Subido por Fernando Salas Medina

OBTENCION DE CARBONATO DE POTASIO

Anuncio
UNIVERSIDAD NACIONAL
AUTONOMA DE MEXICO
F. E. S. Z A R A G O Z A
QUIMICA INDUSTRIAL
OBTENCIÓN DE
CARBONATO DE POTASIO
Profesora: María Estela de la Torre Gómez Tagle
Equipo: Abigail Rivas Ordaz
Grupo: 4401
2015-1
QUIM ARO S.A. DE C.V.
INDICE
INTRODUCCION………………………………………………………………………….3
HOJA DE SEGURIDAD……………………………………………………….………….3
MATERIAS PRIMAS………………………………………………………….…………..5
DESCRIPCION DE PROCESOS………………………………………….…………….5
PRINCIPALES PRODUCTORES………………………………………..………………6
APLICACIONES…………………...………………………………………………………7
IMPORTACION……….…………………………………………………...………………8
EXPORTACION…………………………………………………………………………...9
CONSUMO…………….…………………………………………………...……………...9
BALANCE DE MATERIA………………………………………………………………..11
NOMBRE DE LA EMPRESA…………………………………………….……………..11
LOCALIZACION DE LA PLANTA ………………………………………..……………12
ORGANIGRAMA…………………………………………………………………...........12
BIBLIOGRAFIA…………………..………………………………………………………14
QUIM ARO S.A. DE C.V.
INTRODUCCIÓN
El carbonato de potasio es una sal blanca, soluble en agua, que forma una
solución fuertemente alcalina. Se puede hacer del producto de la reacción
absorbente de hidróxido de potasio con dióxido de carbono. Es delicuescente,
suele aparecer un sólido húmedo o mojado. Se utiliza en la producción de jabón y
vidrio, principalmente.
El carbonato de potasio se ha conocido desde los tiempos más remotos. Se
obtenía de las cenizas resultantes de la combustión de la madera y otras plantas
terrestres, de aquí procede su nombre vulgar potasa (en inglés potash de ash,
ceniza). Las plantas toman por si solas potasio del suelo y ello exige su restitución
con fines agrícolas en forma de fertilizantes.
Las fuentes industriales del carbonato potásico son muy variadas, las materias
primas más utilizadas son: las cenizas vegetales, las cenizas de heces y vinazas,
la suarda de la lana, el sulfato potásico por el procedimiento Leblanc, el cloruro
potásico, y por métodos de electrólisis.
HOJA DE SEGURIDAD
ABIGAIL RIVAS ORDAZ
Propiedades físicas




Punto de fusión: 891°C
Densidad: 2,29 g/cm 3
Solubilidad en agua g/100 ml a 20°C: 112
Gravedad específica: 2.4828 a 19°C
Propiedades químicas



Apariencia y olor: Blanco, Inodoro
pH 0.02 moles/litro tiene pH 11.6
No volátil
Toxicidad
Moderadamente tóxico por ingestión.
Contacto con la piel: leve irritación, repetidos y prolongados contactos puede
generar dermatitis.
QUIM ARO S.A. DE C.V.
Contacto con los ojos: leve irritación y si no recibe tratamiento puede originarse un
daño severo y permanente. El contacto repetido y prolongado puede causar
conjuntivitis.
Por ingestión: Irritaciones de las mucosas en la boca, garganta, esófago,
estómago y tracto intestinal. Una masiva sobre exposición puede causar
ulceraciones, vómito y hasta la muerte por shock.
Por inhalación: Irritación de membranas nasales y tos. Pero el contacto repetido y
prolongado puede ocasionar ulceración de la cavidad nasal.
El producto puede conservar sus propiedades hasta por cinco años si se mantiene
almacenado bajo condiciones normales, evitando temperaturas extremas y no
exponiéndolo al medio ambiente para evitar su degradación o contaminación. El
empaque también deberá mantenerse en buen estado y alejado de condiciones
extremas para asegurar la conservación del producto.
Nombre químico: Carbonato de potasio, ANHIDRO
Formula química: K2 CO3
Nombre comercial: Potasa
Sinónimos: Sal alcalina inorgánica.
Numero CAS: 584-08-7
Rombo de seguridad
Inflamabilidad: Grado de riesgo 0 mínimo
Riesgo a la salud: grado de riesgo 2, peligroso
Reactividad: 0
Riesgo específico: Alcalino
Equipo de seguridad
El área deberá contar con regaderas y estación lavaojos de emergencia y solución
de ácido bórico al 4%
Usar respirador aprobado por la NIOSH/MSHA para polvos alcalinos y seguir las
indicaciones del fabricante.
Usar una máscara y anteojos para el manejo de químicos.
QUIM ARO S.A. DE C.V.
Los guantes de hule deben ser utilizados para prevenir cualquier contacto con la
piel.
Requisitos de transporte y empaque
Envase requerido: Bolsa de polietileno natural.
No transportar con otros químicos incompatibles.
LISTA DE MATERIAS PRIMAS
Proceso 1 Leblanc




