El Dióxido de azufre es un peligroso contaminante atmosférico y los medios químicos son los más eficientes para eliminarlo. Por ejemplo, podemos quemar la piedra caliza, que es esencialmente carbonato de calcio y emplear el oxido de calcio producido (cal viva), con el cuál el dióxido de azufre produce Sulfito de calcio.
CaCO3 CaO + CO2
CaO + SO2 CaSO3
Supón que se quema gas natural en una instalación petrolera a razón de 100 Kg/hora, y que contiene 10% en peso de H2 S.
a) Qué masa de SO2 se produce por hora?
b) Cuántas toneladas diarias de piedra caliza se requieren para eliminar el SO2 formado?. La reacción que se lleva a cabo es:
H2S + O2 SO2 + H2 O
Respuestas
A) Sacamos el porcentaje de ácido sulfuro de hidrógeno:
100 Kg/h * 10% = 10Kg/h de ácido sulfuro de hidrógeno.
Balanceamos la reacción y queda:
4H2S + 3O2 ---> 2SO2 + 2H2O
Por cada 4moles de sulfuro de hidrógeno se producen 2moles de sulfuro de hidrogeno, entonces, 10 Kg/hora a moles por hora de H2S, nos da:
(10kg/h)*(29,33 moles/ Kg H2S) = 293.3 moles hr.
Aplicamos factor estequiométrico en donde 2 moles de SO2 por cada 4 moles de H2S
(293,3 mol H2S/hr)*(2 mol SO2/4mol H2S) = 146,65 moles SO2/hr.
Ahora pasar moles a Kg
(146,65 mol SO2/hr)*(64,06g/mol SO2)*(1Kg/1000g)= 9,39 Kg.hr SO2
B) La piedra caliza es carbonato de calcio; entonces:
CaCO3 (s) + SO2(ac) ---> CaSO3 (s) + CO2(g)
De acuerdo a esto tenemos que por cada mol de SO2 se requiere un mol de (CaCO3)carbonato de calcio; entonces se tiene una razón 1:1
(1 mol CaCO3/1 mol SO2)*(24 hrs)*(146,65 mol SO2/hr) = 3519,6 mol CaCO3.
Lo pasamos a gramos.
3519,6 mol CaCO3*(100.1 g/mol CaCO3)*(1Kg/ 1000g)*(1 ton/1000Kg) = 0, 35 ton de piedra caliza diaria.