El proceso Mannheim es un proceso industrial para la producción de cloruro de hidrógeno y sulfato de sodio a partir de ácido sulfúrico y cloruro de sodio . [1] El horno Mannheim también se utiliza para producir sulfato de potasio a partir de cloruro de potasio . [2] El proceso Mannheim es una etapa del proceso Leblanc para la producción de carbonato de sodio .
Proceso
El nombre del proceso se debe al horno de Mannheim, un gran horno de hierro fundido en el que se lleva a cabo. El horno fue desarrollado en la Verein Chemischer Fabriken de Mannheim a principios del siglo XX [3] y sustituyó a los diseños de hornos anteriores que se utilizaban anteriormente con el mismo fin. [4]
El cloruro de sodio y el ácido sulfúrico se introducen primero en una placa de reacción estacionaria donde tiene lugar una reacción inicial. La placa estacionaria tiene hasta 6 m (20 pies) de diámetro. Los brazos agitadores giratorios dan vuelta constantemente la mezcla y mueven el producto intermedio a una placa inferior. La parte del horno que se encuentra en el horno está construida con ladrillos que tienen una alta resistencia a la llama directa, la temperatura y el ácido. Las otras partes del horno son resistentes al calor y al ácido. El gas de combustión caliente pasa por encima de las placas y libera gas de cloruro de hidrógeno . El producto intermedio reacciona con más cloruro de sodio en la sección inferior, más caliente del horno, produciendo sulfato de sodio. Este sale del horno y pasa por tambores de enfriamiento antes de ser molido, tamizado y enviado a instalaciones de almacenamiento de productos. [5]
El proceso implica la formación intermedia de bisulfato de sodio , una reacción exotérmica que ocurre a temperatura ambiente:
- NaCl + H2SO4 → HCl + NaHSO4
El segundo paso del proceso es endotérmico y requiere un aporte de energía:
- NaCl + NaHSO 4 → HCl + Na 2 SO 4
Se requieren temperaturas en el rango de 600-700 °C. [5]
Referencias
- ^ Helmold Plessen (2000). "Sulfatos de sodio". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a24_355. ISBN 978-3-527-30673-2.
- ^ H. Schultz; G. Bauer; E. Schachl; F. Hagedorn; P. Schmittinger (2005). "Compuestos de potasio". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a22_039. ISBN 978-3-527-30673-2.
- ^ DE 137906, "Mechanischer Calcinirofen bzw. Sulfatofen", publicado el 8 de enero de 1903, publicado el 12 de agosto de 1900
- ^ Laury, Napoleon Arthur (1927). Ácido clorhídrico y sulfato de sodio. Catálogo químico de la empresa, Incorporated. ISBN 978-0-598-81795-2.
- ^ de Riegel, Emil Raymond (1974). Kent, James Albert (ed.). Riegel's Handbook of Industrial Chemistry (7.ª ed.). Nueva York: Van Nostrand Reinhold. pág. 132. ISBN 978-0-442-24347-0.