noracid pam manual de operación planta de acido · pdf filemanual de operación...

Noracid PAM

Manual de Operación Planta de Acido Sulfúrico

Proyecto: Proyecto No. Documento No. Pagina: Rev.

Noracid PAM 1099-I1 00022 4 of 29 0 EDP-Ident-No.: S:\1099\1099-I1\03_OT_Engineering\01_Process\03_Manuals\Manual de Operacion_Rev0\Capitulo_2.doc , Printed: 18.08.2010

2.2 Propiedades 2.2.1 Ácido Sulfúrico

Propiedades Físicas

El ácido sulfúrico puro, H2SO4, M.W. = 98,08, es un líquido incoloro, blanco-agua, lige-ramente viscoso, con un punto de fusión de 10ºC, un punto de ebullición de 280ºC, y una gravedad específica de 1,8356 kg/m³ @ 15°C. Puede ser mezclado con agua en cualquier proporción. Las soluciones acuosas de ácido sulfúrico se definen por su con-tenido de H2SO4 en porcentaje en peso (wt.-%). El ácido sulfúrico anhídrico (100%) es hasta hoy aludido en ocasiones como “monohidrato”, lo que sencillamente significa el monohidrato de trióxido de azufre. El ácido sulfúrico disolverá cualquier cantidad de SO3, formando óleum (“ácido sulfúrico humeante”). La concentración de óleum se ex-presa en porcentaje en peso (wt.-%) de SO3 disuelto (“SO3 libre”) H2SO4 100%.

Las propiedades físicas del ácido sulfúrico y el óleum son dependientes de las concen-traciones de H2SO4 y SO3, la temperatura y la presión. La Figura 1 muestra las densi-dades de ácido sulfúrico y óleum en función de la temperatura y concentración. A tem-peratura constante, la densidad del ácido sulfúrico aumenta abruptamente con una ma-yor concentración de H2SO4, alcanzando un máximo a alrededor de 98%. Desde allí hasta una concentración de 100%, la densidad disminuye levemente, pero vuelve a su-bir en el rango del óleum hasta una concentración de alrededor de 60% de SO3 libre. La medición de la densidad es un método rápido para determinar la concentración hasta al-rededor de H2SO4 95%, dada la clara relación entre densidad y concentración a tempe-raturas definidas en el rango de concentración más bajo. Los aerómetros utilizados para estos efectos a menudo solían calibrarse en grados Baume (ºBe), y por este motivo la concentración de ácido sulfúrico era expresada, y a veces aún lo es, en ºBe. La densi-dad en g / cm³, está dada por la expresión:

= 144,3/(144,3-°Be) (Europa)

La conductancia eléctrica del ácido sulfúrico a 20ºC en función de la concentración se muestra en la Figura 2. La forma peculiar de la curva se debe a los diversos estados de disociación iónica existentes en el sistema H2O/ H2SO4/SO3 a diversas concentracio-nes. La medición de la conductividad es, por ende, también utilizada como método para determinar la concentración del ácido sulfúrico.

La Figura 3 muestra la viscosidad dinámica del ácido sulfúrico en función de la concen-tración a diversas temperaturas.

Los diversos máximos y mínimos observados en la curva de punto de congelamiento del ácido sulfúrico y el óleum, mostrados en la Figura 4, se deben a la existencia de distin-tos hidratos de ácido sulfúrico a diferentes temperaturas. Si bien el ácido de 98,0 – 98,5% utilizado para la absorción de trióxido de azufre en la producción de ácido sulfúri-co se solidifica a alrededor de -2 a 2ºC, el ácido sulfúrico comercial de 96% (66 ºBe) se solidifica a alrededor de -15ºC. El H2SO4 93 wt.-% tiene un punto de congelación de alrededor de -29ºC. Este comportamiento es evidentemente importante si el ácido sulfú-rico es almacenado o transportado bajo condiciones muy frías.

