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ÁCIDO FOSFÓRICO Duarte, J C.I V-24.471.998; Torrealba, Y C.I V-21.241.210 Faculta de Ingeniería, Escuela de Ing. Industrial Principios y Procesos Químicos, Sección 105I1. 6 de Agosto del 2016. [email protected], [email protected] Él ácido fosfórico es una sustancia química producida por el tratamiento de la roca fosfórica con el ácido sulfúrico, es empleado como fertilizantes en la agricultura moderna, sin embargo abarca otros usos y aplicaciones como en laboratorios químicos, limpieza, materiales odontológicos, entre otros. Éste ácido se puede obtener mediante dos vías, que son la vía seca, en la cual agrupa tres secciones importantes que es la combustión del fósforo, hidratación de pentóxido fosfórico y finalmente la sección recogida de humos. Por vía húmeda se clasifica en dos áreas, que son, el dihidrato y semi-dihidrato. Por consiguiente con éste trabajo se podrá evaluar el proceso de obtención del ácido fosfórico, las reacciones y equipos por la cual todo ingeniero debe de tener conocimiento. De la misma forma se estudiara los fundamentos legales y el impacto que puede causar el proceso del ácido fosfórico en el medio ambiente. 1.-INTRODUCCIÓN El ácido fosfórico (H 3 PO 4 ), es el principal ácido inorgánico producido y consumido en cuanto a términos de valor de producción se refiere y el segundo en términos de volumen (después del ácido sulfúrico). Más del 80% del ácido fosfórico producido es usado principalmente en la producción de fertilizantes agrícolas, el resto en aditivos a detergentes, productos de limpieza, insecticidas y farmacéuticos. Es importante resaltar que el ácido fosfórico puede presentarse en diferentes estados físicos dependiendo de la temperatura y pureza en la que se encuentre. Él ácido fosfórico se emplea en el fosfatado de metales y abrillantado de aluminio, en preparación de abonos, como regulador de pH en bebidas refrescantes, entre otras aplicaciones. Asimismo el presente trabajo se elabora con la finalidad de transmitir un mayor conocimiento sobre la obtención del ácido fosfórico y los procesos empleados para su fabricación. Es importante denotar las empresas productoras directamente del ácido fosfórico así como la materia prima e insumos que se emplean para la producción de éste ácido. Pequiven posee una planta de ácido fosfórico que por diseño original genera 625 TMD de H 3 PO 4 a una concentración de 40%. Los envasados que contiene ésta sustancia deben de cumplir con los requerimientos estipulados que el estado establece. 1.- Presentación con claridad del formato [3pts] 2.- Procesamiento de fundamentos teóricos y legales [4pts] 3.- Análisis e interpretación de la descripción del proceso [5pts] 4.- Coherencia del diagrama de flujo de proceso [3pts] 5.- Capacidad de síntesis (Resumen, introducción y conclusiones) [3pts] 6.- Desarrollo de las referencias bibliográficas [2pts]

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ÁCIDO FOSFÓRICO Duarte, J C.I V-24.471.998; Torrealba, Y C.I V-21.241.210

Faculta de Ingeniería, Escuela de Ing. Industrial

Principios y Procesos Químicos, Sección 105I1.

6 de Agosto del 2016.

[email protected], [email protected]

Él ácido fosfórico es una sustancia química producida por el tratamiento de la roca

fosfórica con el ácido sulfúrico, es empleado como fertilizantes en la agricultura moderna,

sin embargo abarca otros usos y aplicaciones como en laboratorios químicos, limpieza,

materiales odontológicos, entre otros. Éste ácido se puede obtener mediante dos vías, que

son la vía seca, en la cual agrupa tres secciones importantes que es la combustión del

fósforo, hidratación de pentóxido fosfórico y finalmente la sección recogida de humos. Por

vía húmeda se clasifica en dos áreas, que son, el dihidrato y semi-dihidrato. Por

consiguiente con éste trabajo se podrá evaluar el proceso de obtención del ácido fosfórico,

las reacciones y equipos por la cual todo ingeniero debe de tener conocimiento. De la

misma forma se estudiara los fundamentos legales y el impacto que puede causar el

proceso del ácido fosfórico en el medio ambiente.

