Dobivanje sumporne kiseline i njezine primjene

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-02 13:56

Danas se sumporna kiselina proizvodi uglavnom na dvije industrijske metode: kontaktnom i dušičnom. Kontaktna metoda je progresivnija i u Rusiji se koristi šire od dušikove metode, odnosno metode tornja.

Dobivanje sumporne kiseline počinje spaljivanjem sumpornih sirovina, kao što su željezni pirit. U posebnim pećima za pirit dobiva se takozvani plin za pečenje koji sadrži oko 9% sumporovog dioksida. Ovaj korak je isti i za kontaktne i za dušikove metode.

Dalje, potrebno je oksidirati dobiveni sumporni anhidrid u sumporni anhidrid. No, prvo se mora očistiti od niza nečistoća koje ometaju daljnji proces. Plin za pečenje se čisti od prašine u elektrofilterima ili u ciklonskim aparatima, a zatim se dovodi u uređaj koji sadrži čvrste kontaktne mase, gdje se sumpordioksid SO₂ oksidira u sumporni anhidrid SO3_.

Ova egzotermna reakcija je reverzibilna - povećanje temperature dovodi do razgradnje nastalog sumpornog anhidrida. S druge strane, kako temperatura pada, brzina izravne reakcije je vrlo niska. Zatotemperatura u kontaktnom aparatu održava se unutar 480oS podešavanjem brzine prolaska plinske mješavine.

Dalje, s kontaktnom metodom, sumporna kiselina nastaje kada se sumporni anhidrid spoji s vodom.

Dušikovu metodu karakterizira činjenica da se sumpor dioksid oksidira dušikovim oksidima. Proizvodnja sumporne kiseline ovom metodom potaknuta je stvaranjem sumporne kiseline interakcijom sumporovog dioksida iz plina prženja s vodom. Nadalje, nastala sumporna kiselina se oksidira dušičnom kiselinom, što dovodi do stvaranja dušikovog monoksida i sumporne kiseline.

Ova reakcijska smjesa se dovodi u poseban toranj. Istovremeno, podešavanjem protoka plina osigurava se da plinska smjesa koja ulazi u apsorpcijski toranj sadrži dušikov dioksid i monoksid u omjeru 1:1, što je potrebno za dobivanje dušikovog anhidrida.

Konačno, interakcija sumporne kiseline i dušikovog anhidrida proizvodi NOHSO_{4 - nitrozilsulfurnu kiselinu.}

Rezultirajuća nitrozilsulfurna kiselina dovodi se u proizvodni toranj, gdje se, razgrađujući s vodom, oslobađa dušikov anhidrid:

2NOHSO₄+ N₂O=N₂O ₃ + 2N₂SO_{4, koji oksidira sumpornu kiselinu koja nastaje u tornju.}

Dušikov oksid koji se oslobađa kao rezultat reakcije ponovno se vraća u oksidacijski toranj i ulazi u novi ciklus.

Trenutno primam u Rusijisumporna kiselina se proizvodi uglavnom kontaktnom metodom. Nitrozna metoda se rijetko koristi.

Upotreba sumporne kiseline je vrlo široka i raznolika.

Najviše odlazi na proizvodnju kemijskih vlakana i mineralnih gnojiva, potrebno je u proizvodnji lijekova i boja. Uz pomoć sumporne kiseline, etilnih i drugih alkohola dobivaju se deterdženti i pesticidi.

Njegova rješenja koriste se u tekstilnoj, prehrambenoj industriji, u procesima nitriranja i za proizvodnju eksploziva. Sumporna akumulatorska kiselina služi kao elektrolit za ulijevanje u olovne baterije koje se široko koriste u transportu.