aula obtenção do enxofre e Ácido sulfúrico (1)

Download Aula Obtenção Do Enxofre e Ácido Sulfúrico (1)

Post on 13-Apr-2016

272 views

Category:

Documents

2 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Aula Obtenção Do Enxofre e Ácido Sulfúrico (1)

TRANSCRIPT

Slide 1

OBTENO DO ENXOFRE

UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARABACentro de Cincias e TecnologiaDepartamento de QumicaQumica Industrial

Profa. Dra. Pablcia Oliveira Galdino

1CARACTERSTICASO enxofre um elemento qumico de smbolo S, nmero atmico 16 e de massa atmica 32,066 u.Colorao amarela;Slido no-metlico, Inspido e inodoro;Mal condutor de calor e eletricidade;

2CARACTERSTICASO enxofre uma das matrias-primas bsicas mais importante nas indstrias qumicas. Existe na natureza em forma livre combinado em minrios , como a pirita (FeS2).Importante constituinte do petrolo e do gs natural (na forma de H2S);Maior importncia da aplicao do enxofre na fabricao do cido sulfrico.3HISTRIADescoberto na regio do Golfo do Mxico, em 1869, poca de aproveitamento difcil devido aos depsitos se encontrarem abaixo das camadas movedias;Durante anos, uma companhia francesa manteve o monoplio do enxofre;Fazia parte de estudos dos Alquimistas.Era conhecido como amarelo-mstico;

4HISTRIAUtilizado nos ritos pagos antigos, para espantar os maus espritos (odor insuportvel assimilado com o cheiro do Inferno em chamas);Incio de 1914, a minerao do enxofre foi utilizado pelo processo Frasch nos Estados Unidos;Anos posteriores, o enxofre foi proveniente do H2S (subproduto do gs natural cido) ou do petrolo cru cido;5RESERVASO enxofre o 16 elemento em ordem de abundncia no mundo (0,037% da crosta terrestre);Encontrado em fontes termais, zonas vulcnicas e em vrios tipos de meteoritos. Pequenas quantidades, em combustveis fsseis (carvo e petrleo), na combusto produz SO2;Chuva cida (legislao de alguns pases exige a reduo do teor de enxofre nos combustveis).6RESERVASExtrado do gs natural2 H2S + O2 2 S + 2 H2OOs principais depsitos de gs natural contendo gs sulfdrico ocorrem no oeste do Canad, Oriente Mdio e ex-URSS, alm dos Estados Unidos, Mxico, Frana, Alemanha e Venezuela7RESERVASO Brasil detm apenas 1,2% das reservas mundiais de enxofre, que somam 48,5 milhes de toneladas. Essas reservas esto assim distribudas:

reservas de enxofre associadas ao Petrleo e Gs Natural e recuperadas no refino, realizado pela Petrobrs.Estas reservas no se encontram computadas acima e so difceis de obter, pois o enxofre contido no petrleo e no gs natural varia enormemente.

2) reservas de enxofre associadas aos folhelhos pirobetuminosos.No estado do Paran o enxofre ocorre associado aos folhelhos pirobetuminosos na Bacia do Paran. Esses folhelhos possuem uma colorao preta, so finamente laminados e com alto teor de matria orgnica, contendo reservas de leo, gs combustvel e enxofre, explorados pela Petrobrs atravs de um mtodo desenvolvido denominado Petrosix.8RESERVAS3) reservas de enxofre associadas ao carvo no sul do Brasil.No sul do Brasil, principalmente no estado de Santa Catarina, existem extensos depsitos de pirita (FeS2 ), associada aos depsitos de carvo da Bacia do Paran, cujos rejeitos resultantes do beneficiamento de carvo no Estado de Santa Catarina podem conter at 75% de pirita contra 25% de carvo mineral. 4) reservas de enxofre como subproduto de sulfetos.No estado de Minas Gerais existem reservas associadas aos sulfetos de zinco (esfalerita ZnS) existentes no municpio de Paracatu e aos sulfetos de nquel e cobre de Fortaleza de Minas, ambas explorados atualmente pela empresa Votorantim Metais. Em Paracatu, na mina denominada Morro Agudo, os sulfetos so encaminhados para a unidade da Votorantim localizada em Trs Marias onde produzido cido sulfrico. J em Fortaleza de Minas, na mina denominada Morro do Nquel, a mineralizao composta por pirrotita (FeS), pentlandita (FeNi) e calcopirita (CuFeS2 ) e a fabricao de cido fica na mesma localidade.

RESERVASEm Minas Gerais o associado aos sulfetos da Mina de ouro denominada Cuiab, no municpio de Sabar, cuja explorao se d pela empresa Anglo Gold Ashanti. A fabricao de cido Sulfrico, denominada de Queiroz, localiza-se em Municpio vizinho, de Nova Lima. No estado da Bahia o enxofre encontra-se associado aos sulfetos de cobre e aproveitado desde o ano de 1978 pela empresa Minerao Caraba S/A no Vale do Rio Curaa, municpio de Jaguari, que envia o concentrado para a empresa Caraba Metais S/A, que produz e comercializa cobre eletroltico tendo como subproduto o cido sulfrico. A Caraba Metais S/A recebe ainda o concentrado de cobre proveniente da mina da Chapada, localizada em Novo Horizonte, no estado de Gois, explorada pela empresa Yamana, e da mina de Sossego, localizada em Cana dos Carajs, no Par, explorada pela empresa Vale. O depsito de Chapada de sulfetos de cobre e ouro. A operao teve incio em 2007 quando 15% da produo foi enviada para a Caraba Metais, sendo o restante exportado.