Noracid PAM




Figura 1: Densidad del ácido sulfúrico

Noracid PAM




Figura 2: Conductividad eléctrica del ácido sulfúrico

Noracid PAM




Figura 3: Viscosidad dinámica del ácido sulfúrico

Noracid PAM




Figura 4: Puntos de fusión del ácido sulfúrico

Noracid PAM




Figura 5: Puntos de ebullición del ácido sulfúrico

Noracid PAM




La Figura 5 es un diagrama de fases para soluciones acuosas de ácido sulfúrico en ba-se a mediciones de punto de ebullición por Haase y Rehse. La curva inferior muestra la relación entre el punto de ebullición del ácido sulfúrico y su concentración, mientras que la curva superior muestra la concentración del ácido sulfúrico en el vapor que se des-prende del ácido en ebullición a esa temperatura. Al hacer ebullir una solución acuosa de ácido sulfúrico, el vapor contiene más agua que el ácido en ebullición, de manera que la concentración del ácido aumenta y su punto de ebullición se eleva. Esto continúa hasta que el punto de ebullición alcanza un valor máximo de alrededor de 339ºC a una concentración de ácido sulfúrico H2SO4 98,3 wt.-%. En este punto, las fases líquida y de vapor son idénticas en cuanto a su composición. Por lo tanto, la concentración del ácido en ebullición no puede aumentar más allá de este valor. Esta mezcla en ebullición constante de ácido sulfúrico y agua es conocida como un azeotropo. Como puede verse del ejemplo indicado en la Figura 5, si el vapor de equilibrio con el ácido sulfúrico de 85% de fuerza, en ebullición a unos 228ºC, se condensa completamente, contendrá al-rededor de H2SO4 7 wt.-%. A concentraciones de menos de H2SO4 75 wt.-%, práctica-mente se evaporará sólo agua. La conducta de ebullición del ácido sulfúrico es obvia-mente importante en los procesos industriales para la concentración térmica del ácido disuelto. Como se mencionara anteriormente, la concentración azeotrópica (H2SO4 98,3 wt.-%) representa el límite último de la concentración que puede alcanzarse me-diante este método. El vapor sobre ácido sulfúrico concentrado de más de H2SO4 98,3 wt.-% contiene no solamente una mayor proporción de H2SO4 que el líquido, sino además considerables cantidades de SO3. Sobre el óleum, el vapor consiste casi com-pletamente de SO3. La Figura 6 muestra las presiones de vapor de equilibrio de H2O, H2SO4 y SO3 sobre el ácido sulfúrico a 60ºC en el rango de concentración de H2SO4 85 wt.-% hasta óleum SO3 15%, en base a mediciones efectuadas por Lucinskij. Estas curvas de presión de vapor son importantísimas en el secado del gas y la absorción de SO3, que son procedimientos esenciales en la producción de ácido sulfúrico concentra-do mediante el proceso de contacto.

Fuera del campo de la fabricación de ácido sulfúrico, el sistema H2O/SO3/H2SO4 es de enorme importancia en relación con la combustión de combustibles sulfurosos. Es fun-damental asegurarse de que la temperatura del gas de combustión no caiga por debajo del punto de rocío antes de ser descargado, de lo contrario existe el peligro de corrosión por ácido sulfúrico en condensación. Diversas fórmulas han sido desarrolladas para cal-cular el punto de rocío en forma teórica en función de la presión de gas total como asi-mismo las presiones parciales de los gases de H2O/SO3 y H2SO4.

Lamentablemente, esto se complica adicionalmente por la posible formación de diversos tipos de moléculas hidratadas y asociadas en la fase gaseosa.

El calor específico del ácido sulfúrico cae a medida que la concentración aumenta. La Figura 7 muestra cómo ello depende de la concentración y la temperatura. La entalpía estándar de formación de H2SO4 líquido puro es -8,305 kJ/kg y el calor latente de eva-poración al punto de ebullición es de alrededor de 605 kJ/kg. La Figura 8 muestra las entalpías del ácido sulfúrico liquido y el óleum en todo el rango de concentración entre 0ºC y el punto de ebullición, suponiendo un valor arbitrario de 0 kJ/kg como la entalpía del agua pura a 0ºC. Este diagrama provee un método sencillo para determinar la canti-dad de calor que se libera cuando el ácido sulfúrico o el óleum son diluidos de una con-centración a otra mediante la adición de agua.