1.-INTRODUCCIÓN

El ácido fosfórico (H3PO4), es el principal

ácido inorgánico producido y consumido

en cuanto a términos de valor de

producción se refiere y el segundo en

términos de volumen (después del ácido

sulfúrico). Más del 80% del ácido

fosfórico producido es usado

principalmente en la producción de

fertilizantes agrícolas, el resto en aditivos

a detergentes, productos de limpieza,

insecticidas y farmacéuticos. Es

importante resaltar que el ácido fosfórico

puede presentarse en diferentes estados

físicos dependiendo de la temperatura y

pureza en la que se encuentre. Él ácido

fosfórico se emplea en el fosfatado de

metales y abrillantado de aluminio, en

preparación de abonos, como regulador

de pH en bebidas refrescantes, entre otras

aplicaciones. Asimismo el presente

trabajo se elabora con la finalidad de

transmitir un mayor conocimiento sobre

la obtención del ácido fosfórico y los

procesos empleados para su fabricación.

Es importante denotar las empresas

productoras directamente del ácido

fosfórico así como la materia prima e

insumos que se emplean para la

producción de éste ácido. Pequiven posee

una planta de ácido fosfórico que por

diseño original genera 625 TMD de

H3PO4 a una concentración de 40%. Los

envasados que contiene ésta sustancia

deben de cumplir con los requerimientos

estipulados que el estado establece.

1.- Presentación con claridad del formato [3pts]

2.- Procesamiento de fundamentos teóricos y legales [4pts]

3.- Análisis e interpretación de la descripción del proceso [5pts]

4.- Coherencia del diagrama de flujo de proceso [3pts]

5.- Capacidad de síntesis (Resumen, introducción y conclusiones) [3pts]

6.- Desarrollo de las referencias bibliográficas [2pts]

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2-. FUNDAMENTOS TEÓRICOS:

2.1- ORIGEN DEL ÁCIDO

FOSFÓRICO:

El ácido Fosfórico fue descubierto en

1777 por unos de los mejores químicos

del siglo XVlll “Karl Wilhelm Scheele” y

Johan Gottlieb Gahn, aplicando Ácido

Nítrico sobre cenizas de hueso. Sin

embargo el ácido fosfórico así obtenido

no tuvo aplicaciones generales ni

practicas durante años.

El interés inicial en la fabricación del

ácido fosfórico para uso como fertilizante

aparece descrito en el libro titulado como

“Química Orgánica y su aplicación en la

Agricultura y Filosofía” de Justos Von

Liebig, (1840).

En éste libro Liebig, demostró que el

fosfato insoluble presente en los huesos y

los minerales de fosfato, mediante el

tratamiento con ácido sulfúrico, se puede

convertir como medio nutriente para el

cultivo de plantas. Este fue el inicio de la

producción industrial del ácido fosfórico.

El ácido fosfórico se encuentra presente

de manera natural en varias frutas y

vegetales. En Estados Unidos en

producido comercialmente a partir del

fosfato extraído de las minas.

2.2- CARACTERÍSTICAS DEL

ÁCIDO FOSFÓRICO.

Nombre Químico: ácido fosfórico.

Otros nombres empleados (ácido

ortofosfórico, ácido fósforico

blanco, sonac, entre otros).

Fórmula Química: H3PO4.

Se encuentra en la lista de

sustancias peligrosas para la salud

ya que es corrosiva.

Cuando se quema forma vapores

tóxicos.

Forma tres tipos de sales, fosfatos

primarios, dibásicos y tribásicos.

Este compuesto puede presentarse

en diferentes estados físicos

dependiendo de la temperatura y

de su pureza:

A 20 °C, el ácido fosfórico a una

concentración entre 50 y 70% es un

líquido transparente móvil.

A una concentración de 85% es un

líquido viscoso transparente incoloro o

ligeramente amarillento.

A una concentración del 100% es un

sólido higroscópico e inestable, formado

por cristales ortorómbicos.

2.2 CLASIFICACIÓN DEL

ÁCIDO FOSFÓRICO.

