Quá trình tiếp xúc cho axit sunfuric là gì?

Quá trình tiếp xúc cho axit sunfuric là một phản ứng nhiều bước bắt đầu bằng lưu huỳnh thô và kết thúc bằng axit cô đặc.Về lý thuyết, lưu huỳnh có thể được đốt cháy bằng không khí để tạo thành dioxide lưu huỳnh, sau đó phản ứng trực tiếp với nước để tạo thành axit sunfuric.Quá trình này tạo ra rất nhiều nhiệt, không thể kiểm soát được về mặt hóa học và kết quả là hiếm khi được sử dụng.Quá trình tiếp xúc sử dụng sulfur dioxide để tạo thành trioxide lưu huỳnh, được hấp thụ vào axit sunfuric để tạo thành oleum, và sau đó bước cuối cùng phản ứng với oleum với nước để tạo thành axit sunfuric.Thường gần núi lửa hoặc giường dung nham cổ.Lưu huỳnh lần đầu tiên được đốt cháy bằng không khí để tạo thành sulfur dioxide, một phân tử của một lưu huỳnh và hai nguyên tử oxy.Không khí xâm nhập vào phản ứng này được sủi bọt thông qua axit cô đặc để loại bỏ bất kỳ nước nào, bởi vì độ ẩm sẽ tạo thành axit sunfuric trong lò phản ứng và gây ra nhiệt và ăn mòn quá mức. Các nhà thiết kế quá trình hóa học kiểm soát cẩn thận lượng chất phản ứng để duy trì số lượng gần với lượng cân bằng hóa học.Tiểu chuẩn là tính toán tỷ lệ của các phân tử cần thiết để cung cấp một phản ứng tối ưu mà không cần sử dụng các vật liệu dư thừa.Duy trì các phản ứng hóa học gần các tỷ lệ thích hợp sẽ làm giảm chi phí và cải thiện năng suất, thường dẫn đến các sản phẩm thuần túy hơn đòi hỏi ít xử lý hơn.Quá trình tiếp xúc cho axit sunfuric phải được vận hành theo cách này để kiểm soát nhiệt độ, bởi vì các phản ứng tạo ra rất nhiều nhiệt có thể ảnh hưởng đến sản phẩm và thiết bị thiệt hại.Để tạo thành trioxide lưu huỳnh, thêm một phân tử oxy bổ sung.Quá trình tiếp xúc cho axit sunfuric có thể phản ứng trực tiếp với sulfur trioxide với nước, nhưng phản ứng này rất không ổn định và khó kiểm soát.Axit sunfuric được trộn với phân tử trioxide, tạo thành oleum hoặc axit sunfuric.Oleum là một axit rất phản ứng có chứa các phân tử lưu huỳnh dư, nhưng nó có thể được trộn với nước theo cách được kiểm soát để hình thành axit sunfuric trong khi vẫn duy trì nhiệt độ thích hợp. Mỗi bước phản ứng với không khí được thực hiện với sự hiện diện của chất xúc tác, thường.Chất xúc tác kim loại không được tiêu thụ trong phản ứng, nhưng hỗ trợ bằng cách cho phép phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thấp hơn mức cần thiết mà không có nó.Hàm lượng oxy cũng phải được kiểm soát cẩn thận, vì không khí thêm không tạo ra axit bổ sung, nhưng sẽ làm giảm lượng lưu huỳnh dioxide hoặc trioxide vì không khí dư thừa làm loãng các phân tử lưu huỳnh.Quá trình tiếp xúc cho axit sunfuric sẽ tạo ra ít axit hơn nếu cho phép thêm oxy trong quá trình. Axit sunfuric được bán với nhiều điểm mạnh, hoặc nồng độ, nhưng quá trình tiếp xúc cho axit sunfuric tạo ra dạng cô đặc cao.Vận chuyển axit sunfuric cô đặc là kinh tế hơn một dạng pha loãng, bởi vì nước có thể được thêm vào sau này khi cần thiết để hình thành sức mạnh mong muốn.Axit cô đặc cũng sẽ hấp thụ nước rất dễ dàng, vì vậy phải cẩn thận trong quá trình sản xuất và vận chuyển để giảm thiểu nước hoặc không khí bên ngoài, làm loãng axit và có thể làm tăng sự ăn mòn.