Schwefelsäure (60%)

Kurzer Überblick
Schwefelsäure, auch bekannt als Hydrogensulfat, wird als Diprotonensäure und starke Säure mit der Summenformel H2SO4 klassifiziert. Die physikalischen Eigenschaften von Schwefelsäure sind farblose bis leicht gelbe Flüssigkeiten. Es war als Vitriolöl bekannt. Schwefelsäure ist in jeder Konzentration in Wasser sehr gut löslich. Schwefelsäure kommt in der Natur aufgrund ihrer hygroskopischen Eigenschaften, die Wasserdampf aus der Luft aufnehmen können, nicht in wasserfreier Form vor. Schwefelsäure, die in der Natur durch die Oxidationsreaktion von Sulfidmineralien entsteht.
Herstellungsverfahren
Bei der Herstellung von Schwefelsäure wird das Kammerverfahren verwendet, bei dem nur eine Konzentration von ca. 65% erzeugt wird. Es gibt verschiedene Verfahren zur Herstellung von Schwefelsäure wie folgt:
Prozess kontaktieren
Dies ist das gängigste Herstellungsverfahren in der Branche, da die bei diesem Prozess anfallenden Schwefelsäuren in hoher Konzentration vorliegen und zudem günstiger sind als andere Verfahren. Das Kontaktverfahren, das auch zum Räuchern von Schwefelsäure aus Schwefeldioxid verwendet wird. Dieses Verfahren erfolgt durch Rösten von Sulfiderzen oder Verbrennen von Schwefel mit Sauerstoff in Gegenwart eines Vanadium (V) -Oxid-Katalysators und wird als exotherme Reaktion eingestuft. Dieses Verfahren umfasst vier Schritte:
i. Erzeugung von Schwefeldioxid durch Verbrennen von Schwefel S (s) + O2 (g) = SO2 (g)
ii. Oxidationsreaktion von Schwefeldioxid zur Herstellung von Schwefeltrioxid 2SO2 (g) + O2 (g) = 2SO3 (g) (V2O5-Katalysator)
iii. Absorption von Schwefeltrioxid in H2SO4 (97-98%) zur Herstellung von Oleum (H2S2O7 (l)) H2SO4 (l) + SO3 (g) = H2S2O7 (l)
iv. Verdünnung von Oleum mit Wasser zur Herstellung von Schwefelsäure in einer bestimmten Konzentration H2S2O7 (l) + H2O (l) = 2H2SO4 (l) Feuchte Schwefelsäure (WSA) Das WSA-Verfahren wird in der Industrie hauptsächlich zur Schwefelrückgewinnung eingesetzt.
Beim WSA-Prozess gibt es 4 Hauptreaktionen: Verbrennung, Oxidation, Hydratation und Kondensation. Der WSA-Prozess wird als exotherme Reaktion eingestuft und die bei der Reaktion freigesetzte Wärme wird zur Erzeugung von Dampf genutzt. Das Verfahren zur Herstellung von Schwefelsäure unter Verwendung des WSA-Verfahrens in Gegenwart eines Vanadium (V) -Oxid-Katalysators ist im Folgenden dargestellt:
i. Verbrennung: H2S + ½ O2 = H2O + SO2
ii. Oxidation: 2SO2 (g) + O2 (g) = 2SO3 (g) (V2O5-Katalysator)
iii. Flüssigkeitszufuhr: SO3 + H2O = H2SO4 (g)
iv. Kondensation: H2SO4 (g) = H2SO4 (l)

Metabisulfit-Prozess
Bei dieser Methode wird Natriummetabisulfit oder Kaliummetabisulfit als Hauptmaterial für die Herstellung von Schwefelsäure verwendet. Metabisulfid wird mit Salzsäure in einer Konzentration von 12,6 Molaren versetzt und erzeugt Schwefeldioxid. Das Gas wird durch Salpetersäure geblasen, wodurch im Verlauf der Reaktion braune/rote Stickstoffdioxiddämpfe freigesetzt werden. Das Ende der Reaktion wird durch das Abklingen der Dämpfe angezeigt.
SO2 + H2O2 = H2SO4