UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MÉXICO

FACULTAD DE QUÍMICA

PROGRAMA EDUCATIVO DE INGENIERO QUÍMICO

“Diagramas de Flujo y Descripción de los Procesos de Producción”

Nancy Itzel Ordoñez Gómez

“PRINCIPIOS DE LOS PROCESOS QUIMICOS”Julián Cruz Olivares

Lugar y Fecha de presentaciónUnidad cerrillo

18 de abril del 2014

Ácido sulfúrico

En el proceso de cámaras de plomo el dióxido de azufre (SO2) gaseoso caliente entra por la parte inferior de un reactor llamado torre de Glover donde es lavado con vitriolo nitroso (ácido sulfúrico con óxido nítrico (NO) y dióxido de nitrógeno (NO2) disueltos en él), y mezclado con óxido de nitrógeno (NO) y óxido de nitrógeno (IV) (NO2) gaseosos. Parte de óxido de azufre (IV) es oxidado a óxido de azufre (VI) (SO3) y disuelto en el baño ácido para formar el ácido de torre o ácido de Glover (aproximadamente 78% de H2SO4).

De la torre de Glover una mezcla de gases es transferida a una cámara recubierta de plomo donde es tratado con más agua. El ácido sulfúrico es formado por una serie compleja de reacciones; condensa en las paredes y es acumulado en el piso de la cámara. El ácido de cámara o ácido de fertilizante, contiene de 62% a 68% de H2SO4.

Luego de que los gases pasaron por las cámaras se los hace pasar a un reactor llamado torre de Gay-Lussac donde son lavados con ácido concentrado enfriado (proveniente de la torre de Glover). Los óxidos de nitrógeno y el dióxido de azufre que no haya reaccionado se disuelven en el ácido formando el vitriolo nitroso utilizado en la torre de Glover.

Nitrato de amonio

Proceso para la obtención de nitrato de amonio se lleva a cabo en un reactor primario, equipo en donde se produce una reacción química (modificación de la composición de los elementos incorporados), se mezcla el amoniaco con aire para

obtener ácido nítrico. Luego se mezcla en un segundo reactor el ácido nítrico con amoniaco, obteniéndose nitrato de amonio en forma líquida.

Finalmente en una torre de prillado (torre donde a través de un proceso de enfriamiento se transforma el líquido en granos) el nitrato de amonio liquido se convierte en nitrato de amonio solido (granulado o también llamado prill).

Azúcar refinado

La caña se transporta, para la preparación que consiste en romper las celdas de

los tallos. Luego unas bandas transportadoras la conducen a los molinos después

pasa al tanque, donde se rebaja su grado de acidez. El jugo alcalinizado se

bombea a los calentadores. Luego el jugo clarificado pasa a los evaporadores; El

cocimiento de la sacarosa que contiene el jarabe se lleva a cabo en tachos al

vacío. Los cristales de azúcar se separan de la miel restante en las centrífugas y

Mediante la refinación, se eliminan los colorantes o inorgánicas que el licor pueda

contener. El azúcar refinado se lava con condensado de vapor, se seca con aire

caliente.

Cerveza

Germinación de la malta

El grano de cebada, seleccionado, limpiado y humedecido, se extiende en una gran sala llamada cámara de germinación Enseguida con ayuda del Galland, (aparato formado por dos cilindros, uno metálico exterior y otro interior giratorio de tela metálica) en donde caen las semillas desde una tolva; por un eje interior sale una corriente de aire húmedo Enseguida se tuestan en hornos especiales entre 100 y 200ºC y se muelen hasta reducirlos a harina.

Maceración

Transformación del almidón en azúcar fermentable El agua caliente se añade a las cubas que tienen agitadores en las que está la harina de malta. Hirviendo el líquido Se filtra en una cuba decantadora (lauter), El filtrado, llamado mosto, se hierve en grandes depósitos, en donde se adiciona la cantidad precisa de lúpulo. Se filtra, se enfría y airea.

