Die Schwefelsäure ist in der chemischen Industrie ein wichtiges Zwischenprodukt zur Herstellung bedeutender Stoffe wie Sulfate, Düngemittel oder Waschmittel. Beim einfachen Kontaktverfahren wird Schwefelsäure in drei Schritten aus Schwefel hergestellt:
 

II. Schritt:
Im Kontaktofen wird das entstandene Schwefeldioxid mit Sauerstoff weiter oxidiert, dabei entsteht Schwefeltrioxid:
 
     2 SO₂         +       O₂           2 SO₃     DH_R = - 198 kJ/mol
Schwefeldioxid  +  Sauerstoff      Schwefeltrioxid
 
Nach dem Prinzip von Le Chatelier sinkt mit steigender Temperatur der Anteil an Schwefeltrioxid bei diesem chemischen Gleichgewicht, daher erweist sich eine Arbeitstemperatur von 440°C optimal. Bei zu niedrigen Temperaturen würde auch die Reaktionsgeschwindigkeit abnehmen. Die Reaktion wird auch durch den Einsatz von Katalysatoren wie Vanadiumoxid und durch einen Überschuss an Sauerstoff begünstigt.
 
 
III. Schritt:

• Im Zwischenabsorber wird das Schwefeltrioxid in konzentrierte Schwefelsäure eingeleitet.
• Im Endabsorber wird Wasser zugegeben. Das Schwefeltrioxid löst sich im Wasser und bildet dabei Schwefelsäure nach folgender Reaktionsgleichung:

Diese Reaktion findet nur statt, wenn zum Schwefeltrioxid im Zwischenabsorber konzentrierte Schwefelsäure zugegeben wird. Das Schwefeltrioxid bildet mit der konzentrierten Schwefelsäure Oleum (rauchende Schwefelsäure), das mit Wasser zu Schwefelsäure zerfällt. Eine Direkteinleitung des Schwefeltrioxids in Wasser würde zu einer sehr heftigen Reaktion führen.
 
 
Doppelkontakt-Verfahren

Beim Doppelkontaktverfahren wird das nach der Zwischenabsorption verbleibende Restgas nochmals über eine Kontaktschicht geleitet. Dadurch erreicht man eine Umsetzung des Schwefeldioxids von bis zu 99,6%.
 
 
Weitere Informationen:
 
Schwefeldioxid
Schwefelsäure
 
 

Copyright: T. Seilnacht

www.seilnacht.com