Cosa è coinvolto nella produzione di acido solforico?
Per produrre acido solforico i prodotti chimici vengono riscaldati al fine di accelerare il processo di legame dello zolfo all'idrogeno. In quasi tutte le nazioni industrializzate sulla terra, l'acido solforico viene utilizzato per rendere possibile un gran numero di vari prodotti e processi. Prima della metà del 1700, la produzione di acido solforico era limitata a piccole quantità create in alcune bottiglie di vetro. Ora è il prodotto chimico più prodotto al mondo. La maggior parte della produzione contemporanea di acido solforico è realizzata con il processo di contatto. Un altro metodo utilizzato per produrre acido solforico condensando l'acqua dal raffreddamento del gas triossido di zolfo è il processo a umido.
Prima del 1746, l'acido solforico veniva prodotto in bottiglie di vetro e poteva essere prodotto solo in quantità molto ridotte. John Roebuck ha creato il processo di fabbricazione della camera al piombo per la produzione di acido solforico che potrebbe produrre acido per tonnellata. Questo processo ha rivoluzionato la produzione di acido solforico, rendendolo disponibile per un uso industriale diffuso. Il processo originale, usato fino al 1946, prevedeva l'accensione di zolfo e nitrato di potassio in una stanza rivestita di fogli di piombo con acqua che copriva il pavimento. Il triossido di zolfo risultante reagirebbe con l'acqua producendo acido solforico.
Oggi, la maggior parte dell'acido solforico viene prodotta utilizzando il processo di contatto, noto anche come processo a doppio contatto a doppio assorbimento (DCDA). Questo processo prevede la combustione di anidride solforosa solida per produrre gas di anidride solforosa. Questo gas di anidride solforosa viene quindi combinato con l'aria e riscaldato a circa 450 ° F (232 ° C) e pressurizzato con un catalizzatore di ossido di vanadio, che produce triossido di zolfo. Chiamato anche oleum, questo triossido di zolfo viene quindi sciolto in acido solforico al 98% con conseguente acido disolfurico. L'acqua viene aggiunta all'acido disolfurico per produrre acido solforico.
Il processo di acido solforico umido (WSA) viene utilizzato anche nella produzione di acido solforico. Simile al processo di contatto, il processo a umido comporta la combustione di zolfo o gas idrogeno solforato per produrre anidride solforosa. Come nel processo di contatto, l'anidride solforosa viene quindi combinata con l'ossigeno e un catalizzatore di ossido di vanadio per produrre triossido di zolfo. Il triossido di zolfo viene quindi idratato in acido solforico e infine condensato fino alla concentrazione desiderata dal 97% al 98%. La differenza fondamentale tra il processo di contatto e il processo a umido è il diverso modo in cui viene utilizzata l'acqua.
La domanda per la produzione di acido solforico continua ad aumentare di circa il 3% ogni anno poiché fa parte di molti processi industriali. Si stima che ogni anno vengano prodotte tra 165 e 200 milioni di tonnellate di acido solforico. Il fertilizzante utilizzato in agricoltura occupa circa il 65% di questa quantità. Viene anche utilizzato in molti altri processi, compresa la produzione di coloranti, materie plastiche, esplosivi e prodotti farmaceutici.