PROCESO DE PRODUCCION DEL ACIDO SULFURICO

PROCESO DE PRODUCCION DEL ACIDO SULFURICO

Variables a Controlar:
Nivel en el tanque de fundición.
Temperatura del azufre en el tanque de fundición.
Aire que entra al quemador.
Nivel de agua en la caldera de calor residual.
Concentración de SO3 en el gas que sale del absorbedor.
Concentración de H2SO4 en el tanque de disolución.
Nivel en el tanque de disolución.
Temperatura de los gases que entran a la primera etapa del convertidor.

Tanque de Fundición:

Características:

Tanque anti corrosión debido a que el azufre invade el aislamiento y queda atrapado entre la superficie del tanque y el aislamiento. Si la temperatura de la pared del depósito está por debajo de 100 ° C, no se vaporizará el agua y, en consecuencia, el agua será capaz de estancarse y continuamente corroer la superficie.

INSTRUMENTACION

La instrumentación en "Ácido Sulfúrico" es muchas maneras similar a los instrumentos que se encuentran en otras industrias. Sin embargo, si las especificaciones de la aplicación no son consideradas cuidadosamente, puede dar lugar a problemas de control de funcionamiento y de la planta y, posiblemente, los riesgos de seguridad. La información se proporciona para los instrumentos en las siguientes categorías:

Temperatura.
Presión
Flujo
Concentración de Acido
Concentración de SO2
Concentración de O2

Temperatura.
Hay muchos tipos de instrumentos de temperatura que pueden usarse para indicar o medir las temperaturas en el proceso; estas pueden ser termocuple, pirometros, RTD's, termómetros bimetálicos, etc.
De todos estos métodos, solo 3 son usados típicamente en plantas de ácido para la medición de temperatura: termocuplas, RTD (resistance thermometry) y termómetros bimetálicos.

Termocupla

Hay siete tipos estándar usados en la termocouples. Cada tipo tiene designado una letra.
Las termocuplas tipo J cubren la mayoría de aplicaciones en las plantas de ácido sulfúrico. Para aplicaciones de alta temperatura (por ejemplo en horno de azufre) se utiliza termocouples tipo K.



En el convertidor, un puñado de cuarzo se puede colocar bajo el extremo del termopar así para evitar que la parte superior del termopar sea enterrado en el catalizador.

RTD's

Las RTD's son generalmente usados en la medición de temperaturas en equipos rotativos (e.j: rodamientos, motores eléctricos, etc)

Termopozo (thermowells)

Los Termopozos están fabricados de barras solidas los cuales protegen a los elementos primarios de medición de temperatura que evita que estos se dañen por la acción de fluidos corrosivos, altas velocidades y presiones. Además provee la facilidad de cambio del instrumento de medición sin necesidad de suspender o parar el proceso.

Una variedad de materiales son usados para los termopozos, dependiendo de las condiciones de servicio. El material más común y su aplicación en plantas de ácido sulfúrico son mostrados en la siguiente tabla:



En la mayoría de los casos, el termopar/termopozo debe llegar hasta el punto medio de la tubería, conducto o vaso. Se puede utilizar longitudes más cortas donde el termopozo estaría sin soporte, y existe el riesgo de que se rompa o ponga demasiada tensión en el montaje de la boquilla.

Instalación:

La instalación del termopozo variara dependiendo del servicio y el material de la línea de proceso. Los tamaños de las boquillas típicas se muestran en la siguiente tabla:



Presión

Las mediciones de presión se toman dondequiera la información será útil para el control, la vigilancia, o dificultad para disparar el proceso o equipo. Las presiones críticas deben estar disponibles en la sala de control para informar a los operadores cuando la presión está fuera de su rango normal.

Los medidores de presión siempre deben ser montados con una válvula de aislamiento por lo que el medidor se puede quitar de forma segura durante el funcionamiento. La conexión para el medidor típicamente es de 1/2'' NPT. La conexión a la línea de proceso y la válvula puede ser de cualquier tamaño, siempre y cuando la conexión se reduzca a 1/2'' NPT para montar el medidor.

Flujo



Concentración de Acido

La medición de concentración de Acido/Oleum se basa en el hecho que una propiedad física cambiara a medida cambie la concentración. Típicamente se utilizan las propiedades de conductividad, índice de refracción y velocidad del sonido para medir las concentraciones de ácido/Oleum.

Concentración de SO2
Concentración de O2

VALVULAS EN EL PROCESO

Para el proceso de fabricación de ácido sulfúrico se deben tomar cuidado al momento de escoger correctamente el tipo de válvula (válvula mariposa, válvula aguja, válvula bola, etc.)

Para los subprocesos que necesiten un intercambiador de calor (waste heat boiler) es útil utilizar válvulas mariposa. Una válvula de mariposa es un dispositivo para interrumpir o regular el flujo de un fluido en un conducto, aumentando o reduciendo la sección de paso mediante una placa, denominada «mariposa», que gira sobre un eje. Al disminuir el área de paso, aumenta la pérdida de carga local en la válvula, reduciendo el flujo.

La válvula de globo es adecuada para utilizarse en una amplia variedad de aplicaciones, desde el control de caudal hasta el control abierto-cerrado (On-Off) Cuando el tapón de la válvula está en contacto firme con el asiento, la válvula está cerrada. Cuando el tapón de la válvula está alejado del asiento, la válvula está abierta. Por lo tanto, el control de caudal está determinado no por el tamaño de la abertura en el asiento de la válvula, sino más bien por el levantamiento del tapón de la válvula (la distancia desde el tapón de la válvula al asiento). Una característica de este tipo de válvula es que incluso si se utiliza en la posición parcialmente abierta, hay pocas posibilidades de daños al asiento o al tapón por el fluido. En particular, el principal tipo de válvula de globo utilizada para control de caudal es la válvula de aguja.

En el tanque de fundición del azufre, hay q considerar que considerar que la válvula de control debe soportar 650kPa a 150º C.