El mètode de contacte és el principal mètode industrial per a la fabricació d'àcid sulfúric. Aquest procés inclou principalment quatre passos: torrat a alta temperatura del mineral de sofre o sulfur per produir diòxid de sofre; el diòxid de sofre i l'oxigen catalitzen a alta temperatura per generar triòxid de sofre; utilitzar àcid sulfúric concentrat per absorbir el triòxid de sofre per produir diòxid de sofre. oleum; finalment diluïu l'oli amb aigua per obtenir l'àcid sulfúric acabat.
Primer pas: Preparació del diòxid de sofre La crema de sofre a l'aire produeix diòxid de sofre gasós. El diòxid de sofre i l'aire es purifiquen primer per eliminar les impureses que podrien afectar el catalitzador utilitzat en el següent procés.
Pas 2: oxidació catalítica. A pressió normal i 450 graus centígrads, el diòxid de sofre i l'aire es fan passar a través d'un catalitzador de pentòxid de vanadi (V2O5) per dur a terme una reacció d'oxidació catalítica per produir triòxid de sofre. Aquesta reacció és reversible, per la qual cosa es requereix un control precís de la temperatura i la pressió per optimitzar el rendiment.
Pas 3: absorbeix el triòxid de sofre. A la torre d'absorció, el triòxid de sofre es dissol en àcid sulfúric al 98% per formar àcid sulfúric fumant. La reacció entre el triòxid de sofre i l'aigua és molt violenta. Si es dissol directament a l'aigua, alliberarà una gran quantitat d'energia tèrmica i formarà boira d'àcid sulfúric, que dificulta el procés de dissolució i és difícil de recollir. Per tant, s'acostuma a utilitzar àcid sulfúric al 98,3% per absorbir SO3 i després es dilueix amb aigua.
Pas 4: dilueix l'oleum. Després de diluir l'oli amb una quantitat adequada d'aigua, es forma àcid sulfúric al 98%. L'àcid sulfúric produït es refredarà i s'emmagatzemarà. Com que la solubilitat del triòxid de sofre en l'àcid sulfúric és superior a la de l'aigua, els fabricants de triòxid de sofre no dissolen directament el triòxid de sofre a l'aigua.
Durant tot el procés del mètode de contacte, la selecció de catalitzadors i el control de les condicions de reacció són crucials per al rendiment i la qualitat de l'àcid sulfúric. El pentòxid de vanadi és el catalitzador més utilitzat perquè promou eficaçment la conversió del diòxid de sofre en triòxid de sofre. A més, la protecció de seguretat dels equips i els operadors durant tot el procés de producció també és molt important perquè l'àcid sulfúric és altament corrosiu.
Els avantatges del mètode de contacte inclouen la seva alta eficiència, la capacitat de produir contínuament i el baix consum d'energia. Tanmateix, aquest procés també requereix un alt grau de control tècnic, inclosa la gestió precisa de la temperatura, la pressió i els catalitzadors per garantir el bon progrés de la reacció i la qualitat del producte. Amb l'avenç de la ciència i la tecnologia, el procés del mètode de contacte també millora constantment per augmentar la productivitat, reduir costos i reduir l'impacte en el medi ambient.