De acuerdo al proceso de producción del

ácido fosfórico se puede encontrar una

clasificación que consta por dos métodos:

Por Vía Seca: Nos proporciona que, la

formación del ácido a partir de fósforo

elemental se constituye de la siguiente

manera:

Combustión del Fósforo:

4P + 5O2 2 P2O5

La reacción mostrada nos indica que

están reaccionando dos moléculas de

fósforo con cinco de oxígeno para formar

finalmente dos moléculas de pentóxido de

fósforo.

Hidratación del Pentóxido de Fósforo

(P2O5) resultante:

P2O5 + 3H2O 2H3PO4

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La reacción proporciona la siguiente

información, la cual es que una molécula

de pentóxido de fósforo reacciona con

tres de agua para formar finalmente dos

moléculas de ácido fosfórico.

Recogida de los Humos: Es elaborado

mediante la implementación de un

precipitador electrostático para recoger

los humos que se forman durante el

proceso.

Por Vía Húmeda: El proceso por vía

húmeda más usual es el que utiliza ácido

sulfúrico para el ataque de la roca

fosfórica y se puede clasificar en:

1. Dihidrato: Es un proceso

convencional que consta de tres

secciones principales:

1.1 El reactor, donde tiene lugar la

reacción sólido-líquido.

1.2 La filtración, para separar el yeso

del ácido producido.

1.3 La Concentración, que comprende

éste proceso está comprendida entre 40

y 54%, en donde finalmente se

almacenará en los tanques.

2. Hemi-Dihidrato: Tiene la

particularidad de que el yeso final

obtenido, sea mucho más puro y apto

para su utilización posterior en la

industria del cemento. Requiere siempre

una temperatura superior a los 100 ºC,

el cual no ha tenido éxito por los graves

problemas de corrosión que trae

consigo.

2.3 EMPRESAS PRODUCTORAS A

NIVEL NACIONAL E

INTERNACIONAL

Empresas Internacionales:

Fosfatos y Químicos Básicos

(FOSQUIBA): Es una empresa mexicana

ubicada en Veracruz que en 1981 inició

sus operaciones. Empezando como

fabricantes de fosfatos, paralelamente dio

inicios comerciales con derivados del

Ácido fosfórico, FOSQUIBA provee

insumos a una amplia gama de ramas

industriales, muchos de sus productos

están orientados hacia la industria de los

alimentos, cerámica, metalmecánica,

papelera, textil, perforación, tratamiento

de aguas, pinturas y recubrimientos,

detergentes, limpiadores entre otros.

Actualmente tiene alta capacidad de

producción con bodegas de sólidos que

disponen de tanques suficientes para

almacenar 2.000 toneladas métricas de

ácido fosfórico. Su producción en el año

2015 fue de 1500 toneladas métricas.

MONÓMEROS: Esta empresa se

encuentra ubicada en barranquilla

Colombia, cuenta con un moderno

sistema de control automatizado de

procesos que permiten fabricar

productos de calidad. El Ácido nítrico,

ácido sulfúrico, sulfato de sodio, yeso,

soda caústica, ácido fosfórico,

amoniaco, metanol, agua amoniacal, son

entre otros, los productos que ofrecen.

La producción total de Monómeros es

de un millón de toneladas anuales, su

participación en el mercado nacional es

del 50% y sus exportaciones llegan a

más de 50 países del mundo.

Actualmente MONÓMEROS es una

filial de Pequiven.

FOSBRASIL: Ubicada en Brasil,

sus comienzos fueron en marzo de 1985,

es el mayor productor de ácido fosfórico

purificado en el hemisferio sur, que

trabaja en una variedad de mercados en

todo el mundo. Su producción principal

está basada en productos químicos para

industrias de alimentos y cultivos. Se

estima que para el año 2017 la empresa

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disponga de una capacidad de 2,5

millones de toneladas métricas anuales

para la producción de roca fosfórica.

Empresas Nacionales:

Empresas Productoras a Nivel

Nacional: En Venezuela existen dos

yacimientos de roca fosfática ubicadas en:

1. El Recinto (Edo. Falcón)

2. Ureña (Edo. Táchira)

Y solo existen dos plantas productoras de

Ácido Fosfórico que son: Complejo

Petroquímico filial de PDVSA y

Tripoliven C.A.

