Creación de Cloruro Férrico (FeCl3)

INSTITUTO POLITECNICO NACIONALCENTRO DE ESTUDIOS CIENTIFICOS Y TECNOLOGICOS No.3

“ESTANISLAO RAMIREZ RUIZ”

6IM7

Sistemas Digitales

Química IV

Profesor: Luis Aarón Rodríguez Jarquín 

INTRODUCCIÓN

El Cloruro Férrico (FeCl3) es un producto químico altamente versátil, se comercializa en estado líquido, sin embargo en algunos procesos puede presentar el estado sólido en forma de polvo.

El cloruro férrico es una sal de base débil que hidroliza con agua formando hidróxido férrico insoluble, es un agente oxidante que reacciona con metales comunes: Hierro, Cobre, Plomo, Aluminio, Plata, Oro, etc. Por lo que no es adecuado tirar la resultante en coladeras o en el suelo mismo, depositarlo en alcantarillados ya que este residuo contaminaría e incluso intoxicaría.

PROPÓSITO

Crear cloruro férrico (FeCl3) usando como materia prima para su activación ácido clorhídrico (HCl) y agua oxigenada (H2O2) , con la intención de dar un posterior uso. Se pretende evitar ciertos contactos con el suelo y con cañerías usando mecanismos como motores, servos, una banda transportadora y todo un proceso automatizado.

Materia Prima

Es la materia extraída de la naturaleza y que se transforma para elaborar materiales que más tarde se convertirán en bienes de consumo. Las ya manufacturadas pero todavía no constituyen un bien de consumo se denominan productos semielaborados, semiacabados, en proceso o materiales.

Las que se usan en el desarrollo de nuestro proyecto son:

Óxidos de Fierro. Estos óxidos al reaccionar con el HCl producen el FeCl2 y agua

Cloro. Para agregar el átomo de Cloro extra para formar el FeCl3 obteniendo ahora mas moléculas del Cloruro

Ácido Clorhídrico. Para la reacción con los óxidos de fierro para producir Cl2 y el Cloruro de Fierro.

Hierro. Cuando en agregado a la reacción se obtiene la concentración deseada para nuestro Cloruro Ferroso.

Las materias primas que tenemos caen las de tipo manufacturadas, pero que aún no son consumibles o parte de un producto de consumo directo. Pueden conseguirse buscándolos en las diferentes compañías de la industria química.

Características (HCl)

Concentración 22 a 25%

Densidad a 20°C 1120 kg/m3

pH 3 a 4

Reactividad

Reacciona con la

mayoría de metales

desprendiendo

hidrógeno.

Porcentajes Cl: 97.23 % y H: 2.76 %

Índice de refracción 1.0 N (a 18 ºC): 1.34168.

Características (FeCl3)

Concentración 39 a 42%

Densidad a 20°C 2800 Kg/m3

pH 3 a 4

Reactividad

Poderoso agente oxidante que

reacciona con los metales más

comunes: hierro, cobre, níquel,

plomo, mercurio, etc.

Al ser calentado, hasta su

descomposición, emite vapores

altamente tóxicos de cloruro de

hidrógeno.

Forma mezclas explosivas

sensibles al impacto con el

potasio y el sodio.

Con el cloruro de alilo tiene

reacciones violentas

Solubilidad a 20°C 92 g/100 m

Energías

Es la capacidad que posee un cuerpo para realizar un trabajo, todo cuerpo posee de una energía ya sea que se encuentre en reposo o en movimiento el punto es que le permite realizar alguna actividad.

Las energías utilizadas en esta empresa son las siguientes: La energía eléctrica:

• Energía Solar:

• Energía Mecánica 

Servicios

Estos servicios son los básicos para que funcione cualquier empresa, a continuación se describirá cada uno de ellos y la forma en la que estos se adaptan a nuestra empresa :

•Servicio de Electricidad. Servicio de Agua.

• Transportación. Servicio de Gas.

• Trabajadores. Un servicio vital para cualquier empresa, se necesitan trabajadores para operar las maquinas, vigilar que los procesos se lleven a cabo de manera adecuada y cualquier proceso que requiere una parte humana

Procesos de TransformaciónPROCESOS Y OPERACIONES UNITARIAS

PRIMARIAS.Operaciones Unitarias

– Filtración

– Agitación 

– Fluidización y transporte neumático

– Circulación de fluidos

• Conducciones

• Bombas

Procesos Unitarios

• Sustitución.

– 2HCl + FeO -> FeCl2 + H2O

• Concentración:  

• Oxidación:

– 2FeCl2 + Cl2 -> 2FeCl3– 2FeCl3 + Fe0 -> 3FeCl2

PROCESOS Y OPERACIONES UNITARIAS SECUNDARIAS.

Operaciones Unitarias

• Mezcla Rapida.

• Mezcla lenta.

• Decantación.

Procesos Unitarios

• Dosificación.

• Dilución. 

Equipos– Transporte

Estanques De Almacenamiento

Aspectos específicos

Pruebas de Laboratorio

• DOSIFICACIÓN:

Test de jarras

• Lodos

Test de succión capilar

Test de vertido por vaciado

Determinación de Dilución

Método de Análisis

• Determinación De Hierro

• Determinación De Acidez Libre

• Solidos En Suspensión

Seguridad E Información de Emergencia

Clasificación De Riesgos

• Riesgos A La Salud

• Equipo De Protección

• En Caso De Incendio

• En Caso De Derrame

Comunicaciones y Automatización

• PLC Twido

• Ejemplo de una comunicación Modbus con un PLC maestro y un servidor.

Conclusión

• Este proyecto tiene la finalidad de aplicar lo visto en el tercer parcial de Química IV, “Tecnología Química”, por lo que se hizo un ejercicio donde se pretende tener una empresa y describir lo necesario para que funcione pero a una manera donde se usan especificaciones técnicas de los productos, diagramas de cómo funciona la empresa y los, el proceso de lo que produce y los servicios que creemos necesita nuestra empresa.