硫酸の生産には何が関係していますか？

硫黄を水素に結合させるプロセスを高速化するために、硫酸を作るために化学物質が加熱されます。 地球上のほぼすべての先進国では、硫酸が使用されて、多数のさまざまな製品とプロセスが可能になっています。 1700年代半ばまでは、硫酸の生産は、いくつかのガラス瓶で作られた少量に制限されていました。 現在、それは世界で最も広く製造されている化学物質です。 硫酸の現代生産のほとんどは、接触プロセスを使用して行われました。 冷却三酸化硫黄ガスから水を凝縮して硫酸を生成するために使用される別の方法は、湿式プロセスです。

1746年以前は、硫酸はガラス瓶で生産されていたため、ごく少量しか製造できませんでした。 ジョン・ローバックは、トンで酸を生成する可能性のある硫酸を生成する鉛チャンバー製造プロセスを作成しました。 このプロセスは硫酸の生産に革命をもたらし、硫酸を広範囲に工業的に使用できるようにしました。 1946年に最近使用された最初のプロセスでは、鉛箔が敷かれた部屋で硫黄と硝酸カリウムを点火し、床を水で覆いました。 得られる三酸化硫黄は水と反応して硫酸を生成します。

今日、ほとんどの硫酸は、接触プロセス（二重接触二重吸収（DCDA）プロセスとも呼ばれる）を使用して生産されています。 このプロセスでは、固体の二酸化硫黄を燃焼させて二酸化硫黄ガスを生成します。 次に、この二酸化硫黄ガスを空気と混合し、約450°F（232°C）に加熱し、三酸化硫黄を生成する酸化バナジウム触媒で加圧します。 発煙硫酸とも呼ばれるこの三酸化硫黄は、98％硫酸に溶解し、二硫酸になります。 硫酸を生成するために、水が二硫酸に加えられます。

硫酸の製造には、湿式硫酸プロセス（WSA）も使用されます。 接触プロセスと同様に、湿式プロセスでは硫黄または硫化水素ガスを燃焼させて二酸化硫黄を生成します。 接触プロセスと同様に、二酸化硫黄は酸素と酸化バナジウム触媒と結合して三酸化硫黄を生成します。 その後、三酸化硫黄は硫酸に水和され、最終的に所望の97％から98％の濃度まで凝縮されます。 接触プロセスと湿式プロセスの基本的な違いは、水の使用方法が異なることです。

硫酸の生産に対する需要は、多くの産業プロセスの一部であるため、毎年約3％増加し続けています。 毎年165から2億トンの硫酸が生成されていると推定されています。 農業で使用される肥料は、この量の約65％を取ります。 また、染料、プラスチック、爆発物、医薬品の製造など、他の多くのプロセスでも使用されています。