Proceso Industrial Del Acido Nitrico

Proceso industrial del ácido nítrico

El ácido nítrico a nivel industrial se fabrica mediante la síntesis del amoniaco y oxígeno. Ambos elementos se combinan en un reactor de grandes proporciones ante la presencia de un catalizador metálico. Debido a las altas temperaturas que se soportan (700-900 grados centígrados), se utilizan metales que guarden sus características físicas a estas temperaturas, siendo el más apropiado el platino, en combinación con rodio (5-10%) que le aporta más rigidez.

2NH3 + 3O2  2HNO3 + 2H2

El aire es presurizado por medio de un compresor impulsado por una turbina de gas y vapor, además es purificado. Se precalienta por medio de un intercambio de calor con los gases del producto. El amoniaco proporcionado como materia prima líquida se evapora y precalienta a la misma temperatura por medio de vapor. Después se mezclan las dos corrientes y se alimentan a un reactor adiabático donde el aire oxida el amoniaco, a NO, que forman gases nitrosos con el aire en exceso; dentro del reactor se encuentra una malla o tela de platino que se usa como catalizador. La relación de alimentación es de 10% de amoniaco y 90 % de oxígeno, por eso se cree que es más barato y cómodo transportar el amoniaco que el ácido nítrico.

Los gases desprendidos en esta parte del proceso se usan en una caldera para la producción de vapor, el pre calentador de aire y un calentador de gas residual, antes de hacerlos pasar por un condensador enfriador, del cual sale a 40°C aproximadamente. De allí pasan a un proceso de absorción, que se puede realizar en una torre que se alimenta con agua o en un sistema de varias torres en las cuales se bombea ácido cada vez más diluido de la torre anterior, hasta agua, intercalando un refrigerante, en contracorriente con los óxidos de nitrógeno que salen del reactor. En la torre se hace circular agua en contracorriente con los óxidos que salen del reactor, esta debe tener un sistema de refrigeración, como por ejemplo, chaquetas de enfriamiento. En el proceso se llega al equilibrio, y entonces el ácido ya producido se descompone y se vuelve a producir NO, por lo cual no es suficiente la absorción ácida, entonces el ácido débil en algunas plantas se somete a una absorción alcalina si se desea aumentar la concentración de este. Este método consiste en pasar el ácido por torres de absorción rociadas con líquidos alcalinos, generalmente este lavado se hace con una suspensión de cal en una disolución de nitrato de calcio, esta solución reacciona con los óxidos de nitrógeno formando nitritos, los cuales se pueden recuperar por inyección de aire en una torre de inversión. Este método de absorción alcalina disminuye en gran cantidad la posible contaminación de los óxidos de nitrógeno (NOx) y también evita que se entorpezcan las reacciones de producción de HNO3, aumentando un poco la concentración, de 50% que sale de la absorción ácida, a 60% después de la alcalina.

Los métodos más usados de fabricación de ácido alcanzan máximo concentraciones de 60%, aunque en algunos casos con la pre concentración se llega hasta 68%, por lo cual se deben someter a procesos de concentración, el más usado es la captación del agua con ácido sulfúrico, el cual después se recupera

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