¿Qué implica la producción de ácido sulfúrico?
Para producir ácido sulfúrico, los químicos se calientan para acelerar el proceso de unión del azufre al hidrógeno. En casi todas las naciones industrializadas del mundo, el ácido sulfúrico se utiliza para hacer posible una gran cantidad de diversos productos y procesos. Antes de mediados de 1700, la producción de ácido sulfúrico se limitaba a pequeñas cantidades creadas en algunas botellas de vidrio. Ahora, es el químico más ampliamente fabricado en el mundo. La mayor parte de la producción contemporánea de ácido sulfúrico se realiza mediante el proceso de contacto. Otro método utilizado para producir ácido sulfúrico al condensar el agua del gas de trióxido de azufre refrigerante es el proceso húmedo.
Antes de 1746, el ácido sulfúrico se producía en botellas de vidrio y solo podía fabricarse en cantidades muy pequeñas. John Roebuck creó el proceso de fabricación de la cámara de plomo para la producción de ácido sulfúrico que podría producir ácido por tonelada. Este proceso revolucionó la producción de ácido sulfúrico, haciéndolo disponible para uso industrial generalizado. El proceso original, utilizado tan recientemente como 1946, implicó la ignición de azufre y nitrato de potasio en una habitación revestida de papel de aluminio con agua que cubría el piso. El trióxido de azufre resultante reaccionaría con el agua produciendo ácido sulfúrico.
Hoy en día, la mayor parte del ácido sulfúrico se produce mediante el proceso de contacto, también conocido como proceso de doble absorción y doble contacto (DCDA). Este proceso implica quemar dióxido de azufre sólido para producir gas de dióxido de azufre. Este gas de dióxido de azufre se combina luego con aire y se calienta a aproximadamente 450 grados F (232 grados C) y se presuriza con un catalizador de óxido de vanadio, que produce trióxido de azufre. También denominado oleum, este trióxido de azufre se disuelve en ácido sulfúrico al 98%, lo que da como resultado ácido disulfúrico. Se agrega agua al ácido disulfúrico para producir ácido sulfúrico.
El proceso de ácido sulfúrico húmedo (WSA) también se usa en la producción de ácido sulfúrico. Similar al proceso de contacto, el proceso húmedo implica la quema de azufre o gas de sulfuro de hidrógeno para producir dióxido de azufre. Al igual que en el proceso de contacto, el dióxido de azufre se combina con oxígeno y un catalizador de óxido de vanadio para producir trióxido de azufre. El trióxido de azufre se hidrata luego en ácido sulfúrico y finalmente se condensa hasta la concentración deseada del 97% al 98%. La diferencia básica entre el proceso de contacto y el proceso húmedo es la forma diferente en que se utiliza el agua.
La demanda para la producción de ácido sulfúrico continúa aumentando aproximadamente un 3% cada año, ya que es parte de muchos procesos industriales. Se estima que cada año se producen entre 165 y 200 millones de toneladas de ácido sulfúrico. El fertilizante utilizado en la agricultura toma alrededor del 65% de esta cantidad. También se usa en muchos otros procesos, incluida la producción de tintes, plásticos, explosivos y productos farmacéuticos.