Co bierze udział w produkcji kwasu siarkowego?
W celu wytworzenia kwasu siarkowego chemikalia są podgrzewane w celu przyspieszenia procesu wiązania siarki z wodorem. W prawie każdym uprzemysłowionym kraju na ziemi kwas siarkowy jest wykorzystywany do umożliwienia dużej liczby różnych produktów i procesów. Przed połową XVII wieku produkcja kwasu siarkowego była ograniczona do niewielkich ilości powstających w kilku szklanych butelkach. Teraz jest to najczęściej produkowana substancja chemiczna na świecie. Większość współczesnej produkcji kwasu siarkowego wytwarzana jest w procesie kontaktowym. Innym sposobem stosowanym do wytwarzania kwasu siarkowego przez kondensację wody z chłodzenia trójtlenku siarki jest proces mokry.
Przed 1746 r. Kwas siarkowy był produkowany w szklanych butelkach i mógł być wytwarzany tylko w bardzo małych ilościach. John Roebuck stworzył proces produkcji komory ołowiowej do produkcji kwasu siarkowego, który mógłby wytwarzać kwas na tonę. Ten proces zrewolucjonizował produkcję kwasu siarkowego, czyniąc go dostępnym do szerokiego zastosowania przemysłowego. Pierwotny proces, stosowany jeszcze w 1946 r., Polegał na zapaleniu azotanu siarki i potasu w pomieszczeniu wyłożonym folią ołowiową z wodą pokrywającą podłogę. Powstały trójtlenek siarki reagowałby z wodą, wytwarzając kwas siarkowy.
Obecnie większość kwasu siarkowego wytwarza się w procesie kontaktowym, znanym również jako proces podwójnej absorpcji podwójnego kontaktu (DCDA). Proces ten polega na spalaniu stałego dwutlenku siarki w celu wytworzenia gazowego dwutlenku siarki. Ten gazowy dwutlenek siarki łączy się następnie z powietrzem i ogrzewa do około 450 stopni F (232 stopni C) i poddaje ciśnieniu katalizatorowi z tlenku wanadu, który wytwarza tritlenek siarki. Ten trójtlenek siarki, zwany także oleum, jest następnie rozpuszczany w 98% kwasie siarkowym, co powoduje powstanie kwasu disiarkowego. Do kwasu disiarkowego dodaje się wodę w celu wytworzenia kwasu siarkowego.
Proces mokrego kwasu siarkowego (WSA) jest również wykorzystywany do produkcji kwasu siarkowego. Podobnie jak proces kontaktowy, proces mokry obejmuje spalanie siarki lub siarkowodoru w celu wytworzenia dwutlenku siarki. Podobnie jak w procesie kontaktowym, dwutlenek siarki jest następnie łączony z tlenem i katalizatorem z tlenku wanadu w celu wytworzenia tritlenku siarki. Następnie tritlenek siarki uwodniono do kwasu siarkowego i ostatecznie skondensowano do pożądanego stężenia 97% do 98%. Podstawową różnicą między procesem kontaktowym a mokrym jest inny sposób wykorzystania wody.
Popyt na produkcję kwasu siarkowego stale rośnie o około 3% każdego roku, ponieważ jest on częścią wielu procesów przemysłowych. Szacuje się, że rocznie produkuje się od 165 do 200 milionów ton kwasu siarkowego. Nawóz stosowany w rolnictwie zajmuje około 65% tej ilości. Jest również stosowany w wielu innych procesach, w tym w produkcji barwników, tworzyw sztucznych, materiałów wybuchowych i farmaceutyków.