Cloruro de potasio KCl
Ácido sulfúrico H2SO4
Carbón C
Carbonato de calcio CaCO3
Proceso 2





Cloruro de potasio KCl
3[Mg(CO3)*4H2O]
Oxido de magnesio MgO
Anhídrido de carbono CO2
Agua
DESCRIPCIÓN DE PROCESO
Proceso 1 Leblanc
Este proceso, puesto en práctica por primera vez en 1861 por Gruneberg, consiste
en transformar el sulfato potásico en sulfuro por medio del carbón y hacer
reaccionar luego el sulfuro con el carbonato cálcico, de igual forma que el
carbonato sódico. Las reacciones fundamentales son, pues:
𝐾2 𝑆𝑂4 + 2𝐶 → 2𝐶𝑂2 + 𝐾2 𝑆
𝐾2 𝑆 + 𝐶𝑎𝐶𝑂3 → 𝐶𝑎𝑆 + 𝐾2 𝐶𝑂3
Los hornos empleados son actualmente hornos rotatorios mecánicos similares a
los hornos de sulfato sódico empleados en la industria del clorhídrico, donde se
calienta la mezcla.
QUIM ARO S.A. DE C.V.
La masa fundida contiene alrededor del 46% de carbonato potásico, se lixivia
(extracción solido-liquido) sistemáticamente hasta que tenga una concentración
del 20%, y se inyecta anhídrido carbónico procedente de los hornos de cal, para
neutralizar el hidróxido potásico y destruir el sulfuro potásico existente. Se deja
posar el precipitado, se filtra, y se evapora el líquido obtenido, con lo cual se
deposita la mayor parte del carbonato. Cuando el carbonato adquiere una
consistencia siruposa, se completa la desecación en hornos de calcinar.
Proceso 2
Este procedimiento, consiste en transformar el cloruro potásico en carbonato doble
de potasio y magnesio, al tratar su disolución saturada en frío con carbonato
magnésico trihidratado, hasta formar una masa espesa ya clara. Esta suspensión
se satura con los gases de un horno de cal, formándose un carbonato doble
insoluble, que contiene cuatro moléculas de agua:
3[𝑀𝑔𝐶𝑂3 ∗ 3𝐻2 𝑂] + 2𝐾𝐶𝑙 + 𝐶𝑂2 → 2[𝐾𝑀𝑔𝐻(𝐶𝑂3 )2 ∗ 4𝐻2 𝑂]
Este carbonato doble se lava con disolución de óxido magnésico a temperatura de
40 º C:
2[𝐾𝑀𝑔𝐻(𝐶𝑂3 )2 ∗ 4𝐻2 𝑂] + 𝑀𝑔𝑂 → 3[𝐶𝑂3 𝑀𝑔 ∗ 3𝐻2 𝑂] + 𝐾2 𝐶𝑂3
El carbonato potásico obtenido por uno u otro procedimiento se extraen por
lixiviación, y el carbonato magnésico de la segunda reacción puede servir para
reproducir la primera de dichas reacciones.
La disolución de carbonato potásico se concentra al vacío (evaporación), y cuando
su riqueza es del 50% se prosigue su concentración en calderas abiertas, de las
que se extraen cristales de carbonato potásico hidratados [𝐾2 𝐶𝑂3 ∗ 5𝐻2 𝑂]. Estos
cristales se comercializan directamente, o bien se calcinan para formar el
carbonato potásico anhidro, con una riqueza que llega hasta el 99%, puesto que
las sales de sodio no reaccionan con el carbonato magnésico para formar la sal
doble insoluble.
PRINCIPALES PRODUCTORES
ROT QUIMICA
Producción de Potasa Cáustica, Sosa Cáustica, Cloro Líquido, Hipoclorito de
Sodio y Ácido Clorhídrico a Partir de un Proceso de Electrólisis. Monterrey, N.L.
POCHTECA MATERIAS PRIMAS
QUIM ARO S.A. DE C.V.
Pochteca Materias Primas cuenta con cuatro segmentos de negocio: Químicos
inorgánicos, solventes y mezclas, aditivos alimenticios y lubricantes.
México, D.F
CIA. QUIMICA INDUSTRIAL NEUMANN
Empresa dedicada desde 1971 a la Comercialización, Producción y Distribución
de Productos Químicos para la Industria en General.
QUIMICA BARMONT
Fabricantes y Distribuidores de Productos Químicos Para la Industria y
Fertilizantes. Atendemos en toda la República Mexicana.
APLICACIONES
Perla de ceniza se ha usado para el jabón, vidrio, y la producción de China. En el
laboratorio, puede ser utilizado como un agente de secado suave donde otros
agentes de secado, tales como el cloruro de calcio y sulfato de magnesio, pueden
ser incompatibles. No es adecuado para compuestos ácidos, pero puede ser útil
para el secado de una fase orgánica.
Carbonato de potasio acuoso, que está mezclado con agua, provoca una reacción
exotérmica.




