Processo de contato

O processo de contato é um método catalítico para produzir ácido sulfúrico a partir de dióxido de enxofre e oxigênio.

Em química o processo de contato é o processo industrial para a fabricação de ácido sulfúrico a partir de enxofre e oxigênio.

O processo de contato é o processo durante o qual o trióxido de enxofre (SO₃) é formado a partir do dióxido de enxofre (SO₂).

O trióxido de enxofre que é formado é então usado para fabricar ácido sulfúrico.

O dióxido de enxofre pode ser obtido pela queima de enxofre em excesso de ar ou pela torrefação de minérios de sulfeto.

A fabricação do trióxido de enxofre é uma reação reversível e sua alteração de entalpia é exotérmica.

O que é o processo de contato?

O processo de contato é um procedimento químico que cria ácido sulfúrico para fins industriais, como em tintas, detergentes, fertilizantes e produtos plásticos.

O método foi amplamente atribuído a um comerciante britânico chamado Peregrine Phillips, que patenteou o processo no ano de 1831. Desde então, o processo de contato foi usado em todo o mundo para a produção de ácido sulfúrico.

Antes que o processo de contato se generalizasse, o método principal para a criação de ácido sulfúrico era o processo de câmara de chumbo, mas descobriu-se que o primeiro processo era mais eficiente e menos caro.

As indústrias também o preferiram ao processo de câmara de chumbo porque também pode ser usado para a produção de outros compostos químicos como oleum e trióxido de enxofre.

O processo de contato geralmente tem três etapas, criando o dióxido de enxofre, depois convertendo-o em trióxido de enxofre e, finalmente, convertendo-o em ácido sulfúrico.

A primeira etapa para a criação de dióxido de enxofre envolve dois métodos possíveis que usam ar para fornecer o oxigênio no composto de enxofre.

O primeiro método é queimar um pouco de enxofre derretido que pode se misturar com o ar à medida que é queimado, resultando em dióxido de enxofre.

O segundo método é aquecer materiais que contenham enxofre, como as piritas de ferro. O enxofre em evaporação se mistura com o ar oxigenado e é convertido em dióxido de enxofre.

O dióxido de enxofre produzido pode conter algumas impurezas, por isso deve passar por um processo de purificação, que primeiro envolve uma câmara de poeira para eliminar todas as partículas de poeira do composto. A segunda etapa é a torre de lavagem, onde o dióxido de enxofre é pulverizado com água para enxaguar os contaminantes solúveis. O composto passa por uma torre de secagem para desidratar para posterior purificação e passa por uma caixa de teste para remover o óxido de arsênio.

Uma vez que o dióxido de enxofre esteja completamente purificado, ele pode ser convertido em trióxido de enxofre.

Para converter o dióxido de enxofre em trióxido de enxofre, o processo de contato geralmente usa um composto chamado óxido de vanádio contido em vários tubos de alta pressão.

Os tubos são aquecidos até cerca de 450 °C) para fazer o oxigênio do óxido de vanádio subir no ar. Uma vez que o dióxido de enxofre é colocado dentro dos tubos, ele reage com o ar oxigenado e se torna trióxido de enxofre. Idealmente, mais de 95% do dióxido de enxofre deve ser convertido em trióxido de enxofre e o dióxido de enxofre não convertido é removido.

Na etapa final do processo de contato, o ácido sulfúrico concentrado é utilizado para dissolver o trióxido de enxofre, produzindo o oleum. O oleum é então feito para reagir com a água e, finalmente, o ácido sulfúrico é produzido na forma líquida. O ácido sulfúrico produzido é 30 a 50 por cento mais do que o ácido sulfúrico concentrado usado na etapa final do processo de contato.

Qual é o processo de contato?

O processo de contato é um método para a produção industrial de ácido sulfúrico.

É o padrão da indústria para a produção deste produto químico na pureza e no volume necessários para aplicações de fabricação que variam de baterias a produção de fertilizantes.

O uso desse processo data de meados de 1800, quando os químicos britânicos o desenvolveram para atender às necessidades da crescente revolução industrial.

Após a produção em uma fábrica de produtos químicos, o ácido sulfúrico está pronto para envio aos fabricantes e outras instalações.

Existem quatro etapas na produção do ácido sulfúrico com o processo de contato.

O primeiro envolve a produção de dióxido de enxofre, geralmente queimando em um ambiente com alto teor de oxigênio.

Na segunda etapa, mais oxigênio é adicionado junto com o óxido de vanádio, que atua como um catalisador para criar trióxido de enxofre na próxima etapa. Isso cria um composto conhecido como oleum, que pode ser misturado com água para criar ácido sulfúrico na etapa final.

As empresas podem usar esse processo para gerar grandes volumes de ácido sulfúrico. Os técnicos controlam rigidamente as condições para manter o produto químico o mais puro possível.

A contaminação pode afetar o processo de contato ou criar problemas com o produto químico acabado. Para fins de controle de qualidade, a empresa pode colher amostras periodicamente de lotes de ácido sulfúrico e testá-las para confirmar que estão livres de contaminantes e prontas para uso. As instalações podem fazer uma mistura de produtos químicos e é importante mantê-los todos em alto estado de pureza.

Este produto químico pode ser perigoso. Os técnicos precisam estar vigilantes durante o processo de contato e embalar o ácido sulfúrico acabado com cuidado para evitar ferimentos.

Eles usam contêineres não reativos para limitar o risco de um problema durante o processamento e o transporte e para garantir que o produto químico chegue intacto ao destino final. Para remessas muito grandes, as empresas podem abastecer caminhões-tanque ou vagões de trem e usá-los para o transporte de seu ácido sulfúrico acabado.