Empresas:

TRIPOLIVEN: Es una empresa

accionaría mayoritaria de

Petroquímica de Venezuela

(PEQUIVEN). Fue constituida en

1972, cuya producción está basaba en

productos derivados del fósforo,

detergentes y cerámicas fertilizantes

así como también fosfatos para

alimentación animal. La producción

anual se estima de 450 TMD.

PETROQUÍMICA DE VENEZUELA

(PEQUIVEN): Ubicado en el Edo.

Carabobo y fundada en 1973. La

producción en la planta de ácido

fosfórico por diseño original es de

625 Toneladas métricas por día

(TMD) de H3PO4 (Ácido Fosfórico)

al 40% p/p, P2O5 (Pentoxido de

Fósforo). Actualmente tiene una

capacidad de 800 TMD de H3PO4 al

40% p/p P2O5.

3.-FUNDAMENTO LEGALES

Las normas COVENIN no aplican para él

proceso del Ácido Fosfórico, sin embargo

es importante hacer énfasis que en el

etiquetado de los envases de este acido el

cual debe estar cerrados herméticamente

como también traer consigo las

indicaciones de concentración (expresado

en %), la reactividad de la sustancia,

corrosividad, Nro de lote, fecha de

fabricación, fecha de envasado y plazo de

validez.

4.- MATERIA PRIMA E INSUMOS

Materia Prima:

La Roca Fosfórica es la materia prima

para la obtención de fertilizantes, como él

ácido fosfórico, es un fertilizante natural

que presenta una adecuada relación de

precios por unidad de nutriente de menor

concentración y más lenta solubilidad que

los fertilizantes industriales.

La roca fosfórica también se conoce

como fosforita, ésta contiene un mineral

de fósforo cuya formula es la siguiente

Ca10 (PO4) X2. El mineral de fósforo más

común de las rocas fosfóricas en la

fluoropatita. Otros minerales presentes en

las rocas son las calcitas, silicatos y otros

minerales en muy baja proporción.

Él ácido más empleado para la extracción

de la rica fosfórica es “El Ácido

Sulfúrico” que ocurre mediante un

proceso que se conoce como “Vía

Humedad”. Al final de éste proceso

quedan muchas impurezas y materia

sólida, por lo que tiene que purificarse

para obtener las diferentes calidades o

grados del ácido fosfórico como él

técnico, alimenticio y farmacéutico.

Insumos:

Gas Natural: Se define como una

mezcla de hidrocarburos gaseosos ligeros

que se extrae, bien sea de yacimientos

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petrolíferos o de carbón. El gas natural

está constituido principalmente por

hidrocarburos como el metano.

Agua: Se puede presentar en

estado líquido, sólido y gaseoso. Es una

molécula que está constituida por dos

átomos de hidrogeno y uno de oxígeno y

es empleada para conseguir menor

porcentaje de concentración en la

sustancia.

Aditivo Antiespumante, Se

definen como aquellos que reducen la

tensión superficial de las soluciones o

emulsiones, para así inhibir o modificar la

formación de espuma empleado para que

no sobrepase el nivel de capacidad en el

reactor.

Aire: Se denomina aire como una

mezcla homogénea de gases que

constituye la atmósfera terrestre, está

constituido por 21% de oxígeno y 78% de

Nitrógeno. Se emplea en el proceso por

presión de línea para facilitar la mezcla en

el secado de producto.

5.- PROPIEDADES FISICAS Y

QUÍMICAS

5.1 Propiedades Físicas:

A temperatura ambiente el ácido

fosfórico es una sustancia cristalina.

Este ácido tiene un aspecto líquido

transparente, ligeramente amarillento.

Su punto de ebullición es igual a 213

°C.

PH de 1.5

No tiene olor

Punto de fusión: 42.35 °C.

Densidad específica: 1.8741 g/cm3

a

25 °C.

Solubilidad en agua muy elevada,

esto se debe a que el agua en el ácido

fosfórico no le resta propiedades solo

disminuye la concentración.

