Capítulo 9. Producción de NaOH y Cl Proceso Clorosoda Producción de NaCl. Tabla 8 Principales constituyentes del agua de mar

Transcripción

1 Capítulo 9 Producción de NaOH y Cl Proceso Clorosoda Producción de NaCl Tabla 8 Principales constituyentes del agua de mar Figura 84 Izq. Laguna de concentración de salmuera. Der. Cosecha de sal. 83

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: 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 84

3 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. 85

4 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. 86

5 Química Industrial II Figura 88 Estructura del polímero perfluorado que conforma la celda de membrana. Figura 89 Esquema de la celda de membrana. 87

6 Figura 90 Usos del NaOH y del Cl2 Capítulo 10 Producción de Carbonato de Sodio Proceso Solvay 88

7 Fig. 1 Diagrama ternario Carbonato de Sodio Bicarbonato de Sodio Agua Fig. 2 Diagrama de Jeanecke 89

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9 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,