Apa proses kontak untuk asam sulfat?

Proses kontak untuk asam sulfat adalah reaksi multi-langkah yang dimulai dengan sulfur mentah dan diakhiri dengan asam pekat.Secara teori, sulfur dapat dibakar dengan udara untuk membentuk sulfat dioksida, kemudian bereaksi langsung dengan air untuk membentuk asam sulfat.Proses ini menciptakan banyak panas, tidak dapat dikendalikan secara kimiawi, dan jarang digunakan sebagai hasilnya.Proses kontak menggunakan sulfur dioksida untuk membentuk sulfur trioksida, yang diserap ke dalam asam sulfat untuk membentuk oleum, dan kemudian langkah terakhir bereaksi oleum dengan air untuk membentuk asam sulfat.

sulfur adalah mineral kuning yang ditemukan di tanah sebagai lapisan yang diendapkan,Seringkali dekat gunung berapi atau tempat tidur lava kuno.Sulfur pertama kali dibakar dengan udara untuk membentuk sulfur dioksida, molekul satu sulfur dan dua atom oksigen.Udara yang memasuki reaksi ini digelembungkan melalui asam pekat untuk menghilangkan air apa pun, karena kelembaban akan membentuk asam sulfat dalam reaktor dan menyebabkan kelebihan panas dan korosi.

Perancang proses kimia dengan hati -hati mengontrol jumlah reaktan untuk mempertahankan jumlah yang dekat dengan jumlah stoikiometrik.Stoikiometri adalah perhitungan rasio molekul yang diperlukan untuk memberikan reaksi yang dioptimalkan tanpa menggunakan bahan berlebih.Mempertahankan reaksi kimia di dekat rasio yang tepat akan mengurangi biaya dan meningkatkan hasil, seringkali mengarah ke produk yang lebih murni yang membutuhkan lebih sedikit pemrosesan.Proses kontak untuk asam sulfat harus dioperasikan dengan cara ini untuk mengendalikan suhu, karena reaksi menciptakan banyak panas yang dapat mempengaruhi produk dan merusak peralatan.

Setelah sulfur dioksida keluar dari reaktor, ia memasuki reaksi kedua dengan lebih banyak udarauntuk membentuk sulfur trioksida, yang menambahkan molekul oksigen tambahan.Proses kontak untuk asam sulfat dapat bereaksi sulfur trioksida langsung dengan air, tetapi reaksi ini sangat tidak stabil dan sulit dikendalikan.Asam sulfat dicampur dengan molekul trioksida, yang membentuk oleum atau asam sulfat yang marah.Oleum adalah asam yang sangat reaktif yang mengandung molekul sulfur berlebih, tetapi dapat dicampur dengan air dengan cara yang terkontrol untuk membentuk asam sulfat sambil mempertahankan suhu yang tepat.

Setiap langkah reaksi dengan udara dilakukan dengan adanya katalis, biasanya vanadium oksida.Katalis logam tidak dikonsumsi dalam reaksi, tetapi membantu dengan membiarkan reaksi terjadi pada suhu yang lebih rendah daripada yang diperlukan tanpa itu.Kandungan oksigen juga harus dikontrol dengan hati -hati, karena udara ekstra tidak menciptakan asam tambahan, tetapi akan mengurangi jumlah sulfur dioksida atau trioksida karena kelebihan udara mencairkan molekul sulfur.Proses kontak untuk asam sulfat akan menciptakan asam lebih sedikit jika oksigen ekstra diizinkan dalam proses.

Asam sulfat dijual dalam berbagai kekuatan, atau konsentrasi, tetapi proses kontak untuk asam sulfat menghasilkan bentuk yang sangat terkonsentrasi.Pengiriman asam sulfat pekat lebih ekonomis daripada bentuk encer, karena air dapat ditambahkan nanti sesuai kebutuhan untuk membentuk kekuatan yang diinginkan.Asam terkonsentrasi juga akan menyerap air dengan sangat mudah, sehingga perawatan harus diambil selama produksi dan pengiriman untuk meminimalkan air atau udara luar, yang mencairkan asam dan dapat meningkatkan korosi.