Masa Molar: 97,995182 g/mol.

5.2 Propiedades Químicas:

Normalmente, el ácido fosfórico se

almacena y distribuye en disolución.

Se obtiene mediante el tratamiento de

rocas de fosfato de calcio con ácido

sulfúrico.

El ácido fosfórico es un ácido débil el

cual tiene tres grados de disociación:

Él cual se puede expresar a través de 3

ecuaciones reversibles donde se muestra

en cada caso la liberación de un ión

hidronio. Además cada ecuación está

asociada a una constante de equilibrio Ka.

Se observa que la primera es mayor que

la segunda y ésta a su vez es mayor que la

tercera.

1. En la primera reacción el ácido

fosfórico reacciona con el agua

cediéndole un protón para formar el ión

hidronio.

H3PO4+H2O H3O+ +H2PO4

Ka1= 7.25×10−3

2. En la segunda reacción el ión

formado del fosfato ácido libera otro

protón generando un segundo ión

hidronio.

H2PO4−+ H2O H3O+ +HPO42−

Ka2= 6.31×10−8

3. Por último en la tercera se forma

un ión fosfato y otro ión hidronio.

HPO42−+H2O H3O+ PO4

3−

Ka3= 3.98×10−13

En resumen el ácido fosfórico cuando

reacciona con el agua libera tres iones

hidronio y un ion fosfato y cabe destacar

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que las reacciones se realizan de manera

consecutiva.

5.1 REACCIONES QUÍMICAS

La reacción principal que se lleva a cabo

para la producción del ácido fosfórico es:

La cual será explicada y analizada a

continuación en la descripción del ácido

Fosfórico.

6.- DESCRIPCIÓN DEL ÁCIDO

FOSFÓRICO

El proceso químico del ácido fosfórico es

producido mediante una reacción química

entre el ácido sulfúrico y la roca fosfática

previamente secada y molida, generando

como subproductos yeso insoluble, una

vez completada la reacción y la

cristalización del yeso, los compuestos

líquidos y sólidos son separados mediante

un proceso de filtración, luego el ácido

fosfórico líquido obtenido al 28% de P2O5

(Pentóxido de fósforo) va a un proceso de

evaporación donde se concentra hasta un

40% de P2O5 en donde posteriormente se

almacena en tanques.

El proceso químico del ácido fosfórico

por vía húmeda (Dihidrato) se encuentra

clasificado por las siguientes secciones:

6.1.- Recepción de Roca

La roca explotada y triturada de la mina

es transportada hacia la zona de recepción

de roca. Al llegar de la mina, la roca es

descargada desde los vagones tolva del

tren a tolvas subterráneas de allí pasa a

las cintas transportadoras que la

distribuye uniformemente a lo largo del

área de almacenamiento.

Debajo del área de almacenamiento

existen unos equipos vibradores que

facilitan la caída del material hacia la

cinta transportadora encargada de

transportar la roca hacia la sección de

secado.

6.2. Secado de Roca.

La sección de secado de roca fosfática fue

diseñada para tratar la roca húmeda. El

secado de roca se hace con la finalidad de

conseguir un material con un contenido

de humedad tal que cumpla con los

requisitos necesarios para su molienda.

La materia prima utilizada ingresa con un

contenido de humedad aproximado de 8

al 10%. Durante la operación de secado

se deberá disminuir su humedad hasta un

valor máximo de 1%, que garantizará una

mínima cantidad de problemas y la

máxima eficiencia en la sección de

molienda.

El proceso se lleva a cabo de la siguiente

manera: la roca fosfática húmeda,

proveniente de la sección de recepción (o

reclamo), cae a las cintas transportadoras

que transportan la roca hasta la tolva de

alimentación del secador rotatorio de allí

es alimentada y ocurre el contacto directo

con una corriente de gases calientes

paralela a la dirección del flujo de roca, se

le remueve la humedad al producto hasta

un valor aproximado de 1%. El calor

requerido para el secado se obtiene de los

gases generados por la combustión del

gas natural en el horno, estos gases de

combustión, junto con material

particulado de la roca, se mueven a lo

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largo del circuito mediante la succión

generada por el ventilador situado

debajo del sistema de captación de polvo

y finalmente son venteados a la

atmósfera.

