2020-07-10Producción sintética de sulfato de sodio, más rentable y ambiental
Agencia de Noticias UN |Un nuevo proceso, que permite la producción sintética de esta sustancia con un bajo consumo energético y menor impacto ambiental, incluye la adición de un agente antisolvente a una solución acuosa de cloruro de sodio mezclado con ácido sulfúrico.La técnica fue propuesta por el Grupo de Investigación en Procesos Reactivos Intensificados con Separación y Materiales Avanzados (Prisma) de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, que empleó la técnica conocida como salting-out o precipitación con antisolvente.
Se trata de una operación comúnmente usada en la industria farmacéutica por permitir altos rendimientos, pureza de los productos y rapidez de reacción.
“Con el proceso salting out, también conocido como precipitación salina –usado para extraer proteínas– se modifica la solubilidad de una sal presente en solución con la inclusión de un agente antisolvente (agua y orgánicos) u otra sal, lo que permite separar más facilmente la nueva sal (sulfato de sodio) de la mezcla”, explicó el profesor Miguel Ángel Gómez García, del Departamento de Ingeniería Química de la UNAL Sede Manizales.
Para el desarrollo de la investigación se utilizó como antisolvente 0,5 gramos de etanol, con el fin de garantizar que la solubilidad del cloruro de sodio sea lo suficientemente alta para llevar a cabo la disociación de los iones y que la solubilidad de sulfato de sodio sea muy baja para que permita su precipitación.
En Colombia las importaciones de sulfato de sodio en 2018 superaron las 219.000 toneladas, provenientes principalmente de China, Francia, Brasil, Rusia, Islas Vírgenes, Estados Unidos y España, por un valor de casi 11 millones de dólares.
“Con esta nueva técnica se prevé la producción del 20 % de las importaciones de sulfato de sodio al país, para lo cual se debe tener un proceso continuo de trabajo las 24 horas del día y los 365 días del año, y se deben tener disponibles 1.057,2 kg/h de cloruro de sodio y 887,2 kg/h de ácido sulfúrico”, detalló el profesor Gómez.
Planta de producción
Como parte de la investigación se estructuró la puesta en marcha de una planta de producción, en la cual se consideró el precio de las materias primas y productos incluido el transporte o flete y un seguro de mercancía.
El costo capital total asciende a los 9.790 millones de pesos. Dentro de este se incluyen los costos del montaje, instalación, tuberías y accesorios, instrumentación y control, instalaciones eléctricas y construcciones civiles.
“Desde el punto de vista económico se considera un proceso rentable, debido a que se obtiene un margen de ganancias cercano a los 650 millones de pesos/mes. Según esta utilidad es posible recuperar la inversión inicial (costo total de capital) en un lapso de 1,5 a 2 años. Además, podría satisfacer un gran sector del mercado interno colombiano”, añadió el docente.
Producción de sulfato de sodio
El sulfato de sodio es la forma natural más común de las sales de sodio. Sus formas minerales más usuales se pueden encontrar en depósitos masivos de sales solubles, como los lagos salinos y playas del mundo.
En la industria mundial de químicos, la mayor parte del sulfato de sodio se obtiene por la extracción minera de materiales ricos en sodio y sulfato como las sales naturales. Los materiales son extraídos por remoción directa o por extracción mecánica. Después de un pretratamiento, las fuentes de sodio se purifican con ayuda de lavados continuos, evaporaciones y disoluciones-cristalizaciones; para la extracción de estas sales minerales se necesitan solventes agresivos, los cuales son dañinos para el medioambiente.
Con la técnica propuesta por la UNAL Sede Manizales se disminuye el consumo energético, el tamaño y número de los equipos y los costos de operación y de servicio.
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