Contactproces: verschil tussen versies
Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud
interwiki |
uitgebreid |
||
Regel 1:
Het '''contactproces''' is een methode om op industriële schaal [[zwavelzuur]] te produceren
Het proces is gebaseerd op de gekatalyseerde [[oxidatie]] van [[zwaveldioxide]] tot [[zwaveltrioxide]] met behulp van luchtzuurstof, gevolgd door de [[absorptie]] van het zwaveltrioxide in geconcentreerd [[zwavelzuur]].
2 SO<sub>2</sub> + O<sub>2</sub> ↔ 2 SO<sub>3</sub> + 45,6 Kcal▼
Het zwaveldioxide kan afkomstig zijn van het [[roosting|roosten]] van ertsen zoals [[pyriet]] of [[zinkblende]], of van de verbranding van elementaire [[zwavel]], of van een andere zwavelbron. Roostgassen moeten wel eerst gezuiverd worden van [[arseen]]verbindingen.
De omzetting van zwaveldioxide in [[zwaveltrioxide]], met als [[katalysator]] tegenwoordig [[vanadiumpentoxide]] (V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>), is een [[evenwichtsreactie]], waarbij er [[warmte]] vrijkomt:
Hierdoor stijgt de temperatuur van het gasmengsel, wat als nadeel heeft dat de [[reactiesnelheid]] daalt. En als de temperatuur te hoog stijgt (boven ca. 550°C) verschuift het evenwicht naar lins en zal de omgekeerde reactie belangrijker worden. Daarom gebeurt de reactie in een aantal stappen (meestal vier), en wordt het gasmengsel tussenin afgekoeld. De vrijkomende warmte kan men zo recupereren, bv. in de vorm van [[stoom]].
Het ontstane zwaveltrioxide wordt in een absorptietoren geleid waarin over zuurvast materiaal geconcentreerd zwavelzuur stroomt. Zwaveltrioxide lost hier makkelijk in op; door toevoeging van water zorgt dat de concentratie constant 97-99 % blijft. Als men de concentratie hoger laat oplopen ontstaat er [[oleum]]. SO<sub>3</sub> kan men niet in water oplossen omdat dit er direct uit ontwijkt in witte nevels.
Een verdere manier om het evenwicht van de reactie naar rechts te verschuiven, is het tussentijds verwijderen van het reactieproduct SO<sub>3</sub>. Men leidt dan de reactiegassen na de tweede of derde reactiestap naar een intermediaire absorptietoren. Het SO<sub>3</sub>-arme uitlaatgas van die toren gaat dan naar de derde of vierde reactiestap. Dit noemt men het dubbel contact- of dubbel absorptieproces (wanneer men geen tussentijdse absorptiestap heeft spreekt men van het enkel contact- of enkel absorptieproces). Het dubbel contactproces kan nog een hogere omzettingsgraad van zwaveldioxide naar zwaveltrioxide halen, tot 99,8%. In enkel contactproces is de maximale omzettingsgraad ca. 98%<ref name="bat" />.
Volgens het contactproces geproduceerd zwavelzuur is veel geconcentreerder en zuiverder dan de zwavelzuur die men verkrijgt bij het (verouderde) [[lodenkamerproces]].
Het contactproces is een van de belangrijkste industriële chemische processen. In het jaar 2004 werd de totale productie van zwavelzuur via dit proces in de 25 lidstaten van de Europese Unie geschat op 22 miljoen ton<ref naùe="bat">[http://www.jrc.es/pub/english.cgi/d1270054/20%20%20Reference%20Document%20on%20Best%20Available%20Techniques%20for%20the%20Manufacture%20of%20Large%20Volume%20Inorganic%20Chemicals%20-%20Ammonia,%20Acids%20and%20Fertilisers Reference Document on Best Available Techniques for the Manufacture of Large Volume Inorganic Chemicals - Ammonia, Acids and Fertilisers]</ref>.
<referenties>
[[Categorie:Chemische industrie]]
| |||