Un ejemplo de un proyecto de contaminación del aire

UREA. •

La urea es un compuesto químico cristalino e incoloro. Como Principales carácterísticas se pueden destacar que es fácil de granular y se Suele transportar fácilmente a granel o en bolsas, sin ningún tipo de Explosión. • Otra carácterística importante es que se disuelve fácilmente en agua y no deja residuos de sales después de su uso. • Tiene el máximo contenido Disponible en un fertilizante sólido. • También puede usarse como complemento Proteínico en alimentos para rumiantes, en la producción de melanina o de Resinas.

CarácterÍSTICAS DEL PROCESO QUÍMICO A DESARROLLAR

• La urea a nivel industrial se realiza a partir de Amóníaco (NH3) Líquido y dióxido de carbono (CO2). • El proceso se caracteriza por verificarse La reacción en dos pasos, donde en el primer paso los reactivos mencionados Forman un producto intermedio llamado carbonato de amonio y una segunda etapa Donde el carbonato se deshidrata para así formar la urea. • La urea en contacto Prolongado con la piel u otras mucosas produce resequedad y resquebrajamiento Del tejido cutáneo; ingerida ocasiona trastornos estomacales. • La Urea es un Producto altamente higroscópico, al contacto con el agua se hidroliza con Desprendimiento de Amóníaco y Dióxido de Carbono. • La urea es soluble en agua Y en alcohol, y ligeramente soluble en éter.

PROPIEDADES Químicas Y Físicas DEL PROCESO Químico

PROPIEDADES Físicas

• Peso Molecular: 60.06 g/gmol. • Contenido de nitrógeno: 46- 46,6%. • Punto de fusión: 133 °C. • Densidad 768 Kg/m3.

PROPIEDADES QUÍMICAS

• Tiene la capacidad de absorber el agua de la atmósfera. • Esto se Debe a que la urea granulada es un producto higroscópico, es decir que absorbe La humedad liberada en el aire para crear un equilibrio entre la sustancia y el Medio ambiente circundante, es una carácterística de su estructura cristalina, Incluso la retención es reversible y el agua puede ser desorbida. • No es Inflamable. • No es tóxica

REACCIONES QUÍMICAS

• Formación del Carbonato de Amonio.

• 2NH3 (g) + CO2 (g) àNH2 - CO2NH3 (l)

• Descomposición del Carbonato de Amonio.

 • NH2 - CO2NH4 (l) à2NH3 (g) + CO2 (g)

• Síntesis de urea. • NH2 – COONH4 (l) NH2 – CO – NH2 (l) + H2O (l)

 • Formación de biuret.

 • 2 NH2 – CO – NH2 NH2– CO – NH –CO – NH2 + NH3

REACCIÓN DE SÍNTESIS

 • La reacción de síntesis Para la producción de urea consiste en combinar amoniaco con CO2 a presión para Formar carbamato de amonio, que se descompone en urea y agua. • El CO2 sin Reaccionar se recircula. • Existen diversos procesos para la producción de Urea. • Las diferencias se basan principalmente en los métodos empleados para Manejar el efluente del convertidor, en la forma de descomponer el carbamato, En como recuperar la urea o el CO2, etc.

TIPOS DE PROCESOS PARA PRODUCCIÓN DE UREA

• Stamicarbon:

 • Utiliza el CO2 para Recuperar el NH3 del efluente del reactor de forma continua. El carbonato se Descompone a medida que el NH3 es extraído por el CO2. La reacción se suele Producir a unos 140 bar aproximadamente. Los gases separados avanzan hacia el Reactor junto con el NH3. La mayor parte del gas de salida del reactor se Condensa y, los gases inertes son purgados del sistema antes de regresar el Condensado al reactor.

Thermo-Urea:

 • Se usan compresores Centrífugos que recirculan el CO2, el NH3 y el vapor de agua al reactor. El Efluente líquido en la primera unidad de descomposición entra a la segunda Unidad de descomposición de baja presión. En ella se separan las últimas trazas De CO2, NH3 y gases inertes. • El amoniaco y el CO2 se absorben en agua para Ser recirculados al compresor. El gas inerte se extrae por la parte superior Del absorvedor. La urea en solución acuosa, se extrae de la última unidad de Descomposición a baja presión. • A continuación se muestra el diagrama de flujo De dicho proceso:

ACABADO FINAL DEL PRODUCTO

 • La solución acuosa de urea Obtenida debe procesarse para obtener el producto final. Para conseguir dicha Forma, los glóbulos se consiguen extrayendo el agua de la solución. Para ello Se deja caer la urea a través de los rociadores de una torre con aire en Contracorriente. Los glóbulos de urea solidifican antes de caer al fondo, se Enfrían posteriormente y se embolsan. • La fácil aglomeración que tiene la Urea, hace que sea difícil de manejar. Para evitar esta desventaja se suele Utilizar diversas técnicas como la siguientes: • Se puede recubrir con azúcar. • Mezclado con aditivos como por ejemplo sulfato de amonio o carbonato de Amonio. • Tratamiento térmico. Se suelen pasar los glóbulos por temperaturas Superiores al punto de fusión de la urea.