Os fundamentos do processo de contato permanecem consistentes, mas cada fábrica pode ajustar o processo ligeiramente. É possível usar diferentes catalisadores, e há várias maneiras de produzir o dióxido de enxofre inicial. As empresas também precisam considerar questões como o potencial de poluição.

A liberação inadvertida de produtos químicos durante esse processo pode resultar no pagamento de multas ou custos de limpeza, ou exposição a ações judiciais de membros do público feridos por produtos químicos.

Medidas como filtragem de águas residuais e controle rígido das instalações de fabricação ajudam a limitar a poluição e manter as comunidades vizinhas seguras.

Qual é o processo de contato para o ácido sulfúrico?

O processo de contato para o ácido sulfúrico é uma reação de várias etapas que começa com o enxofre bruto e termina com o ácido concentrado. Em teoria, o enxofre pode ser queimado com ar para formar dióxido sulfúrico e, em seguida, reagir diretamente com água para formar ácido sulfúrico. Esse processo cria muito calor, não é quimicamente controlável e raramente é usado como resultado.

O processo de contato usa dióxido de enxofre para formar trióxido de enxofre, que é absorvido em ácido sulfúrico para formar oleum e, em seguida, uma etapa final reage oleum com água para formar ácido sulfúrico.

O enxofre é um mineral amarelo encontrado no solo como camadas depositadas, geralmente perto de vulcões ou antigos leitos de lava. O enxofre é primeiro queimado com ar para formar dióxido de enxofre, uma molécula de um átomo de enxofre e dois átomos de oxigênio. O ar que entra nessa reação é borbulhado através do ácido concentrado para remover qualquer água, porque a umidade formará ácido sulfúrico no reator e causará excesso de calor e corrosão.

Os projetistas de processos químicos controlam cuidadosamente as quantidades de reagentes para manter as quantidades próximas às quantidades estequiométricas. A estequiometria é o cálculo das proporções de moléculas necessárias para fornecer uma reação otimizada sem o uso de materiais em excesso. Manter as reações químicas próximas às proporções adequadas reduzirá os custos e aumentará os rendimentos, geralmente levando a produtos mais puros que requerem menos processamento. O processo de contato para o ácido sulfúrico deve ser operado desta forma para controlar as temperaturas, pois as reações geram muito calor que pode afetar o produto e danificar o equipamento.

Assim que o dióxido de enxofre sai do reator, ele entra em uma segunda reação com mais ar para formar o trióxido de enxofre, que adiciona uma molécula de oxigênio adicional. O processo de contato para o ácido sulfúrico pode reagir trióxido de enxofre diretamente com a água, mas essa reação é muito instável e difícil de controlar. O ácido sulfúrico é misturado com a molécula de trióxido, que forma oleum ou ácido sulfúrico fumante. Oleum é um ácido muito reativo que contém moléculas de enxofre em excesso, mas pode ser misturado com água de maneira controlada para formar ácido sulfúrico, mantendo a temperatura adequada.

Cada etapa da reação com ar é realizada na presença de um catalisador, normalmente óxido de vanádio. O catalisador de metal não é consumido na reação, mas auxilia permitindo que a reação ocorra a temperaturas mais baixas do que seria necessário sem ele. O conteúdo de oxigênio também deve ser controlado com cuidado, porque o ar extra não cria ácido adicional, mas reduzirá a quantidade de dióxido ou trióxido de enxofre porque o excesso de ar dilui as moléculas de enxofre. O processo de contato para o ácido sulfúrico criará menos ácido se oxigênio extra for permitido no processo.

O ácido sulfúrico é vendido em uma ampla variedade de dosagens ou concentrações, mas o processo de contato do ácido sulfúrico produz uma forma altamente concentrada. O transporte de ácido sulfúrico concentrado é mais econômico do que a forma diluída, porque a água pode ser adicionada posteriormente, conforme necessário, para formar a concentração desejada. O ácido concentrado também absorve água com muita facilidade, portanto, deve-se tomar cuidado durante a produção e o transporte para minimizar a água ou o ar externo, que dilui o ácido e pode aumentar a corrosão.

Processo de contato – Química

Processo de contato, método industrial moderno de produção de ácido sulfúrico; ele substituiu amplamente o processo da câmara, ou câmara de chumbo.

O dióxido de enxofre e o oxigênio, passados por um catalisador quente, se unem para formar o trióxido de enxofre, que por sua vez se combina com a água para formar o ácido sulfúrico.

As plantas de processo de contato são de dois tipos. O tipo mais simples, as plantas de contato com queima de enxofre, usam enxofre como matéria-prima. O enxofre fundido é queimado para formar dióxido de enxofre, que é resfriado e depois oxidado, geralmente na presença de pelotas de material silicioso poroso impregnado com pentóxido de vanádio e um composto de potássio, para formar trióxido de enxofre em temperaturas moderadamente altas.

O outro tipo de planta de processo de contato produz dióxido de enxofre a partir de materiais com enxofre de baixo teor, como a pirita. O resfriamento do gás é necessário para remover impurezas e para condensar e remover parte do vapor d’água, que diluiria o produto ácido. O dióxido de enxofre gasoso é então seco com ácido sulfúrico concentrado.

Como resultado de sua purificação, o gás nesse processo é frio, em vez de quente como nas usinas de queima de enxofre, e deve ser aquecido até a temperatura em que o catalisador começa a funcionar.

Fonte: www.chemguide.co.uk/wikieducator.org/physicsservello.com.au/www.yourdictionary.com/www.wisegeek.org/Encyclopaedia Britannica/www.bbc.co.uk/www.dynamicscience.com.au/arxiv.org