Planta combinada
Obtención de Cloro y Sodio
El ClNa es la base de obtención de estas dos
sustancias. Se obtiene Cl2 por dos métodos distintos, pero con un
principio similar, la electrólisis de la sal. El primero se realiza en fase
fundida, obteniéndose Cl2 y Na0 según:
2Cl- à Cl2 + 2e-
2[Na+ + e- à Na ] .
2Cl- + 2Na+ àCl2
+ 2Na
El otro método
se realiza sobre una solución concentrada de ClNa (salmuera), obteniendose en
lugar de Na0, NaOH. En este metodo tambien se obtiene H2.
Según:
2Cl- à Cl2 + 2e-
2H2O
+ 2e- à 2OH-
+ H2
2OH- + 2Na+ à 2NaOH
2Cl-+2H2O
+ 2e-+2OH- + 2Na+
à Cl2 + 2e- + 2OH- + H2 +
2NaOH
El Cl2 y el NaOH se separan por un
diafragma, para evitar que reaccionen. Son métodos caros pues usan
electricidad.
Obtención de
HCl y ClH(g)
Se obtiene por síntesis del H2 y Cl2
obtenidos en el método anterior según:
Cl2 + H2 à 2ClH
El ClH es un gas, que reacciona con el agua, en
las torres de absorción, para dar ácido
clorhídrico.
Destilación
fraccionada del aire
Es
un método por el cual se separan los componentes del aire. Por medio de
sucesivas compresiones y enfriamientos se obtiene aire liquido, que se destila
en la torre de Linde. Por este método se obtiene N2 y O2.
También se pueden obtener gases nobles, pero en menor medida.
Obtención de
NH3
Se obtiene por síntesis del H2 y el
N2, obtenidos por los métodos anteriormente descriptos. Según la
reacción:
N2 + 3H2 à 2NH3
Según la temperatura y la presión con que se
realiza esta reacción se distinguen los diversos métodos, de los cuales el mas
usado actualmente es el método Casale (600atm-500/650º C).
Obtención de
HNO3
Se obtiene por la combustión del NH3.
Según:
4NH3 + 7O2 à 4NO2 + 6H2O
3NO2 + H2O à 2NO3H + NO
El
oxigeno se obtiene directamente del aire, y el NH3 a partir del
método Casale. El HNO3 se destila para concentrarlo, y luego se lo
seca con H2SO4 para obtener un ácido mas concentrado.
Calcinación del CO3Ca:
De
este proceso se obtiene CO2
y CaO a partir del CO3Ca. A altas temperaturas ocurre la
reacción:
CO3Ca à CaO + CO2
Obtención de
Na2CO3:
Se obtiene haciendo pasar NH3 y CO2
por una solución saturada de ClNa. Se forma CO3Na insoluble que se
separa por filtración:
NaCl
+ NH3 + CO2 + H2O à NaHCO3
+ ClNH4
El CO3HNa se puede convertir en NaCO3
por calentamiento:
2NaHCO3
à Na2CO3
+ H2O + CO2
El NH3 se puede recuperar por
medio de cal apagada, según:
Ca(OH)2 + ClNH4à NH3
+ Cl2Ca + H2O
Tostación
de la pirita
Los
minerales ricos en S se queman en presencia de O2 puro, obteniéndose
SO2, según la reacción:
4SFe
+ 7O2 à 4SO2 + 2Fe2O3
Obtención de H2SO4
En
este método se oxida el SO2 en presencia de O2 y un
catalizador en base a vanadio, a SO3, respecto a la siguiente
reacción:
SO2
+ ½ O2 à SO3
Este
SO3 se disuelve en una solución de SO4H2(d),
obteniéndose otra mas concentrada, esto se hace así, porque el SO3
reacciona muy violentamente con el H2O, con gran desprendimiento de
calor. Esta solución se la vuelve a diluir para volver a utilizarla en el
proceso.
Obtención
de (NH4)2SO4
Se
realiza en una torre de absorción, produciéndose la reacción:
2
NH3 + H2SO4 à SO4(NH4)2
Monografías