Se mezcla con agua destilada para hacer un electrolito más seguro para la
producción de gas oxhídrico que el hidróxido de potasio, el electrolito más
comúnmente utilizado.
Se utiliza como un agente de limpieza libre de toxinas y también se llama o
agua electrolizada "ingeniería". El agua propiedades del carbonato de
potasio ablandamiento agregar a la capacidad natural de agua para
eliminar la suciedad y desinfectar áreas.
En la industria de fertilizantes para la eliminación de dióxido de carbono de
la producción de amoníaco gas de síntesis procedente del reformador de
vapor.
Como un supresor de fuego en la extinción de las freidoras y varios otros
incendios relacionados de la clase B, y en la supresión de incendios de
aerosol condensada, aunque como el subproducto de nitrato
de potasio.
QUIM ARO S.A. DE C.V.
Carbonato de potasio se utiliza en las reacciones para mantener las condiciones
anhidras sin reaccionar con los reactivos y de productos formados. También
puede ser utilizado para secar algunas cetonas, alcoholes, y aminas antes de la
destilación.
Es un ingrediente en flujos de soldadura, y en el revestimiento de fundente sobre
varillas de soldadura por arco.
En la cocina, se utiliza como ingrediente en la producción de jalea de hierba, un
alimento que se consume en la cocina asiática de China y el sudeste. Se utiliza
para ablandar los callos. Recetas de pan de jengibre alemán a menudo usan
carbonato de potasio como un agente de hornear.
Se usa a veces como un agente tampón en la producción de aguamiel o vino.
IMPORTACIÓN
CARBONATO DE POTASIO EN 2010
PAIS DE ORIGEN
ALEMANIA
BRASIL
CHINA
COLOMBIA
COREA DEL SUR
ESPAÑA
ESTADOS
UNIDOS
FEDERACION
RUSA
FRANCIA
JAPON
TOTAL
QUIM ARO S.A. DE C.V.
CANTIDAD
UNIDAD DE
MEDIDA
(Kg)
180
22 656
187 000
1
100 000
80 000
1 428 478
VALOR EN
PESOS
10 729
585 627
2 571 780
25
1 428 276
1 096 010
26 345 918
20 000
282 099
82
22
15 710
21 635
1 838 419
32 357 809
Valor de las importaciones de la industria química por principales productos.
Serie anual de 2008 a 2013
PRODUCTOS
2008
Carbonatos,
220
peroxocarbonatos 886
2009
208
925
2010
221
261
2011
254
441
2012
273
269
2013
271
289
EXPORTACIÓN
Valor de las exportaciones de la industria química por principales productos.
Serie anual de 2008 a 2013
PRODUCTOS
2008
Carbonatos,
34 499
peroxocarbonatos
2009
19 594
2010
20 935
2011
22 711
2012
26 693
2013
27 990
CONSUMO
Fertilizantes
El potasio es el tercero importante planta de cultivo nutriente y después de
nitrógeno y fósforo. Se ha utilizado desde la antigüedad como abono para la tierra.
Potasio elemental no se produce en la naturaleza, ya que reacciona violentamente
con el agua. Como diversos compuestos, potasio constituye aproximadamente
2,6% del peso de la corteza terrestre y es el séptimo elemento más abundante,
similar en abundancia de sodio a aproximadamente el 1,8% de la corteza. La
potasa es importante para la agricultura, ya que mejora la retención de agua,
rendimiento, valor nutritivo, sabor, color, textura y resistencia a las enfermedades
de los cultivos alimentarios. Cuenta con una amplia aplicación a las frutas y
