Síntesis y Optimización de Procesos_Proceso Solvay

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  • Instituto Tecnolgico de Veracruz

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    Presentan:

  • Produccin de Na2CO3 : Proceso Solvay

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    El carbonato sdico es un producto que tiene una gran variedad de aplicaciones hoy en da, donde destacan por ejemplo

    su uso como pigmento, agente neutralizador o como parte de

    jabones y detergentes.

    Este proceso fue desarrollado con beneficios econmicos por

    Ernest y Alfred Solvay desde 1861 hasta 1872, ha sido durante

    varios aos el mtodo ms importante en el mundo para la

    produccin de carbonato sdico (Na2CO3). El proceso es un

    excelente ejemplo de recuperacin y reciclado de materiales.

  • Mtodo Solvay

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    En este caso las materias de las que se parte son dos de las utilizadas por Leblanc, sal comn y piedra caliza, pero la

    innovacin genial de Solvay fue introducir el empleo de amoniaco.

    Se basa en la reaccin global:

    Sin embargo, segn las leyes de la qumica est reaccin no

    puede ocurrir directamente, por lo que Solvay tuvo la idea de

    buscar un camino por el cual ese proceso fuera posible. Y lo

    consigue, precisamente con el amoniaco, cuyo papel es desdoblar

    ese proceso global en varias etapas permitidas:

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    1) En primer lugar, se prepara una disolucin saturada de

    cloruro de sodio (NaCl) que se lleva a una torre de absorcin,

    donde se satura con amoniaco (NH3), gas que se inyecta en

    contracorriente. Se obtiene as lo que se conoce como

    Lquido amoniacal.

    2) Seguidamente ese Lquido amoniacal se conduce a una segunda torre de absorcin (Torre Solvay) y se le hace pasar

    otro gas tambin en contracorriente (CO2); El cual ha sido

    obtenido mediante la calefaccin de la caliza:

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    En conjunto lo que ocurre es:

    Es decir, se produce la precipitacin () del hidrgeno carbonato de sodio el cual es poco soluble. Este slido se calcina y da lugar al

    carbonato de sodio, objetivo de esta reaccin: Calor

    Las etapas y el proceso total son complejos de formular. Lo que s

    interesa resaltar son los siguientes aspectos:

    Que el amoniaco hace posible la precipitacin del hidrgeno carbonato de sodio.

    Que el amoniaco se puede recuperar fcilmente y volver a utilizarse en el proceso de sntesis del carbonato de sodio.

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    Se recupera por tratamiento de NH4Cl con Ca(OH)2, que a su vez

    se obtiene tratando el CaO producido en (1) con H2O:

    En esta reaccin de recuperacin de amoniaco se produce cloruro clcico como subproducto (El nico de este proceso)

    que se puede emplear como desecante, para preparar soluciones

    refrigerantes y para obtener calcio.

    El CO2 producido en la calcinacin del hidrgeno carbonato de sodio (3) puede volver a utilizarse en el proceso, conducindole a

    la torre de absorcin.

    Por ello, el mtodo Solvay es un ejemplo de economa industrial !!!

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