Diseño de sistema de protección anódica para tanques de ácido sulfúrico

Abstract

Con el fin de extender la vida útil de los tanques de almacenamiento de servicio ácido. El presente estudio tuvo como objetivo el diseño de un sistema de protección anódica para tanques de almacenamiento de ácido sulfúrico concentrado, el cual disminuye la velocidad de corrosión interna a valores ínfimos extendiendo así su vida útil. Esta situación se presenta en los tanques de almacenamiento de ácido sulfúrico para la electrorefinación de cobre, donde el ácido sulfúrico se utiliza para establecer el medio ácido y disolver el ánodo del proceso. Para el logro de los objetivos planteados se establecieron los criterios de diseño basados en bibliografía especializada en la electroquímica del estado anódico. De tal forma, el sistema de protección anódica se acopla en el tanque de almacenamiento, considerando el equipamiento y accesorios. En este diseño se muestra un estudio detallado del diseño de la protección anódica; para el dimensionamiento del rectificador del sistema se calculó el área total a proteger del tanque de almacenamiento, el área y la cantidad de cátodos necesarios, así como las caídas de potencial por conducción eléctrica. Considerando también la instalación y operación, en estado pasivo y la obtención del estado pasivo (pasivación), generando así una adecuada integración con el proceso de electrorefinación. Asimismo, se muestra un análisis comparativo económico donde se valora otra alternativa de inversión.

In order to extend the service life of service acid storage tanks. The objective of this study was the design of an anodic protection system for storage tanks of concentrated sulfuric acid, which decreases the internal corrosion rate at small values, thus extending its useful life. This situation occurs in storage tanks of sulfuric acid for copper electrorefining, where sulfuric acid is used to establish the acidic medium and dissolve the anode of the process. For the achievement of the proposed objectives, the design criterion based on the bibliography specialized in electrochemical anodic state is established. In this way, the physical protection system is implemented in the storage tank, considering the equipment and accessories. In this design a detailed study of anodic protection design is shown; for the sizing of the rectifier of the system, the total area to be protected from the storage tank, the area and the number of cathodes required, as well as the potential drops due to electrical conduction were calculated. Considering also the installation and operation, in passive state and the obtaining of the passive state (passivation), thus generating an adequate integration with the electrorefining process. Likewise, an economic comparative analysis is shown where another investment alternative is evaluated.