Desde la descarga del secador, la roca

fosfática se transporta mediante las cintas

transportadoras hacia el elevador de

cangilones posteriormente, se descarga

la roca seca en los silos.

6.3.- Molienda de la Roca.

Esta sección consiste en la molienda en

seco de la roca. El proceso consta de un

molino rotatorio con cuerpos moledores

de forma esférica, con recirculación del

rechazo y selección neumática de tamaño,

de roca fosfática a un tamaño menor.

La finalidad de la molienda de roca es

obtener una mayor superficie de contacto

entre el ácido sulfúrico y el P2O5 (roca

fosfática) en el área de reacción,

garantizando así que se aprovechará al

máximo el contenido fosfático de la roca.

El proceso se lleva a cabo de la siguiente

manera: la roca seca proveniente de la

sección de secado, bien sea de los silos

de almacenamiento o directamente del

secador es transportada por medio de

tolva de alimentación y posteriormente a

la cinta de allí descarga hacia el molino

de bolas donde se reduce el tamaño del

grano de la roca desde ¼ pulgada

De allí, la roca ya micromizada se

descarga donde se realiza la separación

entre los finos óptimos, para la sección de

reacción, y los granos gruesos que serán

reingresados al molino mediante la línea

de rechazo de roca fosfática.

El material fino proveniente del

clasificador es enviado al par de ciclones

donde se descargar la roca molida a los

elevadores de cangilones luego hacia los

silos.

6.4.- Reacción Química.

La roca fosfática ya seca y molida se

alimenta a través de la cinta

transportadora que alimenta al reactor. El

ácido sulfúrico al 98% y el ácido

fosfórico al 17% de P2O5 (este último

proveniente del área de filtración) se

alimentan también al reactor simple.

El reactor es un tanque cilíndrico que

permite un mezclado rápido y completo,

con mayor tiempo de residencia de los

reactivos, produciéndose así un medio de

reacción compuesto fundamentalmente

por cristales de yeso en crecimiento,

ácido fosfórico en fase líquida (al 28% de

P2O5), cantidades controladas de iones

sulfato en solución, agua y otros

compuestos procedentes de la roca. La

formación de espuma se controla

adicionando antiespumante tanto en el

reactor, como en el tanque.

La reacción química que se produce es

exotérmica; el calor desprendido en ella

se retira del medio de reacción

manteniendo una elevada circulación de

la solución a través del enfriador de

vacío.

El mecanismo consiste en retirar el lodo

del reactor, y por medio una bomba se

envía al enfriador; aquí se recircula el

lodo enfriado hasta el reactor, lo que

ayuda a mantener la temperatura del lodo

de reacción en 80ºC, promoviendo así la

formación del sulfato de calcio en su

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forma deshidratada; luego el lodo rebosa

al tanque. Los gases presentes en el

enfriador se extraen hacia el

condensador, donde son arrastrados por

una corriente de agua que se envía luego

sirve como tanque de sello del mismo

condensador.

Los gases son trasladados a través de una

corriente de aire inducido hacia el lavador

de gases, en donde son abatidos por

medio de una gran cantidad de agua. Una

vez depurados los gases son expulsados a

la atmósfera.

Finalmente el lodo que se encuentra en el

tanque es enviado a la sección de

filtración.

6.5.- Sección filtración.

El lodo proveniente de la sección de

reacción se hace pasar por la tela de filtro

el cual los sólidos son separados del ácido

fosfórico y la torta de yeso remanente es

sometida a dos lavados con agua caliente

la cual se va reconcentrando en cada

etapa del lavado hasta llegar al 28% de

P2O5.

El ácido fosfórico filtrado en la primera

sección (ácido producido al 28% P2O5) es

enviado al tanque sedimentador (sistema

de clarificación) antes de ser bombeado a

la sección de evaporación. El segundo

filtrado (17% P2O5, producto del primer

lavado) es retornado hacia el reactor. El

tercer filtrado (producto del lavado de

agua caliente) es recirculado como fluido

del lavado de la torta en la segunda

sección para obtener el primer filtrado.