Noracid PAM




Puesto que la cantidad de calor producida al diluir ácido sulfúrico concentrado con agua es considerable, es importante asegurarse de evitar el sobrecalentamiento local y la ebullición mezclando rápidamente. Al concentrar ácido diluido, una cantidad correspon-diente de calor, el tal llamado calor de deshidratación, debe ser suministrada además del calor requerido para evaporar el agua.

Figura 6: Presiones de vapor de equilibrio de H2O, H2SO4 y SO3

Noracid PAM




Figura 7: Calor específico del ácido sulfúrico

Noracid PAM




Figura 8: Entalpías del ácido sulfúrico

Noracid PAM




Propiedades Químicas

El ácido sulfúrico es un ácido fuerte, con propiedades hidroscópicas y oxidantes carac-terísticas. El ácido sulfúrico, o más bien el ion sulfato, es química y térmicamente muy estable. El efecto deshidratante del ácido sulfúrico concentrado se debe a la formación de hidratos. Varios hidratos han sido identificados en el estado sólido: ellos explican la variación irregular con la concentración de algunas de las propiedades físicas del ácido sulfúrico, como por ejemplo sus temperaturas de congelación (ver Figura 4). Los hidra-tos conocidos son H2SO4 x H2O (correspondiente a H2SO4 84.5 wt.-%); H2SO4 x 2H2O (H2SO4 71.3 wt.-%); y H2SO4 x 6H2O (H2SO4 47.6 wt.-%).

El ácido sulfúrico puro es disociado solamente en pequeña medida de acuerdo con las ecuaciones (19 y (2).

2 H2SO4 = H3SO4+ + HSO4- (1)

2 H2SO4 = H3O+ + HS2O7- (2)

Es por esto que la conductividad eléctrica tiene su valor más bajo a alrededor de 100% H2SO4 (ver Figura 2). Al diluir ácido sulfúrico puro con agua, se producirá una mayor di-sociación debido al mecanismo indicado en la ecuación (3).

H2SO4 + H2O = H3O+ + HSO4- (3)

La conductividad aumenta de manera correspondiente. Entre H2SO4 x H2O 92.0 wt-% y 84.5 wt.-%, predomina en equilibrio con las especies iónicas, y por ende, la conductivi-dad disminuye ligeramente. A concentraciones más bajas de H2SO4, el grado de diso-ciación aumenta y por lo tanto también la conductividad.

A altos contenidos de agua, la segunda etapa de disociación pasa a ser de mayor im-portancia (ecuación 4).

HSO4- + H2O = H3O+ + SO4- (4)

La conductividad alcanza un máximo a alrededor de H2SO4 30 wt.-% (el valor exacto depende de la temperatura) y disminuye abruptamente a H2SO4 0 wt.-% debido a la menor concentración total de ácido sulfúrico.

El ácido sulfúrico diluido es el electrolito preferido para las plantas industriales de elec-tro-obtención y galvanoplastía de metales, por su alta conductancia y la estabilidad quí-mica del ion sulfato. Para aprovechar su máxima conductancia eléctrica, en los acumu-ladores de plomo se utiliza ácido sulfúrico de una concentración del orden de 33%.

Por ser un ácido dibásico fuerte, el ácido sulfúrico diluido disolverá todos los metales base.

Durante esta reacción, se libera hidrógeno y se forman los respectivos sulfatos de meta-les y bisulfatos (sulfatos de hidrógeno). El bario y plomo son excepciones, no porque no reaccionen de primeras, sino porque se recubren con una capa de sulfato indisoluble que los protege de mayores ataques por parte del ácido. El ácido sulfúrico caliente con-centrado tiene un efecto oxidante, reaccionando con los metales preciosos y con el car-bono, fósforo y azufre, durante lo cual es reducido a anhídrido sulfuroso.