hortalizas, el arroz, el trigo y otros cereales, azúcar, maíz, soja, aceite de palma y
el algodón, los cuales se benefician de los nutrientes propiedades de mejora de
calidad.
La demanda de alimentos y piensos para animales ha ido en aumento desde
2000. El Departamento de Servicio de Investigación Económica Agriculturas
EE.UU. atribuye la tendencia a un aumento promedio anual de la población de 75
millones de personas en todo el mundo. Geográficamente, el crecimiento
económico en Asia y América Latina ha contribuido en gran medida al
QUIM ARO S.A. DE C.V.
aumento del uso de fertilizantes basados en potasio. El aumento de los ingresos
en los países en desarrollo también fue un factor en el crecimiento de potasa y
fertilizantes. Con más dinero en el presupuesto de los hogares, los consumidores
añaden más carne y productos lácteos a su dieta. Este cambio en los patrones de
alimentación requiere más superficie para ser plantados, más fertilizantes a aplicar
y más animales sean alimentados, todos requieren más potasio.
Después de años de tendencia al alza, el uso de fertilizantes se desaceleró en
2008 - La crisis económica mundial es la principal razón de la disminución del uso
de fertilizantes, los precios caen, y los inventarios de montaje.
Mayores consumidores del mundo de potasa son China, Estados Unidos, Brasil y
la India. Brasil importa el 90% de la potasa que necesita.
Las importaciones y exportaciones de potasa suelen presentarse en el
"equivalente K2O", a pesar de fertilizantes nunca contiene óxido de potasio, per se,
porque el óxido de potasio es cáustico e higroscópico.
Precios de la potasa se han disparado en los últimos años. Lo que antes era una
mercancía por valor de unos 200 dólares la tonelada, se espera llegar a 1.500
dólares en 2020, los precios de mercado de Vancouver fueron $ 872.50 por
tonelada en 2009, lo cual es un récord. En noviembre de 2011, los precios de la
potasa se habían reducido a cerca de $ 470 por tonelada métrica.
En lo que respecta a las naciones que más necesitan de este vital mineral para la
producción, un dato a tener en cuenta es que la India, Brasil y China, los tres
países juntos, tienen actualmente el 33 % del consumo mundial de potasio.
En Latinoamérica, Brasil es uno de los principales consumidores. Importa el 75%
del total de la región, por ende teniendo en cuenta el potencial aumento del área
cultivable de su extensión sería el principal mercado de la producción local.
Además, Brasil sólo produce el 15% del potasio que consume, y tiene pocas
posibilidades de aumentar su producción para reemplazar lo que importa
Si bien actualmente más de 150 países utilizan fertilizantes de potasio, los 25
millones de toneladas que se producen anualmente en el mundo se encuentran
fuertemente concentrados en sólo una docena de países. Con un 36% de la
producción mundial total, Canadá es el claro dominador en este mercado.
Posteriormente se ubican Rusia y Bielorrusia con el 26%, Europa Occidental con
el 21% (aunque gran parte de sus reservas se están agotando) e Israel y Jordania
