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接觸法

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接觸法(Contact process)是目前工業上製造硫酸的主要方法,整個方法主要包括四步:通過硫化礦或硫黃的高溫焙燒產生二氧化硫氣體;二氧化硫與氧氣在高溫催化下通過可逆反應化合生成三氧化硫;用濃硫酸吸收三氧化硫,產生發煙硫酸;以及最終發煙硫酸的用水稀釋,得到硫酸成品。

此法由英國商人Peregrine Phillips於1831年首先申請為專利

製程

製備二氧化硫的原料包括:硫和硫礦石,例如硫磺。在空氣中燃燒硫磺可以產生二氧化硫氣體。

二氧化硫和空氣會先經過淨化,除去雜質,以免對下一過程採用的催化劑造成影響。

在常壓和攝氏450度下,把二氧化硫和空氣通過五氧化二釩(V2O5催化劑,製得三氧化硫也可用作催化劑,但是其價格較昂貴,且較易和雜質反應而損失。

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在反應過程中,五氧化二釩發生了以下中間反應:

二氧化硫和氧的反應是一個可逆反應。

在吸收塔內,三氧化硫會溶於98%的硫酸中,形成發煙硫酸

發煙硫酸經適量的水稀釋後,便形成98%的硫酸,所製得的硫酸會被冷卻及儲存。

三氧化硫與水的反應非常劇烈,如果直接溶於水中,就會釋出大量熱能,並形成硫酸霧,阻礙溶解過程,而且難以收集。此外,三氧化硫在硫酸中的溶解度比水高,因此硫酸製造廠不會把三氧化硫直接溶於水。通常是用98.3%的硫酸吸收SO3,再用水稀釋。

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另見

  • 鉛室法:較舊式的硫酸製程,現已較少使用

註釋