Wat houdt de productie van zwavelzuur in?
Om zwavelzuur te maken worden chemicaliën verhit om het proces van het binden van zwavel aan waterstof te versnellen. In bijna elk geïndustrialiseerd land op aarde wordt zwavelzuur gebruikt om een groot aantal verschillende producten en processen mogelijk te maken. Vóór het midden van de 18e eeuw was de productie van zwavelzuur beperkt tot kleine hoeveelheden die in enkele glazen flessen werden gecreëerd. Nu is het de meest vervaardigde chemische stof ter wereld. Het grootste deel van de hedendaagse productie van zwavelzuur, gemaakt met behulp van het contactproces. Een andere methode die wordt gebruikt om zwavelzuur te produceren door het water te condenseren uit koelend zwaveltrioxide-gas is het natte proces.
Vóór 1746 werd zwavelzuur in glazen flessen geproduceerd en kon het slechts in zeer kleine hoeveelheden worden gemaakt. John Roebuck creëerde het productieproces van de loodkamer voor de productie van zwavelzuur dat per ton zuur kon produceren. Dit proces bracht een revolutie teweeg in de productie van zwavelzuur, waardoor het beschikbaar werd voor wijdverbreid industrieel gebruik. Het oorspronkelijke proces, dat pas in 1946 werd gebruikt, betrof het ontsteken van zwavel en kaliumnitraat in een met loodfolie beklede ruimte met water dat de vloer bedekte. Het resulterende zwaveltrioxide zou reageren met het water dat zwavelzuur produceert.
Tegenwoordig wordt het meeste zwavelzuur geproduceerd met behulp van het contactproces, ook bekend als dubbel contact dubbele absorptie (DCDA) proces. Bij dit proces wordt vast zwaveldioxide verbrand om zwaveldioxidegas te maken. Dit zwaveldioxidegas wordt vervolgens gecombineerd met lucht en verwarmd tot ongeveer 450 graden F (232 graden C) en onder druk gezet met een vanadiumoxidekatalysator, die zwaveltrioxide produceert. Ook oleum genoemd, wordt dit zwaveltrioxide vervolgens opgelost in 98% zwavelzuur resulterend in zwavelzuur. Water wordt toegevoegd aan het zwavelzuur om zwavelzuur te produceren.
Het natte zwavelzuurproces (WSA) wordt ook gebruikt bij de productie van zwavelzuur. Net als bij het contactproces omvat het natte proces het verbranden van zwavel of waterstofsulfidegas om zwaveldioxide te produceren. Net als bij het contactproces wordt zwaveldioxide vervolgens gecombineerd met zuurstof en een vanadiumoxidekatalysator om zwaveltrioxide te produceren. Het zwaveltrioxide wordt vervolgens gehydrateerd tot zwavelzuur en uiteindelijk gecondenseerd tot de gewenste concentratie van 97% tot 98%. Het fundamentele verschil tussen het contactproces en het natte proces is de verschillende manier waarop water wordt gebruikt.
De vraag naar de productie van zwavelzuur blijft elk jaar ongeveer 3% stijgen, omdat dit onderdeel is van veel industriële processen. Naar schatting wordt jaarlijks tussen de 165 en 200 miljoen ton zwavelzuur geproduceerd. Meststof die in de landbouw wordt gebruikt, kost ongeveer 65% van dit bedrag. Het wordt ook gebruikt in vele andere processen, waaronder de productie van kleurstoffen, kunststoffen, explosieven en farmaceutische producten.