El yeso (< 1,5% P2O5, base seca) se

descarga al tanque de yeso donde con

ayuda del agitador es mezclado con agua

fría, y finalmente es enviado al sistema de

disposición de yeso.

6.6.-Evaporación.

El ácido obtenido en el primer filtrado de

la sección de filtración con una

concentración de 28% P2O5

aproximadamente, es enviado a un

sistema de evaporación al vacío con

recirculación forzada, donde es

concentrado hasta 40% P2O5.

La evaporación del ácido fosfórico, para

alcanzar la concentración deseada,

involucra la remoción de grandes

cantidades de agua, quedando el volumen

del ácido reducido en un 35%. El proceso

de concentración se lleva a cabo en un

evaporador, conectado a un

intercambiador de calor alimentado con

vapor de baja presión, el cual mantiene la

temperatura del ácido recirculado en

80°C. El ácido recirculado se mezcla con

el ácido alimentado antes de entrar a la

cámara de vacío, incrementado así su

concentración hasta 40% de P2O5. Allí los

vapores ácidos generados son

succionados y condensados por contacto

directo con agua.

El sistema de evaporación opera a una

presión de vacío entre 140 y 180 mmHg,

para que el punto de ebullición del agua

disminuya hasta una temperatura entre 79

y 80ºC. El ácido fosfórico al 40% P2O5

es enviado a los tanques de

almacenamiento.

6.7- Almacenamiento.

El ácido contenido es almacenado en

lugares venteados secos y frescos

apartados del calor solar a una

temperatura entre (40-75) ºC.

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7.- DIAGRAMAS DE BLOQUE Y

FLUJO

7.1- Ver figura 1. Diagrama de Bloque

7.2- Ver figura 2. Diagrama de Equipo

7.3- Ver figura 3. Proceso de obtención

del ácido fosfórico.

7.4- Ver figura 3.1. Recepción de

Materia prima.

7.5- Ver figura 3.2. Área de filtración del

ácido fosfórico.

7.6- Ver figura 3.3 Área de molienda del

ácido fosfórico.

7.7- Ver figura 3.4.Área de evaporación

del ácido fosfórico.

7.8- Ver figura 3.5.Área de secado del

ácido fosfórico.

8.-USOS Y APLICACIONES:

El ácido fosfórico tiene una amplia gama

de usos y aplicaciones, pues es

ampliamente utilizado debido a su

resistencia ante factores como la

oxidación, reducción y evaporación.

Por lo tanto, el ácido fosfórico puede ser

empleado en industrias como las

siguientes:

8.1- En bebidas, el ácido fosfórico se

utiliza como ingrediente de bebidas no

alcohólicas, crea un medio ácido que

mejora la absorción del dióxido de

carbono, reduciendo la presión que

genera el dióxido de carbono y

permitiendo así el embotellamiento. El

ácido fosfórico tiene un sabor amargo que

es compensado con el agregado de

azúcar. Está relacionado con la pérdida de

calcio

8.2- Agricultura Moderna, el ácido

fosfórico es utilizado como fertilizante

que viene en forma líquida, cómodo de

utilizar (pero peligroso), ayuda a eliminar

restos orgánicos y sales que obstruyen los

goteros así como también el desarrollo de

las plantas.

8.3- Limpieza, el ácido es una sustancia

de acción rápida que elimina el polvo, la

suciedad y mugre de una variedad de

superficies como suelos y baldosas, su

uso es adecuado también para remover

los residuos de lechada seca de 7 a 10

días luego de la instalación de baldosas.

8.4- Laboratorios, se usa como ácido

fuerte, agente oxidante, deshidratante y en

síntesis orgánica.

8.5- Alimenticio, éste término se refiere a

la forma altamente refinada y pura del

compuesto debido a que produce mejores

resultados como fertilizante y nutriente

para las plantas.

8.6- Odontológica, el ácido fosfórico

actúa como desmineralizado en los

esmaltes dentales creando microporos que

permiten una mayor adhesión para los

materiales de restauración dental.