Fermentación

Se introducen levaduras que se clasifican en: 1) altas: formadas por cultivos de Saccharomyces cerevisiae, que suben a la parte posterior del tanque de fermentación (cervezas "ale").

2) bajas: formadas por cultivos de S. Carlsbergensis, que se depositan en la parte inferior, con temperaturas entre 15 y 20ºC (cervezas "Lager").

Maduración

Este proceso consiste en dejar reposar el líquido en tanques especiales durante algunos meses. Se adicionan agentes antioxidantes A veces se filtra.

Etileno

La obtención industrial del etileno se lleva a cabo mediante la deshidrogenación del etano.

Esta transformación es fuertemente endotérmica (requiere de calor). Por eso se lleva a cabo en hornos de pirolisis a unos 1000°C. Esta alta temperatura produce el rompimiento de enlaces, así que la formación de etileno se ve acompañada de la creación de otros productos secundarios no deseados, que son separados por destilación o absorción.

PVC

En la primera sección el dicloroetileno (EDC) se produce mediante una reacción de cloración directa mientras que en la segunda sección se produce mediante una reacción de oxicloración. Las dos reacciones son exotérmicas.

El EDC que se produce en la cloración directa se puede alimentar directamente al horno de craqueo (tercera sección) mientras que el obtenido en la oxicloración necesita pasar por una etapa de purificación antes de entrar en la sección de craqueo.

La tercera sección es el craqueo del EDC para formar VCM. Tras el craqueo los productos (VCM, HCl y EDC no convertido) pasan a una etapa de destilación de donde se obtiene el VCM producto y se separan el HCl y el EDC que se reciclan a oxicloración y destilación de EDC respectivamente.

Como se observa de la reacción global el proceso es balanceado, en cuanto al ácido clorhídrico, siendo reutilizado todo el ácido generado en el craqueo en la sección de oxicloración.

Mediante la polimeración del monómero VCM en reactores, en unas condiciones adecuadas de presión y temperatura, se obtiene el polímero policloruro de vinilo (PVC).

Cal hidratada

A. CAL VIVA

1. Las piedras de cal minadas o desenterradas son aplastadas en rocas de tamaño más pequeño por una carrillera trituradora y luego es alimentada a tres cubiertas de filtrado por vibración la cual remueve cualquier fragmento grande o pequeño según el tamaño deseado.

2. Después que han sido filtrados, las piedras de cal son pesadas en una correa transportadora con balanzas construidas, como cuando este es transportado en una grúa de salto.

3. Las piedras de cal y el coque son elevadas a la parte superior del horno vertical donde son descargados.

4. Las piedras calizas son desfragmentadas térmicamente en un horno donde la temperatura varia a de 925°C a 1,340°C siendo mantenidas con el fin de alcanzar la temperatura de disociación de los carbonatos encontrados en las piedras de cal. El dióxido de carbono en el horno de gas es soplado dentro de un sistema de lavado pero con una reducida ventilación.

5. La cal viva producida en el horno es descargada en un mandil transportador el cual los lleva hacia un martillo de triturado. Después que ha sido pulverizado por el martillo de triturado, este es descargado en una tolva elevadora para ser transportada al depósito de almacenamiento de la cal viva.

B. CAL HIDRATADA

1. La cal hidratada es producida básicamente por la mezcla de agua con la cal viva. El agua y la cal viva son alimentadas en un hidratador en un porcentaje de uno a uno.

2. Esta cal apagada es colocada dentro de un tanque de almacenamiento donde se completa su hidratación.

3. La ligera humedad de la cal apagada es descargada dentro de una tolva elevadora la cual tiene en su interior un separador centrifugante.

4. Durante el proceso de separación, las partículas gruesas de cal son removidas desde la cal hidratada en forma de desechos. El siguiente paso, aparte de la producción en polvo listo para embolsar, es la mejora de la consistencia respecto a la fineza y pureza química de la cal hidratada producida.

5. El polvo de cal hidratada es transportado a la máquina de embolsado la cual automáticamente distribuye la cal en bolsas de 25 Kg o en bolsas de una tonelada, completando así; el proceso.

