Embed Size (px)
Citation preview
Química Industrial II Prof. Ronald Márquez
83
Capítulo 9
Producción de NaOH y Cl2
1.9. Proceso Clorosoda
1.9.1. Producción de NaCl
Tabla 8 Principales constituyentes del agua de mar
Figura 84 Izq. Laguna de concentración de salmuera. Der. Cosecha de sal.
Química Industrial II Prof. Ronald Márquez
84
1.9.2. Planta Clorosoda
Figura 85 Diagrama de bloques del proceso Clorosoda
Los iones Ca++ SO4= y Mg++ son removidos por reacciones de precipitación de la solución de
NaCl alimentada:
Reacción global del proceso clorosoda:
1.9.3. Celdas utilizadas en el proceso clorosoda
Dos tipos importantes de celdas son utilizadas, la celda de diafragma (75% de toda la producción) y la
de mercurio (17%). Las celdas de membrana comprenden un 5% de la producción, otras celdas 13%.
El diafragma previene la difusión de hidróxido de sodio hacia el ánodo. Esta pared permite el paso
lento de solución y el paso libre de iones de sodio. Es hecha de fibras de asbesto soportada sobre una
pantalla de hierro. El nivel del anolito se mantiene más alto que el catolito para retardar la migración
Química Industrial II Prof. Ronald Márquez
85
opuesta. Si el hidróxido de sodio se acumula cerca del ánodo reaccionará con cloro para dar
hipoclorito de sodio como un subproducto:
Los ánodos eran hechos anteriormente de grafito pero tenian que ser reemplazados en
aproximadamente 250 días. Nuevos átomos dimensionalmente estables son hechos de titanio con
recubrimiento de platino, rutenio, o iridio.
Figura 86 Esquema de la celda de diafragma
En el proceso de celda de diafragma cada celda es cerca de 6 pies cuadrados y puede contener 100
ánodos y cátodos. Una planta típica posee varios circuitos con aproximada-mente 90 celdas cada
uno.
En el proceso de celda de mercurio las cámaras típicas de electrólisis miden 4 * 50 ft y son 1 ft de
alto. Los descomponedores, uno para cada celda, son cilindros de 2 * 16 ft. La ventaja principas
de la celda de mercurio es la baja contaminación de cloruro de sodio en la soda caustica final. Este
cáustico tiene solo 230 ppm de NaCl de impurezas comparado al cáustico de la celda de diafragma
con 1000 ppm de NaCl.
Química Industrial II Prof. Ronald Márquez
86
Figura 87 Esquema de la celda de mercurio
En la celda de membrana se utlizan membranas perfluoradas o polisulfonas. Los grupos aniónicos
inhiben casi completamente el transporte de iones hidróxido desde el cátodo, y al mismo tiempo
permiten el flujo de iones de sodio. El cáustico resultante es más puro y concentrado mientras
que se evita la contaminación potencial de las celdas de mercurio. Estas celdas poseen
requerimientos energéticos más altos que las celdas de diagrama de asbesto.
Química Industrial II Prof. Ronald Márquez
87
Figura 88 Estructura del polímero perfluorado que conforma la celda de membrana.
Figura 89 Esquema de la celda de membrana.
Química Industrial II Prof. Ronald Márquez
88
Figura 90 Usos del NaOH y del Cl2
Capítulo 10
Producción de Carbonato de Sodio
1.10. Proceso Solvay
Química Industrial II Prof. Ronald Márquez
89
Fig. 1 Diagrama ternario Carbonato de Sodio – Bicarbonato de Sodio – Agua
Fig. 2 Diagrama de Jeanecke
Química Industrial II Prof. Ronald Márquez
90
Química Industrial II Prof. Ronald Márquez
91
1.11. Bibliografía
S. Sencan, M. Castaldi, “Combustion” en Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH ,
KGaA, 2003 F.
El-Mahallawy, S. El-Din Habik, Fundamentals and Technology of Combustion, Elsevier Science, Oxford,
GB, 2002
B. Miller, Coal Energy Sistems, Elsevier Academic Press, EE.UU., 2005
“Coal” en Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH , KGaA, 2002
S. Matar & L. F. Hatch, Chemistry of Petrochemical Processes, 2nd Edition, Gulf Publishing, Houston,
Texas, 2000
C. Higman, M. van der Burgt, “Gasification”, Gulf Professional Publishing, USA, 2003
R. Reimert, G. Schaub, “Gas Production” in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH
, KGaA, 2003
J. G. Speight, “Chemical and Process Design Handbook”, McGraw Hill, USA, 2002
Ph.J. Chenier, “Survey of Industrial Chemistry”, 3ed., Kluwer, 2002
