Proceso De Cloro Soda

ESQUEMA

• Introducción.

• Definición Cloro soda.

• Características.

• Propiedades.

• Reacción principal del proceso de cloro soda.

• Tipos de procesos electrolíticos para la producción de cloro soda.

• Ventajas y desventajas.

• Medidas preventivas.

• Conclusión.

• Anexos.

INTRODUCCIÓN

El subsistema de agua en estado de agregación liquido que forma parte del sistema terrestre, se llama “Hidrósfera”. Esta está formada por un 97,5% por agua salada con distintas sales disueltas. Además, en el mundo, hay grandes depósitos de sales, como los de NaCl (Cloruro de Sodio) que se pueden encontrar en las salinas de nuestro país.

La industria de la química inorgánica viene desarrollando procesos para transformar productos abundantes (Como el NaCl) en productos de gran demanda industrial. Tal es así que a partir de una solución saturada de NaCl (llamada salmuera) se preparan tres intermediarios químicos, mediante un proceso electrolítico: Cl2, H2 y NaOH o soda cáustica.

En el siguiente trabajo, explicaremos el proceso por el cual se obtienen dichos productos, el cual es llamado “Proceso CLORO-SODA”, y también sus variables y equipos de proceso. Además se encontrará información sobre las propiedades químicas de las distintas materias primas y productos, como también sus aplicaciones en el mercado, las normas de seguridad utilizadas en la producción transporte y manipulación.

DESARROLLO

1. Cloro Soda:

El proceso utiliza como materia prima una solución de sal que una vez purificada y filtrada pasa a un sistema de celdas electrolíticas en donde, por la acción de la corriente eléctrica directa, se descompone el cloruro de sodio en sus elementos cloro (en forma gaseosa) y sodio. Este sodio remanente, es combinado con el hidrógeno y oxígeno del agua para formar sosa cáustica (hidróxido de sodio al 50%). El cloro gas es secado, comprimido y licuado para pasar a los almacenes de donde se suministra hacia las diferentes estaciones de llenado y/o sistemas de vaporizado (para su comercialización).

2. Características:

En una planta de Cloro-Soda se elaboran los siguientes productos:

• Soda cáustica en solución al 50%

• Cloro liquido

• Hidrogeno

• Hipoclorito de sodio

• Ácido clorhídrico

3. Propiedades:

El cloruro de sodio puro, producto de la reacción entre el NaOH y HCl, es un producto blanco, cristalino, que se disuelve fácilmente en agua; pero cuya solubilidad apenas aumenta con la temperatura (en 100 g de H2O se disuelven a 0ºC, 35.6 g; a 100ºC se disuelven 39.1 g de NaCl). La sal cristaliza sin agua de cristalización, pero los cristales pueden contener agua ocluida, lo que se pone de manifiesto porque al calentar los cristales decrepitan.

El NaCl sólido, funde a 801ºC y hierve a 1440ºC. La disolución acuosa saturada hierve a 107.7ºC.

Es necesario para la vida de hombres y animales y también para las plantas marinas, no así para las terrestres.

4. Reacción principal proceso Cloro soda:

La materia prima es el cloruro de sodio (NaCl), con la que se prepara una solución acuosa de concentración aproximada a 310 g/l de cloruro de sodio.

Esta salmuera, luego de un proceso de purificación para eliminar magnesio, calcio, sulfatos, es enviada a las celdas de electrolisis con cátodos de mercurio y ánodos metálicos, en las que se forman amalgamas de Hg-sólido y se desprende el gas Cl2. La amalgama se descompone posteriormente por reacción con agua para liberar gas H2 y la solución de soda cáustica que constituye la producción. El H2 desprendido se comprime y es enviado a los reactores de HCl o a la planta de H2O2 (agua oxigenada). El Hg retorna al proceso.

El gas Cl2 que emerge de las celdas de electrolisis, luego de ser sometido a un proceso de secado por lavado con H2SO4 en torres rellenas. Es comprimido mediante maquinas rotativas a 2.5 Kg/cm2 y enfriado hasta -28ºC, para obtener así el Cl2 liquido, que se envasa en tubos de 1000 Kg. de capacidad y luego se comercializa o se consume internamente. Las colas o gas Cl2 que no fue licuado en la operación anterior, conjuntamente con otros gases no condensables en esas condiciones (N2, O2, H2), son enviados a torres rellenas en las cuales el Cl2, es absorbido por una solución de soda cáustica para formar hipoclorito de sodio, que se comercializa en solución acuosa a granel, con una concentración de 100-105 g/l de Cl2 activo.

En ocasiones, parte del Cl2 seco y comprimido, se lo hace reaccionar con H2 en reactores construidos en grafito (quemadores), en los que se genera HCl gaseoso que luego es absorbido con H2O en equipos especiales, también construidos en grafito, para obtener la solución comercial de HCl al 32%.

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