La méthode par contact est la principale méthode industrielle de fabrication de l’acide sulfurique. Ce procédé comprend principalement quatre étapes : le grillage à haute température du minerai de soufre ou de sulfure pour produire du dioxyde de soufre ; le dioxyde de soufre et l'oxygène se catalysent à haute température pour générer du trioxyde de soufre ; utilisez de l'acide sulfurique concentré pour absorber le trioxyde de soufre afin de produire du dioxyde de soufre. l'oléum; enfin, diluez l'oléum avec de l'eau pour obtenir l'acide sulfurique fini.
Première étape : préparation du dioxyde de soufre La combustion du soufre dans l'air produit du dioxyde de soufre gazeux. Le dioxyde de soufre et l'air sont d'abord purifiés pour éliminer les impuretés qui pourraient affecter le catalyseur utilisé dans le processus suivant.
Étape 2 : Oxydation catalytique. Sous pression normale et à 450 degrés Celsius, le dioxyde de soufre et l'air passent à travers un catalyseur au pentoxyde de vanadium (V2O5) pour effectuer une réaction d'oxydation catalytique afin de produire du trioxyde de soufre. Cette réaction est réversible, un contrôle précis de la température et de la pression est donc nécessaire pour optimiser le rendement.
Étape 3 : Absorber le trioxyde de soufre. Dans la tour d'absorption, le trioxyde de soufre se dissoudra dans l'acide sulfurique à 98 % pour former de l'acide sulfurique fumant. La réaction entre le anhydride sulfureux et l'eau est très violente. S'il est directement dissous dans l'eau, il libérera une grande quantité d'énergie thermique et formera un brouillard d'acide sulfurique, ce qui entrave le processus de dissolution et est difficile à collecter. Par conséquent, l’acide sulfurique à 98,3 % est généralement utilisé pour absorber le SO3, puis dilué avec de l’eau.
Étape 4 : Diluer l'oléum. Une fois l’oléum dilué avec une quantité appropriée d’eau, 98 % d’acide sulfurique se forme. L'acide sulfurique produit sera refroidi et stocké. Étant donné que la solubilité du trioxyde de soufre dans l’acide sulfurique est supérieure à celle de l’eau, les fabricants de trioxyde de soufre ne dissolvent pas directement le trioxyde de soufre dans l’eau.
Pendant tout le processus de la méthode de contact, la sélection des catalyseurs et le contrôle des conditions de réaction sont cruciaux pour le rendement et la qualité de l'acide sulfurique. Le pentoxyde de vanadium est le catalyseur le plus couramment utilisé car il favorise efficacement la conversion du dioxyde de soufre en trioxyde de soufre. De plus, la protection de la sécurité des équipements et des opérateurs tout au long du processus de production est également très importante car l'acide sulfurique est très corrosif.
Les avantages de la méthode par contact incluent son rendement élevé, sa capacité à produire en continu et sa faible consommation d'énergie. Cependant, ce procédé nécessite également un haut degré de contrôle technique, notamment une gestion précise de la température, de la pression et des catalyseurs pour garantir le bon déroulement de la réaction et la qualité du produit. Avec les progrès de la science et de la technologie, le processus de méthode de contact s'améliore également constamment pour augmenter la productivité, réduire les coûts et réduire l'impact sur l'environnement.