Noracid PAM




Una propiedad muy importante del ácido sulfúrico es su capacidad de descomponer las sales de la mayoría de los demás ácidos. Los siguientes ejemplos tienen importancia pa-ra la industria.

Producción de sulfato de sodio y cloruro de hidrógeno a partir de cloruro de sodio.

Descomposición de sulfitos en anhídrido sulfuroso.

Descomposición de la roca fosfórica o fosforita (fosfatos de calcio naturales) en ácido fosfórico y sulfato de calcio.

En las reacciones del ácido sulfúrico concentrado con los compuestos orgánicos a me-nudo predominan sus propiedades oxidantes e higroscópicas. Los carbohidratos, por ejemplo, se descomponen hasta el punto de la carbonización. El ácido sulfúrico pro-mueve reacciones de condensación orgánica en las cuales se elimina agua, porque re-mueve efectivamente el agua tan pronto se forma. Por ende, en la industria frecuente-mente se usa ácido sulfúrico con este fin. También ejerce un efecto catalítico en ciertas reacciones que involucran compuestos orgánicos.

El ácido sulfúrico es extremadamente estable en términos térmicos. Sólo a temperatu-ras muy altas se descompone parcialmente en su anhídrido, trióxido de azufre y vapor de agua (ecuación 5).

H2SO4 SO3 + H2O (5)

El inverso de esta reacción es la ruta general por la cual se forma el ácido sulfúrico en la sección de absorción de una planta de ácido sulfúrico de contacto. Sin embargo, en la práctica es imposible producir ácido sulfúrico absorbiendo trióxido de azufre en agua, porque el trióxido de azufre reacciona con el vapor de agua en equilibrio con el vapor líquido de ácido sulfúrico que se forma inicialmente. Esto rápidamente se condensa como neblina de gotitas muy finas (submicrones), que son prácticamente imposibles de hacer precipitar.

Sin embargo, el ácido sulfúrico en sí reacciona con el trióxido de azufre para formar áci-do disulfúrico (ecuación 6), que se convierte nuevamente en ácido sulfúrico al reaccionar con el agua.

H2SO4 + SO3 H2S2O7 (6)

H2S2O7 + H2O 2 H2SO4 (7)

Por lo tanto es posible absorber trióxido de azufre en ácido sulfúrico de 98% o mayor concentración, sobre el cual la presión parcial del vapor de agua es muy baja y, por en-de, se evita el problema de formación de neblina. Sin embargo, dado que la presión del vapor del H2SO4 y SO3 aumenta drásticamente a concentraciones sobre el H2SO4 99%, la eficiencia óptima de absorción del trióxido de azufre está en el rango de concen-tración del ácido de 98-99%.

Cuando el trióxido de azufre se forma en un flujo de gas que ya contiene humedad, pro-gresivamente se forma ácido sulfúrico gaseoso mediante la reacción (5), cuyo equilibrio termodinámico se desplaza hacia el H2SO4 con las temperaturas decrecientes.

Entonces, es posible condensar el ácido sulfúrico en forma controlada sin producción significativa de neblina. Esta ruta para obtener ácido sulfúrico también es explotada en la industria.

Noracid PAM




La presión del vapor de trióxido de azufre sobre el óleum o ácido disulfúrico es aprecia-ble. De modo que, cuando se expone el óleum al aire ambiental, que siempre contiene humedad, se forman neblinas de ácido sulfúrico. Es esta propiedad la que da al óleum su nombre coloquial de “ácido sulfúrico humeante”.

El ácido disulfúrico puro, H2S2O7, que corresponde teóricamente al óleum con 44,9 wt.-% libre de SO3, se cristaliza a alrededor de los 35°C, máxima de la curva de puntos de congelación en el rango del óleum (ver Figura 4). Se disocia parcialmente en una solu-ción de ácido sulfúrico (ecuación 8).

