Wat is een contactproces?
Het contactproces is een chemische procedure die zwavelzuur creëert voor industriële doeleinden, zoals in verf, wasmiddelen, kunstmest en plastic producten. De methode werd enorm toegeschreven aan een Britse handelaar genaamd Peregrine Phillips, die het proces patenteerde in het jaar 1831. Sindsdien is het contactproces wereldwijd gebruikt voor de productie van zwavelzuur.
Voordat het contactproces wijdverbreid werd, was de leidende methode voor het creëren van zwavelzuur het loodkamerproces, maar er werd ontdekt dat het vorige proces efficiënter en goedkoper was. Industrieën gaven er ook de voorkeur aan boven het loodkamerproces omdat het ook kan worden gebruikt voor de productie van andere chemische verbindingen zoals oleum en zwaveltrioxide. Het contractproces bestaat in het algemeen uit drie stappen, waarbij zwaveldioxide wordt gevormd, vervolgens wordt omgezet in zwaveltrioxide en vervolgens wordt omgezet in zwavelzuur.
De eerste stap bij het creëren van zwaveldioxide omvat twee mogelijke methoden waarbij lucht wordt gebruikt om de zuurstof in de zwavelverbinding te leveren. De eerste methode is om wat gesmolten zwavel te verbranden die zich kan vermengen met de lucht terwijl deze brandt, wat resulteert in zwaveldioxide. De tweede methode is om materialen te verwarmen die zwavel bevatten, zoals ijzerpyriet. De verdampende zwavel zal zich dan vermengen met de zuurstofrijke lucht en worden omgezet in zwaveldioxide.
Het geproduceerde zwaveldioxide kan enkele onzuiverheden bevatten, dus het moet een zuiveringsproces ondergaan, waarbij eerst een stofkamer wordt betrokken om alle stofdeeltjes in de verbinding te verwijderen. De tweede stap is de wastoren, waarbij het zwaveldioxide met water wordt gesproeid om oplosbare verontreinigingen weg te spoelen. De verbinding gaat door een droogtoren om deze te drogen voor verdere zuivering en gaat door een testdoos om het arseenoxide te verwijderen. Zodra het zwaveldioxide grondig is gezuiverd, kan het worden omgezet in zwaveltrioxide.
Om het zwaveldioxide om te zetten in zwaveltrioxide, gebruikt het contactproces meestal een verbinding die vanadiumoxide wordt genoemd en zich in verschillende hogedrukleidingen bevindt. De pijpen worden verwarmd tot 842 ° F (ongeveer 450 ° C) om de zuurstof uit het vanadiumoxide in de lucht te laten stijgen. Zodra het zwaveldioxide in de pijpen wordt geplaatst, reageert het met de zuurstofrijke lucht en wordt het zwaveltrioxide. In het ideale geval zou meer dan 95% van het zwaveldioxide worden omgezet in zwaveltrioxide en wordt het niet-omgezette zwaveldioxide verwijderd.
In de laatste stap van het contactproces wordt geconcentreerd zwavelzuur gebruikt om het zwaveltrioxide op te lossen, waarbij het oleum wordt geproduceerd. Het oleum reageert vervolgens met water en uiteindelijk wordt zwavelzuur in vloeibare vorm geproduceerd. Het geproduceerde zwavelzuur is 30 tot 50 procent meer dan het geconcentreerde zwavelzuur dat wordt gebruikt in de laatste stap van het contactproces.