Qu'est-ce qui est impliqué dans la production d'acide sulfurique?
Pour fabriquer de l'acide sulfurique, les produits chimiques sont chauffés afin d'accélérer le processus de liaison du soufre à l'hydrogène. Dans presque tous les pays industrialisés du monde, l’acide sulfurique est utilisé pour la fabrication d’un grand nombre de produits et de procédés. Avant le milieu des années 1700, la production d'acide sulfurique était limitée à de petites quantités créées dans quelques bouteilles de verre. Aujourd'hui, il s'agit du produit chimique le plus fabriqué dans le monde. La plupart de la production contemporaine d'acide sulfurique est réalisée par contact. Une autre méthode utilisée pour produire de l'acide sulfurique en condensant l'eau issue du refroidissement au trioxyde de soufre est le procédé par voie humide.
Avant 1746, l’acide sulfurique était produit dans des bouteilles en verre et ne pouvait être fabriqué qu’en très petites quantités. John Roebuck a créé le processus de fabrication de la chambre de plomb pour la production d'acide sulfurique pouvant produire de l'acide à la tonne. Ce processus a révolutionné la production d'acide sulfurique, le rendant disponible pour un usage industriel généralisé. Le processus original, utilisé jusqu'en 1946, consistait à enflammer du soufre et du nitrate de potassium dans une pièce recouverte de feuille de plomb recouverte d'eau. Le trioxyde de soufre résultant réagirait avec l'eau produisant de l'acide sulfurique.
Aujourd'hui, la majeure partie de l'acide sulfurique est produite à l'aide du processus de contact, également appelé processus à double absorption et double absorption (DCDA). Ce processus implique la combustion de dioxyde de soufre solide pour produire du dioxyde de soufre gazeux. Ce dioxyde de soufre gazeux est ensuite combiné avec de l’air et chauffé à environ 232 ° C (450 ° F) et pressurisé avec un catalyseur à base d’oxyde de vanadium qui produit du trioxyde de soufre. Également appelé oléum, cet oxyde de soufre est ensuite dissous dans de l'acide sulfurique à 98%, ce qui donne de l'acide disulfurique. De l'eau est ajoutée à l'acide disulfurique pour produire de l'acide sulfurique.
Le procédé d'acide sulfurique humide (WSA) est également utilisé dans la production d'acide sulfurique. Semblable au processus de contact, le processus humide implique la combustion de soufre ou de sulfure d'hydrogène gazeux pour produire du dioxyde de soufre. Comme dans le processus de contact, le dioxyde de soufre est ensuite combiné à de l'oxygène et à un catalyseur à base d'oxyde de vanadium pour produire du trioxyde de soufre. Le trioxyde de soufre est ensuite hydraté en acide sulfurique et finalement condensé à la concentration souhaitée de 97% à 98%. La différence fondamentale entre le processus de contact et le processus humide est la manière différente dont l'eau est utilisée.
La demande pour la production d’acide sulfurique continue d’augmenter d’environ 3% chaque année, car elle fait partie de nombreux processus industriels. On estime qu'entre 165 et 200 millions de tonnes d'acide sulfurique sont produites chaque année. Les engrais utilisés en agriculture absorbent environ 65% de cette quantité. Il est également utilisé dans de nombreux autres processus, notamment la production de colorants, de plastiques, d'explosifs et de produits pharmaceutiques.