コンタクトプロセスとは

接触プロセスは、塗料、洗剤、肥料、プラスチック製品などの産業目的で硫酸を生成する化学手順です。 この方法は、1831年にプロセスの特許を取得したペレグリンフィリップスというイギリスのトレーダーに大きく起因していました。それ以来、硫酸の製造には世界中で接触プロセスが使用されてきました。

接触プロセスが普及する前は、硫酸を生成するための主要な方法は鉛チャンバープロセスでしたが、前者のプロセスはより効率的で安価であることがわかりました。 産業界は、発煙硫酸や三酸化硫黄などの他の化合物の生産にも使用できるため、鉛チャンバープロセスよりもこの方法を好んでいました。 通常、契約プロセスには3つのステップがあり、二酸化硫黄を生成し、それを三酸化硫黄に変換し、最後に硫酸に変換します。

二酸化硫黄を生成する最初のステップには、空気を使用して硫黄化合物に酸素を供給する2つの方法があります。 最初の方法は、燃焼時に空気と混ざり合う可能性のある溶融硫黄を燃焼させ、二酸化硫黄を生成することです。 2番目の方法は、黄鉄鉱などの硫黄を含む材料を加熱することです。 蒸発した硫黄は酸素化された空気と混合し、二酸化硫黄に変換されます。

生成された二酸化硫黄には不純物が含まれている可能性があるため、精製プロセスを行う必要があります。精製プロセスでは、最初にダストチャンバーを使用して化合物内のダスト粒子をすべて除去します。 2番目のステップは洗浄塔で、ここで二酸化硫黄が水に溶けて可溶性汚染物質を洗い流します。 化合物は乾燥塔を通過してさらに精製するために脱水され、テストボックスを通過して酸化ヒ素が除去されます。 二酸化硫黄が完全に精製されると、三酸化硫黄に変換できます。

二酸化硫黄を三酸化硫黄に変換するために、接触プロセスでは通常、いくつかの高圧パイプに含まれる酸化バナジウムと呼ばれる化合物を使用します。 パイプは842°F（約450°C）にまで加熱され、酸化バナジウムからの酸素を空気中に上昇させます。 二酸化硫黄がパイプ内に入れられると、酸素化された空気と反応して三酸化硫黄になります。 理想的には、二酸化硫黄の95％以上が三酸化硫黄に変換され、未変換の二酸化硫黄が除去されます。

接触プロセスの最終ステップでは、濃硫酸を使用して三酸化硫黄を溶解し、発煙硫酸を生成します。 次に発煙硫酸を水と反応させ、最後に硫酸を液体の形で生成します。 生成された硫酸は、接触プロセスの最終ステップで使用される濃硫酸よりも30〜50パーセント多くなります。