Ácido Sulfúrico

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Universidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaDepartamento de Engenharia QumicaENG07765 - PLANEJAMENTO E PROJETO DA INDSTRIA QUMICA I - A

cido SulfricoIntegrantes: Eduardo Teixeira, Gabriel Silveira, Leonardo Abreu e Marcelo Alves23 de Abril de 2012

Histrico

No sculo Xo Jabir ibn Hayyan (Geber) o ibn Zakariya al-Razi (Al-Razi)

FeSO47H2O CuSO45H2O

Geber

AlRazi

Destilao seca

H2O SO3CuO / FeO

Absoro em gua

H2SO4

No sculo XVIIo Johann Glauber

Enxofre Salitre (KNO3)

Johann Glauber

Queima

SO3

Absoro em gua

H2SO4

Em 1736o Joshua Ward: Produo em larga escala atravs do mtodo aprimorado deJohann Glauber.

Joshua Ward

Em 1746o John Roebuck: Produo em escala industrial atravs do mtodo de JoshuaWard em cmaras de chumbo. Cmaras resistentes ao cido permitindo alta produo. Concentrao de 35-40%.

o Joseph Louis Gay-Lussac e John Glover: modificaes levando a 78%de concentrao.

Em 1831o Peregrine Phillips: Processo de contato 98% de concentrao

Enxofre

SO2Oxidao

SO3

Absoro em gua

H2SO4

Matrias PrimaOxignio ,gua e enxofre.

Bright

Dark

Enxofre no Brasilo O Brasil detm cerca1,2% das reservas mundiais de enxofre. o Folheto pirobetuminoso: Formao Irati (Bacia do Paran). So minrios finamente divididos, com colorao preta, em contato com reservas de leo. Explorado pela Petrobrs.

o Petrleo e gs natural: O enxofre contido no petrleo e no gs varia enormemente. Esta fonte de enxofre vem se tornando cada vez mais importante devido ao aumento dos padres de pureza do gs natural e outros produtos do petrleo com relao ao contaminante enxofre.

o Carvo no sul do Brasil: Nesta regio, o enxofre obtido pela pirita (FeS2), associado ao carvo da Bacia do Paran. A relao entre pirita e carvo chegava a 3 para 1. Atualmente explorado pela Carbonfera Metropolitana.

o Subprodutos de sulfetos: A maior fonte de enxofre nacional (70%) o recuperado a partir de sulfetos metlicos. No estado de Minas Gerais existem reservas de sulfetos de zinco no municpio de Paracatu, e sulfetos de cobre e nquel em Fortaleza de Minas. A empresa que realiza a minerao do enxofre e produo de cido sulfrico nessa regio o Grupo Votorantin, cujas plantas de cido se localizam em Trs Marias e Fortaleza de Minas.

Processos de Obteno de Enxofreo Processo Frasch: Neste processo usado o enxofre natural, encontrado em depsitos subterrneos. Se obtm pureza de enxofre entre 99 e 99,9% sem traos de arsnico, selnio, e Telrio. Caso o depsito esteja prximo a poos de petrleo pode haver traos de leo.

O enxofre denominado Bright para concentraes at 0,02% e Dark para concentraes at a partir de 1% desse contaminante.

o Processo Claus: A fonte de enxofre utilizada neste processo o gs natural ou produtos do petrleo. A partir deste processo possvel obter pureza superior ao do processo Frasch.

o Processo Outokumpu: A metalurgia dos minrios no ferrosos e das piritas libera dixido de enxofre recuperado que pode ser recuperado para a formao de cido sulfrico. Os fornos eltricos e a arco produzem dixido de enxofre mais concentrado, conveniente para a recuperao do enxofre elementar ou do cido sulfrico.

cido Sulfricoo O cido sulfrico um cido mineral forte, ele pode se apresentar em diversas concentraes, dependendo de qual ser o seu destino. o A soluo concentrada a 98% a forma mais estvel e segura para ser armazenada e por isso a forma mais comercializada.