IMPORTANCIA DE LOS FERTILIZANTES

• Con las previsiones de aumento de la población mundial para las Próximas décadas, los agricultores no sólo deberán preocuparse por aumentar la Producción de cultivos, sino que tendrán que hacerlo en un contexto de Deficiencia de nutrientes en el suelo, las preocupaciones ambientales sobre el Uso excesivo de fertilizantes y la disponibilidad limitada de las fuentes de Fósforo, nitrógeno y potasio. • Los fertilizantes nitrogenados más comúnmente Aplicados son la urea y el nitrato de amonio, pero entre el 30% y el 50% del Nitrógeno aplicado al suelo se pierde en el aire y el agua. Además de ser un Desperdicio, esto también tiene consecuencias ambientales no deseadas. Por otro Lado, los cultivos necesitan nutrientes diferentes del nitrógeno. Los Macronutrientes primarios son nitrógeno (N), fosfatos (P) y potasio (K); otros –derivados de carbono, oxígeno e hidrógeno- se suministran de forma natural. Los cultivos también necesitan macronutrientes secundarios, tales como calcio y Magnesio, además de toda una serie de micronutrientes, y una deficiencia de Cualquiera de ellos tendrán un impacto adverso sobre el crecimiento de una Planta. • Hay otro nutriente cuyo papel está infravalorado con frecuencia, el Azufre. Es importante para el equilibrio del pH en el suelo, actúa como Pesticida y fungicida, y complementa activamente la eficacia del nitrógeno. • La presencia de este elemento es esencial para el crecimiento saludable de los Cultivos de arroz, trigo y maíz, soja, colza y aceite de palmaSin embargo, al No ser soluble en agua y no oxidarse fácilmente, no puede ser simplemente Esparcido en el suelo en forma de pastillas o trozos. • Por ello se mezcla con Otros productos, el más importante de los cuales es la bentonita, una arcilla Que se expande al contacto con el agua. • En la actualidad se acepta que los Fertilizantes multinutriente tienen el potencial de ofrecer una serie de Beneficios importantes, no sólo a los agricultores sino también para el medio Ambiente en su conjunto.

NITRATO DE AMONIO

. El nitrato de amonio o nitrato amónico es una sal formada por Iones nitrato y amonio. Su fórmula es NH4NO3. Se trata de un compuesto incoloro E higroscópico, altamente soluble en agua. El nitrato de amonio es un producto No inflamable, por lo que un fuego a partir de éste es altamente improbable. Bajo circunstancias de calor extremo (por ejemplo un soplete) tenderá a Descomponerse térmicamente.

SÍNTESIS

• El nitrato de amonio se obtiene por neutralización de ácido Nítrico con hidróxido de amonio tras la evaporación del agua: • NH4OH + HNO3 à NH4NO3 + H2O

• En el laboratorio se puede obtener por doble descomposición entre Sulfato de amonio (NH4)2SO4 y nitrato de estroncio [Sr(NO3)2], en disolución. Tras precipitar el sulfato de estroncio y filtrar la disolución que luego se Evapora, se obtiene el nitrato de amonio en cristales o polvo blanco

. • (NH4)2SO4(aq) + SrNO3(aq) à2NH4NO3(aq) + SrSO4 Pp(blanco)

APLICACIONES

• El nitrato de amonio se utiliza sobre todo como fertilizante por Su buen contenido en nitrógeno. El nitrato es aprovechado directamente por las Plantas mientras que el amonio es oxidado por los microorganismos presentes en El suelo a nitrito (nitrosomonas) o nitrato (nitrobacter) y sirve de abono de Más larga duración. • Una parte de la producción se dedica a la producción del óxido nitroso (N2O) mediante la termólisis controlada: • NH4NO3 à 2H2O + N2O • Esta reacción es exotérmica y puede ser explosiva si Se lleva a cabo en un contenedor cerrado o calentando demasiado rápido. En el Año 2000 se realizó por parte de EFMA, un compendio de ocho volúMenes que Presentaban los "Mejores procedimientos industriales disponibles para la Prevención de la producción y el control en la industria de fertilizantes Europea", en respuesta a las normativas europeas3 y españolas.

En la actualidad, existen en Europa, según EFMA, en torno a diez Métodos diferentes para la producción industrial del nitrato de amonio en sus Diferentes riquezas, no existe un único procedimiento que pueda ser considerado Como el más ventajoso respecto al resto, debido fundamentalmente a dos razones: • Las consideraciones comerciales influirán en la elección de un proceso u Otro. • Se puede obtener el mismo producto, con carácterísticas similares Mediante la utilización de métodos distintos. • Por ello se incidirá en primer Lugar de manera general sobre cada uno de los pasos del proceso, estableciendo A continuación las mejores soluciones que existen para resolver los problemas Planteados

USOS DEL NITRATO DE AMONIO

Uso en industria

El nitrato de amonio se utiliza para modificación de la zeolita . En el intercambio de iones, las zeolitas de UZM tienen sus iones del sodio Cambiados con el protón en el NH4+ en nitrato de amonio. Esto forma la zeolita Catalizadores cuáles tienen muchas aplicaciones en varios campos, incluido Refinación de petróleo.

Uso en fertilizante La sal altamente soluble en agua es la fuente Preferida de nitrógeno en fertilizantes. La mayor parte del nitrato de amonio Producido termina por lo tanto en la producción de fertilizantes. Sin embargo, La salida de exceso del nitrato de amonio es una fuente principal de la basura Ambiental. Durante Los apuros, el fertilizante del nitrato de amonio era ilegal En Irlanda del Norte porque fue utilizado como oxidante para los explosivos por IRA