8.7 Otras aplicaciones, El ácido

fosfórico se utiliza en la preparación de

abonos y en el riego por goteo. Es además

el punto de partida para la obtención de

fosfato manoamoníaco, usado en

fertirrigacion y en abonos foliares. Se

utiliza para el blanqueo del caolín,

mediante la reducción y posterior

eliminación de los iones férricos

presentes en el mineral.

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9.- IMPACTO AMBIENTAL

En los últimos tiempos se ha

incrementado la preocupación por los

efectos medio ambientales perjudiciales

de los fosfatos sobre el medio ambiente, y

como ejemplos tenemos los siguientes:

9.1- Impacto en el agua:

Debido a los fosfatos contenidos en los

detergentes domésticos y con respecto la

aplicación que les proporcionan, ellos

contribuyen a la contaminación del agua,

debido a que son medios nutrientes para

las algas de los ríos, por lo tanto si éstas

crecieran en exceso dificultarían la vida

acuática por la falta de oxígeno que

presentarían,

9.2- Impacto en las minas:

la extracción de la roca fosfórica en las

minas causa daño debido a que son

recursos no renovables y el grado de

recuperación de esos terrenos no es muy

rápido, gran parte de ellas son

transformadas en parques, reservas

perdiendo su fuente principal que son las

reservas ricas de minerales.

9.3- Contaminación del aire:

Entre los resultados en los procesos

industriales del ácido fosfórico se

obtienen gases contaminantes como

ácido fluorhídrico (HF), tetrafluoruro de

silicio (SiF4) entre otros, los gases

contaminantes en altas concentrados

generan en la atmósfera riesgos y

problemas medioambientales y para los

seres vivos.

10. CONCLUSIONES

Él ácido fosfórico es fabricado a

partir de la reacción química de la

roca fosfática con el ácido

sulfúrico.

Es una sustancia que se

comercializa generalmente en

estado líquido en concentraciones

comprendidas de 40-85%.

En Venezuela se fabrica en

empresas tales como PEQUIVEN

Y TRIPOLIVEN. A nivel

internacional FOSBRASIL es

considerada como una de las

empresas con mayor producción

de ácido fosfórico purificado.

Existen dos procesos para la

obtención del ácido fosfórico (vía

húmeda y vía seca), siendo el de

vía húmeda el más utilizado.

Es una sustancia altamente

corrosiva para la salud.

Es un ácido triprótico ya que

puedo disociarse hasta tres veces

en agua.

Tiene un uso muy importante en la

agricultura, debido a que acelera

el crecimiento de las plantas.

Sirviendo como nutriente para los

cultivos.

El ácido Fosfórico no se rige por

una norma COVENIN en

específico, más sin embargo éste

ácido debe de cumplir los

requisitos de envasados exigidos.

11. BIBLIOGRAFÍA

Fabri, L. (1999). Ácido

Ortofosfórico. Disponible:

http://www.insht.es/InshtWeb/Co

ntenidos/Documentacion/TextosO

nline/Valores_Limite/Doc_Toxico

logica/Ficheros/DLEP06.pdf

[Consulta: 2016, Julio 15]

TRIPOLIVEN: ácido fosfórico.

Disponible:

http://www.tripoliven.com/.

[Consulta: 2016, Julio 11].

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Petroquímica de Venezuela

S.A. (Pequiven): Plantas del

ácido fosfórico en Venezuela.

Disponible:

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complejo-petroquimico-moron/.

[Consulta: 2016, Julio 11].

Villegas, F. (1999) Enciclopedia

Temática Lúmina. Editorial

Norma. Quinta edición. Página

335.

Wales, J. (2011). Ácido Fosfórico.

Disponible:

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%81cido_fosf%C3%B3rico

[Consulta: 2016, Julio 15].

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Figura 1. Diagrama de

Bloque.

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Figura 2. Diagrama de Equipo

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Figura 3.1. Recepción de la Materia

Prima

Figura 3.2.

Área de Filtración del ácido fosfórico.

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Figura 3.3. Área de molienda del ácido

fosfórico

Figura 3.4. Área de evaporación del

ácido fosfórico.

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Figura 3.5. Área de secado del ácido

fosfórico

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