Optimización del proceso de conversión del dióxido de azufre proveniente de los procesos de tostación de minerales sulfurados a través del modelamiento y simulación

Abstract

Esta investigación tuvo como objetivo modelar y simular el proceso de conversión del dióxido de azufre proveniente del proceso de tostación de minerales sulfurados en el proceso de fabricación de ácido sulfúrico, es de tipo experimental se desarrolló una metodología que permite la optimización de un reactor catalítico que procesa dióxido de azufre (SO2) proveniente de la tostación de minerales sulfuradosbasándose en el modelamiento matemático de procesos químicos y la estadística aplicada al diseño de experimentos. El modelamiento matemático del proceso de oxidación de SO2 que ocurre en un reactor catalítico se realizó mediante los balances de materia y energía, luego con la simulación del modelo se logró obtener los perfiles de temperatura y conversión de SO2, los resultados de este estudio revelan que para la presión = 1.98 atm, temperatura de alimentación = 420 °C, flujo másico = 1520 Kg/m2h, radio = 0.0229 m, y temperatura en la pared = 205 °C, la conversión en el reactor alcanza el 93.08% en una etapa de proceso, la simulación llevada a cinco etapas de proceso logra una conversión máxima a la salida del reactor de 99.34%. Se logró determinar regiones de conversión alta de dióxido de azufre para las cinco etapas del proceso de conversión catalítica, usando la metodología de superficie de respuesta, logrando la reducción de la contaminación ambiental.