Što je uključeno u proizvodnju sumporne kiseline?

Za proizvodnju sumporne kiseline kemikalije se zagrijavaju kako bi se ubrzao proces vezanja sumpora na vodik. U gotovo svakoj industrijaliziranoj naciji na Zemlji, sumporna kiselina se koristi za stvaranje velikog broja različitih proizvoda i procesa. Prije sredine 1700-ih, proizvodnja sumporne kiseline bila je ograničena na male količine stvorene u nekoliko staklenih boca. Sada je to najšire proizvedena kemikalija na svijetu. Većina suvremene proizvodnje sumporne kiseline napravljena je kontaktnim postupkom. Druga metoda koja se koristi za proizvodnju sumporne kiseline kondenzacijom vode iz hlađenja plina sumpornog trioksida je mokri proces.

Prije 1746., sumporna kiselina se proizvodila u staklenim bocama i mogla se proizvoditi samo u vrlo malim količinama. John Roebuck stvorio je proces proizvodnje olovne komore za proizvodnju sumporne kiseline koja je mogla proizvesti kiselinu na tonu. Ovaj proces je revolucionirao proizvodnju sumporne kiseline, čineći je dostupnom za široku industrijsku uporabu. Izvorni proces, korišten tek 1946., uključivao je paljenje sumpora i kalijevog nitrata u prostoriji obloženoj olovnom folijom s vodom koja je prekrivala pod. Rezultirajući sumporov trioksid reagirao bi s vodom stvarajući sumpornu kiselinu.

Danas se većina sumporne kiseline proizvodi kontaktnim postupkom, također poznatim kao proces dvostruke kontaktne dvostruke apsorpcije (DCDA). Ovaj proces uključuje spaljivanje krutog sumporovog dioksida kako bi se dobio plin sumpor dioksid. Ovaj plin sumpor-dioksid se zatim kombinira sa zrakom i zagrijava na oko 450 stupnjeva F (232 stupnja C) i stavlja pod tlak katalizatorom vanadijevog oksida, koji proizvodi sumporov trioksid. Također se naziva i oleum, ovaj sumporni trioksid se zatim otapa u 98% sumpornoj kiselini što rezultira disumpornom kiselinom. Voda se dodaje disumpornoj kiselini kako bi se dobila sumporna kiselina.

U proizvodnji sumporne kiseline također se koristi mokri postupak sumporne kiseline (WSA). Slično kontaktnom procesu, mokri proces uključuje sagorijevanje sumpora ili plina vodikovog sulfida kako bi se dobio sumporov dioksid. Kao iu kontaktnom procesu, sumpor dioksid se zatim kombinira s kisikom i katalizatorom vanadijevog oksida kako bi se dobio sumporov trioksid. Sumporni trioksid se zatim hidratizira u sumpornu kiselinu i na kraju kondenzira do željene koncentracije od 97% do 98%. Osnovna razlika između kontaktnog i mokrog postupka je različit način korištenja vode.

Potražnja za proizvodnjom sumporne kiseline nastavlja rasti za oko 3% svake godine jer je dio mnogih industrijskih procesa. Procjenjuje se da se godišnje proizvede između 165 i 200 milijuna tona sumporne kiseline. Gnojivo koje se koristi u poljoprivredi zauzima oko 65% ove količine. Također se koristi u mnogim drugim procesima uključujući proizvodnju boja, plastike, eksploziva i farmaceutskih proizvoda.