H2S2O7+ H2SO4 H3SO4+ + HS2O7- (8)

Esa es la razón de que la conductividad eléctrica del óleum suba levemente a medida que se aumenta su concentración de SO3 de 0 a alrededor de 10 wt.-% libre.

El ácido sulfúrico es oxidado mediante peróxido de hidrógeno o anódicamente en ácido peroxidisulfúrico, H2S2O8 y el inestable ácido peroximonosulfúrico (Ácido de Caro), H2SO5 (ecuación 9).

H2O2 + H2SO4 H2SO5 + H2O (9)

H2SO5 + H2O + SO2 2H2SO4 (10)

Siendo un fuerte oxidante, el ácido de Caro puede oxidar el anhídrido sulfuroso convir-tiéndolo en ácido sulfúrico, propiedad que ha sido explotada en el control de la polución en plantas de ácido sulfúrico.

Noracid PAM




2.2.2 Anhídrido sulfuroso Propiedades físicas

El anhídrido sulfuroso, SO2, es un gas tóxico incoloro, no inflamable, con un olor acre y sabor ácido característicos. Sus propiedades físicas más importantes se resumen en la siguiente tabla.

Propiedades físicas del anhídrido sulfuroso

Propiedad Valor

Peso molecular: 64,06

Punto de fusión (101,3 kPa): -75,5°C

Calor de fusión (punto de fusión): 115,6 J/g

Viscosidad dinámica (0°C): 368 Pas

Densidad (–10°C): 1.46 g/cm3

Densidad crítica: 0,525 g/cm3

Presión crítica: 78,8 bar

Temperatura crítica: 157,5°C

Punto de ebullición (101,3 kPa): -10,0°C

Calor de vaporización (punto de ebullición): 402 J/g

Densidad estándar (0°C ,101,3 kPa): 2,3 kg/m3

Densidad relativa al aire (0°C, 101,3 kPa): 2,263

Volumen molar (0°C, 101,3 kPa): 21,9 l/mol

Entalpía de formación estándar: -4636 J/g

Calor específico, Cp (101,3 kPa): ( 0 °C) 586 J/(kg K)

(100 °C) 662 J/(kg K)

(300 °C) 754 J/(kg K)

(500 °C) 816 J/(kg K)

Cp/Cv: 1,29

Noracid PAM




La Figura 9 a continuación muestra algunas propiedades del anhídrido sulfuroso líquido en función de la temperatura. La solubilidad del anhídrido sulfuroso en agua se eleva en proporción a la presión parcial del SO2, muy de acuerdo con la ley de Henry, y aumenta al bajar la temperatura. En la solución, el anhídrido sulfuroso está presente principal-mente como moléculas de SO2, pero la espectroscopía de Raman confirma la presen-cia, en menores proporciones, de las especies HSO3-, S2O52- y H2SO3. La última de estas, el ácido sulfuroso (cuyo anhídrido es el anhídrido sulfuroso), existe sólo en solu-ción acuosa. Las soluciones acuosas de compuestos alcalinos absorberán mucho más anhídrido sulfuroso que el agua pura, por la formación de sulfito de hidrógeno (bisulfito) y de iones sulfito.

La solubilidad del anhídrido sulfuroso en ácido sulfúrico tiene importancia para la indus-tria. Primero baja al elevarse la concentración de ácido sulfúrico, alcanzando un mínimo a una concentración del H2SO4 de alrededor de 85%; a mayores concentraciones, este mínimo vuelve a aumentar.

El anhídrido sulfuroso líquido es miscible en todas las proporciones con el trióxido de azufre líquido. El anhídrido sulfuroso también se disuelve fácilmente en la mayoría de los líquidos orgánicos (por ejemplo, el metanol), benceno, acetona o tetracloruro de car-bono). Es completamente miscible, ya sea en bisulfuro de carbono, cloroformo o glicol, aun a bajas temperaturas.