RESERVASA mina do Complexo do Sossego, em Carajs, no Par, cuja titular a empresa Vale encaminha um concentrado obtido por um processo de flotao a partir de minrios com teores de aproximadamente 1% de Cu (ou 2% de calcopirita). Apenas 12% da produo da mina de Sossego enviada para a Caraba Metais, sendo o restante exportado.5) enxofre nativo (QUASE INEXISTENTE NO BRASIL).Localizada em Castanhal, municpio de Siriri, estado de Sergipe, cujas pesquisas realizadas em 1978 pela extinta PETROMISA (PETROBRS Minerao S.A.), subsidiria da PETROBRS, revelaram a existncia de depsitos em sedimentos estratiformes. Embora estes sejam fontes promissoras de enxofre, com um teor mdio de 7,1%, no foi possvel, at o momento, realizar economicamente sua extrao, uma vez que o enxofre ocorre de forma descontnua nas camadas sedimentares.

PRODUO DE ENXOFRE POR PAS

13PRODUO DE ENXOFRE POR PAS

APLICAO Maior aplicao (mbito mundial) se refere produo de cido sulfrico (87% para obteno desse produto);Extrema importncia na fabricao da borracha (vulcanizao feita com enxofre o meio mais simples e barato);Usos como fungicida e na manufatura de fosfatos fertilizantes;Sulfitos so usados para branquear o papel e como conservantes em bebidas alcolicas;

15APLICAOTiossulfato de sdio utilizado em fotografia como fixador j que dissolve o brometo de prata;Sulfato de magnsio tem usos diversos como laxante, esfoliante ou suplemento nutritivo para plantas;Na forma de gs sulfito, clarificao do caldo de cana-de-acar, numa das etapas para obteno do acar refinado.16PROCESSO FRASCHO processo de Frasch foi criado por Herman Frasch em Louisiana, Texas em 1891. Foi o primeiro processo de extrao de enxofre comercialmente rentvel e que deu grande impulso ao desenvolvimento das indstrias que dependem deste elemento qumico.O processo utilizado at hoje e responsvel por 23% da produo mundial.

17DIAGRAMA ESQUEMTICO PROCESSO FRASCH DE MINERAO DO ENXOFRE

18PROCESSO CLAUSO processo foi inventado pelo qumico Carl Friedrich Claus, na Inglaterra;Patente britnica (1883). Modificado pela empresa alem chamada (I.G.Farbenindustrie A.G.);O processo permite: Reduo das emisses de SO2 (dixido de enxofre);Processo consiste basicamente de duas etapas em srie: uma trmica e outra cataltica;A recuperao de enxofre se situa entre 95 e 99% em m/m.

19PROCESSO CLAUSEtapa TrmicaH2S + 3/2 O2 SO2 + H2O(H = -123,90 kcal)Etapa Cataltica Fe2O32 H2S + SO2 3 S + 2 H2O(H = -34,20 kcal)

20PROCESSO CLAUS

21CIDO SULFRICO um cido mineral forte;Agente oxidante e desidratante; solvel na gua em qualquer concentrao;Quando diludo (abaixo de concentraes molares de 90%), a soluo assume carter de cido forte e no apresenta poder desidratante;Por outro lado, quando concentrado (acima de 90%), deixa de ter carter cido e acentua-se o seu poder desidratante. Solues concentradas deste cido possuem pH=1,5.22CIDO SULFRICOO cido sulfrico tem vrias aplicaes industriais e produzido em quantidade maior do que qualquer outra substncia (s perde em quantidade para a gua);A soluo a 98% mais estvel para a armazenagem e por isso a forma usual do cido sulfrico "concentrado". Outras concentraes do cido sulfrico so usadas para diferentes fins: 33,5% : baterias cidas (usado em baterias de chumbo-cido); 62,18%: cido de cmara ou cido fertilizante; 77,67%: cido de torre ou cido de Glover; 98% : concentrado (altamente desidratante).

23CIDO SULFRICOO principal uso de cido Sulfrico est na produo de fertilizantes, por exemplos, superfosfatos de amnio; extensamente usado na produo de substncias qumicas como: cido clordrico, cido ntrico, sulfatos, detergentes sintticos, tintas e pigmentos, explosivos e drogas; usado no refino do petrleo para retirar as impurezas da gasolina e outros produtos; Usado em metalurgia, por exemplo, conservando (limpando) o ferro e ao antes da laminao com estanho ou zinco. Serve como eletrlito na bateria de chumbo, usado em automveis.

24CIDO SULFRICOO cido sulfrico fumegante tambm conhecido como leum e corresponde ao cido sulfrico no diludo em gua, mas misturado a SO3. Quando adicionado a gua, o SO3, contido nesta soluo reage com a gua conforme a equao representada a seguir: SO3 + H2O H2SO4 A caracterizao do oleum realizada atravs da porcentagem mssica do SO3 na mistura. Por exemplo: OV 28% = 28% de SO3 + 72% de H2SO4Necessrios indstrias de petrolo, da nitrocelulose, da nitroglicerina, do TNT, fabricao de corantes.25CIDO SULFRICOGrau Baum (B) utilizada comercialmente para indicar a concentrao de cido sulfrico;Grandeza definida a partir da densidade a 60 F (15,6C) em relao gua na mesma temperatura:Para solues menos densas que a guaB = (140/d) 130Para solues mais densas que a guaB = 145 (145/d)

26CIDO SULFRICOO processo de contato um processo industrial qumico para a produo de cido sulfrico usando um catalisador fixo. O processo foi inventado pelo comerciante de vinagre britnico Peregrine Phillips e patenteado em 1831;Pelo processo de contato produzido cido sulfrico a 98-99% e leum;Inicialmente, utilizava a platina como elemento catalisador, mas devido ao alto custo, foi substitudo por compostos de vandio, como o pentxido de vandio (V2O5);27CIDO SULFRICO Transpo

Recommended

View more >