A SÍNTESE DO HIPOCLORITO DE SÓDIO

CENTRO UNIVERSITÁRIO DAS AMÉRICAS

Dailson José de Queiroz Lima - RA: 028646

Everton Fabrício Franceschi - RA: 028647

Leonardo Auco Brochetti - RA: 028637

Samantha Amorim Rebolledo - RA: 028638

SÍNTESE DO HIPOCLORITO DE SÓDIO

São Paulo

11/06/2020

SUMÁRIO

1        INTRODUÇÃO……………………………………………………………………….        3

2        DISCUSSÃO DA METODOLOGIA EXPERIMENTAL…………………….……..        4

2.1        Árvore de estados………………………………………………………………….        4

2.2        Processo de fabricação de Hipoclorito de Sódio…………………………….        5

2.3        Melhorias Propostas………………………………………………………………        6

2.4        Proposta para tornar o processo contínuo…………………………………..        6

2.5        Resíduos gerados no processo………………………………………………..        7

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS……………………………………………………..        8

1 INTRODUÇÃO

        Mesmo com todo avanço tecnológico existente, as indústrias ainda enfrentam uma diversidade de obstáculos, no que diz respeito a produção de hipoclorito de sódio. Isso ocorre devido, ao processo produtivo gerar muitos resíduos, a alta taxa de degradação do produto, a sua toxidade (sendo necessário o manuseio e armazenamento adequados). Contudo, a demanda anual de produção é extremamente alta (cerca de 73 mil toneladas ano), o que vem atraindo a atenção de engenheiros e pesquisadores, afim de desenvolverem estudos mais aprofundados no tema.

        O composto químico hipoclorito de sódio (NaClO) também conhecido popularmente como água sanitária (em uma solução entre 2,0 a 2,5%) ou água de avele, normalmente é encontrado sob a forma líquida, sua cor é levemente amarela- esverdeada, possui o odor picante, é solúvel em água, não-inflamável, fotossensível, corrosivo a metais, de fácil oxidação e decomposição, quando em contato com ácidos há liberação de gases tóxicos; portanto, é de suma importância entender os fatores que levam a sua decomposição durante o manuseio, estocagem e transporte. Fatores tais como, temperatura, exposição a luz ou contaminantes metálicos podem alterar a especificação do produto final. Este composto é obtido a partir da reação do cloro com uma solução diluída de hidróxido de sódio (soda cáustica). Apresenta-se como solução aquosa, alcalina, e, quando produzido industrialmente contem cerca de 13% de hipoclorito de sódio (NaClO), é comercializado a granel e transportado em carros tanques (MORETTI, 2017).

        Pensando nas diversidades enfrentadas pela indústria produtora de hipoclorito de sódio, onde se encontra um cenário bastante desafiador e com uma promissora lucratividade, tendo em vista os estudos já existentes de suas características, propriedades e sínteses, como forma de embasamento teórico. Esse trabalho tem como objetivo estudar o processo de obtenção do hipoclorito de sódio entendendo sua estequiometria e suas propriedades físicas durante as reações, para assim propor melhorias sempre pensando como um engenheiro químico, afim de buscar alternativas como um processo contínuo. Não esquecendo de estudar/desenvolver tratamentos adequados para os resíduos gerados no processo.

2 DISCUSSÃO DA METODOLOGIA EXPERIMENTAL

2.1 Árvore de estados

Figura 1 - Árvore de estados da obtenção do Hipoclorito de sódio[pic 1]

Fonte: Autor (2020).

        Apesar da eletrólise ser um processo caro (primeiro processo da árvore de estados), onde demanda muita energia, ainda assim é viável em uma planta de produção de Hipoclorito de sódio, pois o Cl2 e NaOH que são produtos gerados da eletrólise são direcionados para a produção de NaOCl, enquanto o H2 (grau de pureza elevado) também gerado como produto secundário do processo eletrolítico, pode ser destinado a uma outra aplicação ou até mesmo ser comercializado. Já no final do processo, se obtém o NaOCl desejado junto com NaCl e H2O (produtos secundários), que podem ser reutilizados novamente na eletrólise. Por tanto, a comercialização do H2 e a reutilização do NaCl e do H2O, trazem uma grande economia no processo, fazendo ser viável a utilização da eletrólise ao invés de comprar o NaOH e Cl2 que são MPs usadas na obtenção do hipoclorito de sódio.

2.2 Processo de fabricação de Hipoclorito de Sódio

• Eletrólise:

Figura 2 - Processo de eletrólise da salmora.[pic 2]

Fonte: Baroni (2020).

        Após a eletrólise, o NaOH e o Cl2 seguem para o reator da seguinte forma:

• Em um reator, adicionar Soda Cáustica a 50% (NaOH).
• Adicionar ao reator o Cl2 (liquido).
• (Reação: no reator o cloro se torna gás (devido a pressão atmosférica), então o gás Cl2 passa a reagir com a solução de soda (H2O + NaOH).
• Devido a reação exotérmica, o reator é submetido a ação de um trocador de calor que reage com todos os componentes no interior do reator. Essa troca de calor se deve ao fato da reação ter um limite de temperatura de 40°C.
• A mistura obtida no reator é então submetida ao processo de filtragem para remoção de impurezas.
• Após a filtragem se obtém o produto final.

Figura 3 - Fluxograma da síntese do hipoclorito de sódio.[pic 3]

Fonte: Autor (2020).

2.3 Melhorias Propostas

        Para melhoria do processo, é sugerido que uma solução seja preparada previamente com o NaOH, e uma solução com Cl2 e água, respeitando um certo período de “descanso” para que a reação alcance o equilíbrio térmico, dispensando a utilização de um trocador de calor com torre de resfriamento, reduzindo o custo e do processo.