Noracid PAM




Figura 9: Fase líquida y de vapor del anhídrido sulfuroso

Noracid PAM





El anhídrido sulfuroso es muy estable; la disociación térmica se vuelve significativa sólo sobre los 2000°C. Es posible descomponerlo mediante ondas de choque, irradiación con rayos ultravioleta o rayos X o mediante descargas eléctricas.

La reacción del anhídrido sulfuroso con el oxígeno para formar trióxido de azufre es la más significativa de todas para la industria, por su importancia en la producción de ácido sulfúrico. En la fase gaseosa, solo ocurrirá a temperaturas elevadas y, para lograr una producción satisfactoria de trióxido de azufre, se requiere la presencia de un catalizador. En solución acuosa, el anhídrido sulfuroso es oxidado a ácido sulfúrico a bajas tempera-turas, mediante aire en presencia de gases de coque o nitrosos activados o mediante agentes oxidantes como el peróxido de hidrógeno.

La reducción del anhídrido sulfuroso con hidrógeno, carbono o compuestos de carbono, tales como el metano o el monóxido de carbono, también reviste interés industrial. Es-tas reacciones exigen altas temperaturas o catalizadores o ambos. Como resultado se obtiene mezclas de azufre elemental con sulfuro de hidrógeno. Si se ha empleado car-bono o un compuesto de carbono como agente reductor, también se formarán especies que contienen carbono, tales como el anhídrido carbónico, sulfuro de carbonilo y disulfu-ro de carbono.

El anhídrido sulfuroso reacciona con el sulfuro de hidrógeno de acuerdo a la reacción de Claus (1). Esta es la base del método principal mediante el cual se recupera azufre ele-mental a partir del sulfuro de hidrógeno en la industria.

SO2 + 2H2S 3S + 2H2O (1)

El anhídrido sulfuroso normalmente oxida los metales a temperaturas elevadas, forman-do simultáneamente sulfuros metálicos y óxidos.

El anhídrido sulfuroso líquido es un solvente relativamente eficiente con ciertas propie-dades semejantes a las del agua (tipo agua). Los compuestos inorgánicos polares habi-tualmente son insolubles o sólo moderadamente solubles en anhídrido sulfuroso líquido, mientras que los compuestos inorgánicos covalentes e inorgánicos a menudo se disuel-ven formando mayormente solvatos estables. El hecho de que los hidrocarburos aromá-ticos se disuelvan en anhídrido sulfuroso más fácilmente que los alifáticos es explotado a escala industrial para la extracción de hidrocarburos aromáticos del petróleo crudo conforme al proceso Edeleanu.

Noracid PAM




2.2.3 Trióxido de azufre Propiedades físicas

El trióxido de azufre, SO3, M.W. = 80,06, es el anhídrido del ácido sulfúrico. Se conoce en los tres estados de la materia. En las fases gaseosa y líquida, existe un equilibrio en-tre el SO3, y el trímero anular, S3O9.

Este equilibrio monómero se desplaza hacia el S3O9 a temperaturas más bajas. En presencia de leves vestigios de humedad (aproximadamente 100 ppm H2O), el trióxido de azufre líquido (bajo 28°C) y trióxido de azufre sólido se transforman en polímeros sólidos, que forman agujas de cristal intercrecidas tipo asbesto. Estas consisten de -SO3 y -SO3 que, de acuerdo al conocimiento actual, corresponden a largas cadenas de SO3 con saturación de agua en los extremos de las cadenas – los así llamados áci-dos polisulfúricos, HO(SO2O)H.

La información sobre las propiedades físicas del trióxido de azufre ha sido tabulada en diversos trabajos. Los datos disponibles se originan en distintas mediciones realizadas durante los últimos 60 años y no cuentan en todos los casos. Una de las razones de es-to es que es extremadamente difícil preparar trióxido de azufre puro, absolutamente anhídrido.

