सल्फ्यूरिक एसिड तैयार करने के लिए संपर्क प्रक्रिया: कुशल, सतत, तकनीकी रूप से परिष्कृत

संपर्क विधि सल्फ्यूरिक एसिड के निर्माण की मुख्य औद्योगिक विधि है। इस प्रक्रिया में मुख्य रूप से चार चरण शामिल हैं: सल्फर डाइऑक्साइड का उत्पादन करने के लिए सल्फर या सल्फाइड अयस्क को उच्च तापमान पर भूनना; सल्फर डाइऑक्साइड और ऑक्सीजन सल्फर ट्राइऑक्साइड उत्पन्न करने के लिए उच्च तापमान पर उत्प्रेरित होते हैं; सल्फर डाइऑक्साइड का उत्पादन करने के लिए सल्फर ट्राइऑक्साइड को अवशोषित करने के लिए सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग करें। ओलियम; अंत में तैयार सल्फ्यूरिक एसिड प्राप्त करने के लिए ओलियम को पानी से पतला करें।

चरण एक: सल्फर डाइऑक्साइड तैयार करना हवा में सल्फर जलाने से सल्फर डाइऑक्साइड गैस उत्पन्न होती है। सल्फर डाइऑक्साइड और हवा को पहले अशुद्धियों को हटाने के लिए शुद्ध किया जाता है जो अगली प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले उत्प्रेरक को प्रभावित कर सकते हैं।

चरण 2: उत्प्रेरक ऑक्सीकरण। सामान्य दबाव और 450 डिग्री सेल्सियस के तहत, सल्फर ट्राइऑक्साइड का उत्पादन करने के लिए उत्प्रेरक ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया करने के लिए सल्फर डाइऑक्साइड और हवा को वैनेडियम पेंटोक्साइड (V2O5) उत्प्रेरक के माध्यम से पारित किया जाता है। यह प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती है, इसलिए उपज को अनुकूलित करने के लिए तापमान और दबाव का सटीक नियंत्रण आवश्यक है।

चरण 3: सल्फर ट्राइऑक्साइड को अवशोषित करें। अवशोषण टॉवर में, सल्फर ट्राइऑक्साइड 98% सल्फ्यूरिक एसिड में घुलकर फ्यूमिंग सल्फ्यूरिक एसिड बना देगा। सल्फर ट्राइऑक्साइड और पानी के बीच प्रतिक्रिया बहुत हिंसक होती है। यदि इसे सीधे पानी में घोल दिया जाए, तो यह बड़ी मात्रा में ऊष्मा ऊर्जा छोड़ेगा और सल्फ्यूरिक एसिड धुंध का निर्माण करेगा, जो विघटन प्रक्रिया में बाधा डालता है और एकत्र करना मुश्किल होता है। इसलिए, 98.3% सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग आमतौर पर SO3 को अवशोषित करने के लिए किया जाता है और फिर पानी से पतला किया जाता है।

चरण 4: ओलियम को पतला करें। ओलियम को उचित मात्रा में पानी के साथ पतला करने के बाद, 98% सल्फ्यूरिक एसिड बनता है। उत्पादित सल्फ्यूरिक एसिड को ठंडा करके संग्रहित किया जाएगा। चूंकि सल्फ्यूरिक एसिड में सल्फर ट्राइऑक्साइड की घुलनशीलता पानी की तुलना में अधिक है, इसलिए सल्फर ट्राइऑक्साइड निर्माता सीधे सल्फर ट्राइऑक्साइड को पानी में नहीं घोलते हैं।

संपर्क विधि की पूरी प्रक्रिया के दौरान, उत्प्रेरक का चयन और प्रतिक्रिया स्थितियों का नियंत्रण सल्फ्यूरिक एसिड की उपज और गुणवत्ता के लिए महत्वपूर्ण है। वैनेडियम पेंटोक्साइड सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला उत्प्रेरक है क्योंकि यह सल्फर डाइऑक्साइड को सल्फर ट्राइऑक्साइड में बदलने को प्रभावी ढंग से बढ़ावा देता है। इसके अलावा, उत्पादन प्रक्रिया के दौरान उपकरणों और ऑपरेटरों की सुरक्षा भी बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि सल्फ्यूरिक एसिड अत्यधिक संक्षारक होता है।

संपर्क विधि के फायदों में इसकी उच्च दक्षता, लगातार उत्पादन करने की क्षमता और कम ऊर्जा खपत शामिल हैं। हालाँकि, इस प्रक्रिया के लिए उच्च स्तर के तकनीकी नियंत्रण की भी आवश्यकता होती है, जिसमें प्रतिक्रिया और उत्पाद की गुणवत्ता की सुचारू प्रगति सुनिश्चित करने के लिए तापमान, दबाव और उत्प्रेरक का सटीक प्रबंधन शामिल है। विज्ञान और प्रौद्योगिकी की प्रगति के साथ, उत्पादकता बढ़ाने, लागत कम करने और पर्यावरण पर प्रभाव कम करने के लिए संपर्क विधि प्रक्रिया में भी लगातार सुधार हो रहा है।