Biodiesel

Primero se introduce el aceite vegetal que después el filtrado para pasar a un almacén de aceite posterior pasa a un reactor efectuando la reacción, a continuación pasa a un separador y se obtiene biodiesel y glicerina. Otra forma es cuando se tiene almacenado alcohol y mediante un catalizador y sosa caustica se

obtiene una mezcla de método que después pasa al reactor y posteriormente a un separador

La producción del biodiesel es un proceso conceptualmente simple:El Aceite vegetal de características conocidas reacciona a temperaturas moderadas (~65 °C) con metanol en presencia de un catalizador alcalino o ácido; típicamente se utiliza hidróxido de sodio o de potasio. Después de aproximadamente dos horas bajo condiciones de constante agitación, los triglicéridos, las moléculas complejas que forman el aceite y que le dan su consistencia viscosa, reaccionaron completamente con el metanol para formar cadenas de metil-éster (biodiesel) y glicerina, un producto secundario de valor comercial.

Ácido acetilsalicílico

Para fabricar una tonelada de aspirina son necesarios 770 kg de ácido salicílico y 590 kg de anhídrido acético (para que la operación sea rentable, deben recuperarse el ácido acético y el exceso empleado de anhídrido acético). El rendimiento de reacción es del 90%, obteniéndose como subproducto 340 kg de acético.

El modo de operación sigue siendo principalmente discontinuo. El ácido salicílico y el anhídrido acético se alimentan a un reactor de acero inoxidable. La temperatura debe mantenerse a menos de 90ºC, con buen control de temperatura a lo largo del ciclo. Tras dos o tres horas, la masa de reacción se bombea a un filtro, y de allí a un cristalizador, donde se mantiene a 0ºC. Los cristales obtenidos se centrifugan, lavan y secan (0'5% humedad); el licor madre se recircula.

En otras variantes del proceso, la reacción se lleva a cabo en un disolvente inerte, como CCl4, ácido acético, hidrocarburos, benceno, tolueno, etc. También pueden usarse esos disolventes para lavar los cristales, y elevar la calidad del producto. O bien, emplear un catalizador, como ácidos o aminas terciarias.

Vino

1-Las uvas se cosechan en cajas pequeñas para evitar cualquier “maltrato”. Vendimiadas en su punto óptimo de maduración, llegan al lagar.

2- Pasan a una máquina que separa los granos del escobajo (parte verde del racimo).

3- Los granos casi enteros pasan a una prensa neumática que los “estruja” suavemente (no los muele) para que liberen el jugo o mosto y la pulpa.

4-La uva prensada y su jugo son llevados a vasijas de acero inoxidable, madera o cemento. Comienza la fermentación alcohólica (dura 4 a 10 días), proceso que se

produce porque las levaduras que naturalmente trae la uva, se alimentan de los azúcares y los transforman en alcohol.

Al mismo tiempo las sustancias contenidas en la piel de las uvas tintas se difunden en el jugo. Este proceso se denomina “maceración” y puede ser más o menos prolongado, según el tipo de vino que se quiera elaborar.

En el caso de las uvas blancas, después de la molienda se realiza el desborre previo para eliminar los restos vegetales y las impurezas en suspensión por sedimentación.

5-Finalizada la maceración, se escurre la parte líquida y se separa de los sólidos (orujo).

6-Luego de la fermentación, todo vino exige cuidados hasta que llega a la botella. Algunos han sido concebidos para la crianza, otros saldrán rápidamente al mercado. Así se completa un proceso que nació en la viña y finalizará en su copa.

* Vinos rosados: nacen a partir de uvas tintas, sólo que durante el proceso de vinificación el jugo permanece poco tiempo en contacto con las pieles coloreadas. Por eso, el jugo no se tiñe completamente pero adquiere delicados matices y notas típicas de aroma y sabor. Actualmente se está reposicionando el vino rosado a partir de ejemplares elaborados con Syrah, Merlot, Malbec, entre otros.