La Tabla I muestra una selección de datos físicos importantes, el trióxido de azufre pu-ro, sólido, mencionado como - SO3, forma cristales sedosos ortorrómbicos (tipo hielo). Los puntos de fusión de las formas poliméricas -SO3 y -SO3 que se cita indican las temperaturas a las cuales estas formas sólidas se despolimerizan para formar trióxido de azufre líquido. Desde el punto de vista del manejo industrial, es importante que el trióxido de azufre líquido que se origina del -SO3 y -SO3 posea ya una presión sus-tancial de vapor:

La dependencia de la temperatura que tienen las propiedades físicas del trióxido de azu-fre ha sido representada gráficamente.

Se ha elaborado formulas a partir de las cuales es posible calcular valores aproximados de varias de estas propiedades, incluyendo el de la presión de vapor, del calor específi-co y de la densidad, a cualquier temperatura.

Noracid PAM




Propiedades físicas del Trióxido de azufre

Propiedad Valor

SO3 Gaseoso

Densidad nominal, (0°C, 101,3 kPa): 3,57 g/l

Calor específico, Cp:

(100°C) 2,543 kJ/Nm³K

(500°C) 3,191 kJ/Nm³K

SO3 líquido

Densidad (25°C): 1.9 g/cm³

Punto de ebullición (101,3 kPa): 44,8°C

Calor de vaporización (punto de ebullición): 538 J/g

Presión de vapor:

(20°C) 0,26 bar

(30°C) 0,47 bar

(50°C) 1,32 bar

(100°C) 8 bar

Temperatura crítica: 217,7°C

Presión crítica: 81,9 bar

SO3 sólido

-SO3

Punto de fusión: 16,86°C

Calor de fusión: 119 J/g

-SO3

"Punto de fusión”: 32,5°C

-SO3

"Punto de fusión": 62,2°C

Noracid PAM





Dada su gran importancia industrial como intermediarias en la producción de ácido sulfú-rico, se ha estudiado extensamente la termodinámica y cinética de la generación de trióxido de azufre por medio de la oxidación del anhídrido sulfuroso y la disociación in-versa del trióxido de azufre.

El trióxido de azufre puro es extremadamente resistente a la descomposición térmica, porque esta se ve cinéticamente inhibida, incluso a temperaturas elevadas, a pesar del hecho de que el equilibrio termodinámico se desplaza bastante hacia SO2 + O2. Ciertas sustancias catalíticamente activas son, sin embargo, capaces de aumentar sustancial-mente la tasa de equilibrio. En presencia de metales tales como platino u óxidos y sulfa-tos de metales (por ejemplo, hierro, cobre y, por cierto, el vanadio) la descomposición se acerca al equilibrio a temperaturas sobre los 700°C.

En el trióxido de azufre, el azufre se encuentra presente en su máximo (hexavalente) es-tado de oxidación. El trióxido de azufre es un fuerte agente oxidante.

Con azufre elemental, el trióxido de azufre reacciona hasta convertirse en anhídrido sul-furoso a temperaturas desde 50°C hasta más o menos 150°C. En la industria, esta re-acción se usa para la producción de anhídrido sulfuroso puro. El carbón coque o pulve-rizado a temperaturas elevadas reduce el trióxido de azufre convirtiéndolo en anhídrido sulfuroso. El paso de regeneración del proceso Bergbau-Forschung para lograr la de-sulfuración del gas de combustión se basa en esta reacción.

Con el agua, el trióxido de azufre sufre una reacción extremadamente violenta para for-mar H2SO4 o ácidos sulfúricos más altos. En contacto con gases húmedos, el gas de trióxido de azufre formará instantáneamente neblinas de ácido sulfúrico que son extre-madamente difíciles de precipitar.

Como regla general, el trióxido de azufre reacciona muy vigorosa y rápidamente con to-dos los compuestos orgánicos. En la reacción, el compuesto orgánico puede ser sulfo-nado, oxidado (descompuesto) liberando agua, o deshidratado.

noracid pam manual de operación planta de acido · pdf filemanual de operación...

Documents