIGURA 22: Temperatura das correntes do trocador frio e torre de absoro

    intermediria .............................................................................................................. 58

    LISTA DE TABELAS

    TABELA 01: Aplicaes do cido sulfrico (07) ...................................................... 14

    TABELA 02: Balano no forno de enxofre ................................................................ 48

    TABELA 03: Quantidade de cada elemento nas correntes referentes ao conversor 52

    TABELA 04: Quantidade de cada elemento na torre final de absoro .................. 55

    TABELA 05: Quantidade de cada elemento nas correntes referentes a torre final de

    absoro e tanques .................................................................................

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