Kontaktprotsess väävelhappe valmistamiseks: tõhus, pidev, tehniliselt keerukas

Kontaktmeetod on peamine tööstuslik meetod väävelhappe tootmiseks. See protsess hõlmab peamiselt nelja etappi: väävli või sulfiidmaagi kõrgel temperatuuril röstimine vääveldioksiidi saamiseks; vääveldioksiid ja hapnik katalüüsivad kõrgel temperatuuril, tekitades vääveltrioksiidi; kasutage vääveltrioksiidi absorbeerimiseks vääveldioksiidi tootmiseks kontsentreeritud väävelhapet. oleum; lõpuks lahjendage oleum veega, et saada valmis väävelhape.

Esimene samm: vääveldioksiidi valmistamine Väävli põletamisel õhus tekib vääveldioksiid. Esmalt puhastatakse vääveldioksiid ja õhk, et eemaldada lisandid, mis võivad mõjutada järgmises protsessis kasutatavat katalüsaatorit.

2. etapp: katalüütiline oksüdatsioon. Normaalrõhul ja temperatuuril 450 kraadi Celsiuse järgi juhitakse vääveldioksiid ja õhk läbi vanaadiumpentoksiidi (V2O5) katalüsaatori, et viia läbi katalüütiline oksüdatsioonireaktsioon vääveltrioksiidi saamiseks. See reaktsioon on pöörduv, seega on saagise optimeerimiseks vaja täpselt reguleerida temperatuuri ja rõhku.

3. samm: absorbeerige vääveltrioksiid. Absorptsioonitornis lahustub vääveltrioksiid 98% väävelhappes, moodustades suitseva väävelhappe. Vääveltrioksiidi ja vee vaheline reaktsioon on väga äge. Kui see lahustatakse vahetult vees, eraldab see suure hulga soojusenergiat ja moodustab väävelhappe udu, mis takistab lahustumisprotsessi ja on raskesti kogutav. Seetõttu kasutatakse SO3 absorbeerimiseks tavaliselt 98,3% väävelhapet ja lahjendatakse seejärel veega.

4. samm: lahjendage oleum. Pärast oleumi lahjendamist sobiva koguse veega moodustub 98% väävelhape. Toodetud väävelhape jahutatakse ja ladustatakse. Kuna vääveltrioksiidi lahustuvus väävelhappes on suurem kui vees, ei lahusta vääveltrioksiidi tootjad vääveltrioksiidi otseselt vees.

Kogu kontaktmeetodi protsessi vältel on väävelhappe saagise ja kvaliteedi seisukohalt ülioluline katalüsaatorite valik ja reaktsioonitingimuste kontroll. Vanaadiumpentoksiid on kõige sagedamini kasutatav katalüsaator, kuna see soodustab tõhusalt vääveldioksiidi muundumist vääveltrioksiidiks. Lisaks on väga oluline seadmete ja operaatorite ohutuskaitse kogu tootmisprotsessi vältel, kuna väävelhape on väga söövitav.

Kontaktmeetodi eelised hõlmavad selle kõrget efektiivsust, pidevat tootmist ja madalat energiatarbimist. Kuid see protsess nõuab ka kõrgetasemelist tehnilist kontrolli, sealhulgas temperatuuri, rõhu ja katalüsaatorite täpset juhtimist, et tagada reaktsiooni sujuv kulgemine ja toote kvaliteet. Teaduse ja tehnoloogia arenguga paraneb pidevalt ka kontaktmeetodi protsess, et suurendada tootlikkust, vähendada kulusid ja vähendada mõju keskkonnale.