Propriedadeso Em concentraes abaixo de 90% possui caractersticas de um cido forte e pouco poder desidratante. Mas em concentraes maiores que 90% suas propriedades de cido diminuem e se torna mais desidratante. Seu nome oficial pela IUPAC cido sulfrico, mas tambm comumente chamado de cido de vitriolo. Sua frmula molecular H2SO4.

o Abaixo apresentada uma ficha tcnica com as principais propriedades qumicas e fsicas do cido sulfrico . Massa molar: 98,08 Kg/Kmol ; Massa especfica: 1,84 ton/m3 (a 20 C); Ponto de fuso: 10 C (98%); Ponto de ebulio:337 C (98%); H desidratao: -880Kj/mol.

Interesse e Relevnciao o cido mais importante economicamente. o Vasta utilizao.

o A produo de cido sulfrico um bom indicativo do desenvolvimento industrial de um pas. o Tem uma enorme importncia na indstria de base, sendo o composto mais utilizado, ficando apenas atrs da gua.

Aplicaes

o Sua principal aplicao na produo de cido Fosfrico por via mida que, por sua vez, utilizado na produo de fertilizantes fosfatados.

o Tambm utilizado na produo de trifosfato de sdio que usado em detergentes para reforar o poder de limpeza.

o Outro uso importante o da fabricao de sulfato de alumnio que usado para fazer hidrxido de alumnio. O hidrxido de alumnio utilizado no tratamento de gua para filtrar impurezas e melhorar o sabor da gua.

o Baterias de chumbo-cido, presente em veculos, recarregveis e contm como eletrlito o cido sulfrico.

so

o Tambm importante na industria metalrgica no tratamento de superfcie de metais, conhecido como decapagem de metais(remoo de oxidaes e impurezas).

o usado tambm como catalisador, por exemplo da reao entre isobutano com isobutileno formando iso-octano, composto que aumenta a octanagem da gasolina.

o Catalisa tambm a reao que transforma ciclohexanona oxima em caprolactama, que usada para fazer nylon.

Algumas outras aplicaeso

Produo de outras substncias qumicas, como cido clordrico, cido ntrico, cido sulfdrico; Preparao de casena a partir do leite condensado; Refinao de petrleo e seus derivados;

o

o

o

Fabricao de adubos;Fabricao de explosivos e drogas;

o

o

Fabricao de papel.

Destino do cido sulfrico no Brasil

Mercadoo As maiores reservas de enxofre no mundo encontram-se no Iraque e no Canad, mas a maior produo mundial do elemento pertence a China e Estados Unidos.

o Em comparao a outros pases o Brasil possui reservas de enxofre de mdia escala. Contudo cabe salientar que a produo relativamente pequena ainda. o Outro fator importante est na qualidade do enxofre extrado no Brasil que inferior ao importado. Impurezas das minas brasileiras.

o O enxofre utilizado na produo do cido sulfrico geralmente importado. Preo maior. Elevada pureza. Descarta a necessidade de equipamentos para purificao.

o O Custo da tonelada de enxofre bastante instvel. Variaes de 200% em apenas 6 meses. Indispensvel realizao de projees para otimizar o lucro. A cotao da tonelada de enxofre geralmente no ultrapassa os US$90 nem fica abaixo de US$20. H ainda os custos relacionados com o transporte, que realizado por navios cargueiros. Mais usado o tipo Liberty. Capacidade de mais de dez mil toneladas com custo entre US$ 100 mil a US$ 300mil por dia.

o A maior parte da produo de enxofre brasileiro provm do petrleo. O petrleo brasileiro tem alto teor desta substncia que considerado um contaminante. Dificulta o processamento do petrleo. Gera muitos poluentes durante o processo como SO, SO2 e H2S.

o A seguir o grfico relata a produo mundial de cido.

o No Brasil, tanto a produo, quanto a venda de cido sulfrico vem aumentando de forma significativa anualmente. o A indstria de cido sulfrico no Brasil movimenta mais de seis bilhes de dlares por ano, sem considerar os grandes gastos com o seu transporte.

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