con un 9%. En síntesis, estos países abarcan un 92% de la capacidad productiva
total, que se reparte en alrededor de 50 minas.
QUIM ARO S.A. DE C.V.
BALANCE DE MATERIA
De acuerdo con lo establecido en la importación de este producto se tiene muy
claro que es muy grande la necesidad de producir aún más producto
nacionalmente para generar empleos.
Por lo que de producto final se pretende alcanzar una producción de treinta
millones de kilogramos al año, esto sería treinta mil toneladas de producto al año.
Tomando en cuenta las reacciones del proceso:
3[𝑀𝑔𝐶𝑂3 ∗ 3𝐻2 𝑂] + 2𝐾𝐶𝑙 + 𝐶𝑂2 → 2[𝐾𝑀𝑔𝐻(𝐶𝑂3 )2 ∗ 4𝐻2 𝑂]
2[𝐾𝑀𝑔𝐻(𝐶𝑂3 )2 ∗ 4𝐻2 𝑂] + 𝑀𝑔𝑂 → 3[𝐶𝑂3 𝑀𝑔 ∗ 3𝐻2 𝑂] + 𝐾2 𝐶𝑂3
Se muestra que se necesitan tres moles de carbonato de magnesio, dos de
cloruro de potasio y una mol de óxido de magnesio para generar solo una mol de
carbonato de potasio.
Por lo que si se quiere generar treinta mil toneladas de producto se deberá
considerar que se necesita:
MATERIA PRIMA
Cloruro de potasio
TONELADAS
REQUERIDAS
60000
Carbonato
de 90000
magnesio
Oxido de magnesio
30000
Dióxido de carbono
NOMBRE DE LA EMPRESA
QUIM ARO S.A. DE C.V.
QUIM ARO S.A. DE C.V.
LOCALIZACIÓN DE LA PLANTA
Debido a la cercanía con los proveedores de la materia prima se decidió que la
planta se encuentre en el Estado de México con dirección: Av. La Luz, Coyotepec,
Méx.
Área
803739.275 m²
80.374 Hectáreas
Perímetro 3697.435 m
ORGANIGRAMA
DIRECCIÓN
GENERAL
ACCIONISTAS
GERENCIA DE
OPERACIONES
QUIM ARO S.A. DE C.V.
GERENCIA DE
PLANTA
GERENCIA
ADMINISTRATIVA
GERENCIA DE
RELACIONES
INDUSTRIALES
GERENCIA DE
OPERACIONES
DEPARTAMENTO
DE COMPRAS
DEPARTAMENTO
DE CONTROL DE
PRODUCCION
DEPARTAMENTO
TECNICO
AUXILIAR DE
EMBARQUES
AUXILIAR DE
CONTROL DE
PRODUCCION
AUXILIAR DE
ALMACENES
AUXILIAR
CONTROL DE
INVENTARIOS
GERENCIA DE
PLANTA
JEFE DE TURNO
SUPERVISOR DE
PROCESO
OBREROS
SUPERVISOR DE
EQUIPO
MAQUINISTAS
OPERADORES
SUPERVISOR DE
MANTENIMIENTO
AYUDANTES
TECNICOS
DEPARTAMENTO
DE CONTROL DE
CALIDAD
SUPERVISOR
AUXILIARES
QUIM ARO S.A. DE C.V.
GERENCIA
ADMISTRATIVA
JEFATURA DE
CONTABILIDAD
AUXILIAR
CONTABLE
JEFATURA
ADMINISTRATIVA
JEFATURA DE
VENTAS
AUXILIAR
ADMINISTRATIVO
VENDEDORES
GERENCIA DE
RELACIONES
INDUSTRIALES
JEFATURA
RECURSOS
HUMANOS
LIMPIEZA
NOMINAS
RECEPCION
BIBLIOGRAFÍA
Química, Volume 2 Ronald J. Gillespie, Aurelio Beltrán Editorial Reverté S.A.,
1990, Eapaña pag 695-696
http://www.quiminet.com/productos/carbonato-de-potasio142133213/proveedores.htm
http://www.inegi.org.mx/prod_serv/contenidos/espanol/bvinegi/productos/continuas
/economicas/exterior/2010/IMP_MN_2010/ANU_MN_1.pdf
http://www.inegi.org.mx/prod_serv/contenidos/espanol/bvinegi/productos/integracio
n/sociodemografico/Quimica/2013/702825060503.pdf
QUIM ARO S.A. DE C.V.
Descargar
Fichas aleatorios
test cards set

10 Tarjetas Антон piter

tarjeta del programa pfizer norvasc

0 Tarjetas joseyepezsumino

tarjeta del programa pfizer norvasc

0 Tarjetas joseyepezsumino

sistemas educativos

17 Tarjetas Lizbet Sánchez Licea

“DIDÁCTICA PASADO Y PRESENTE

4 Tarjetas BENILDA RINCON PEÑA

Crear fichas