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목차
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개요
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연실법
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접촉법
개요
공업적으로는 연실법 또는 1890년에 개발된 접촉법으로 제조한다.
연실법
이 방법은 납으로 된 큰 반응실을 쓰는 방법이라 하여 이렇게 명명되었으며 접촉법과는 근본적으로 다르다.
촉매작용을 한다고 생각되는 가스 상태의 질소산화물을 사용하는 점이 특징이다. 이 공정에서 일어나는 화학반응은 접촉법보다 복잡하다. 먼저 촉매가 이산화황·산소·수증기와 반응해 니트로실황산을 만들고, 이 중간체가 순서대로 물과 반응하여 황산 또는 질소산화물로 된다. 질소산화물은 다시 촉매로서 이산화황·산소·물과 결합해 중간체를 만들고 황산을 생성하는 동시에 분해되어 처음으로 돌아간다.
연실법에는 납으로 된 거대한 건조물이 몇 개 필요한데, 반응물질은 일정 조건하에서 이 일련의 탑과 반응실을 통과한다. 최종제품은 78% 황산이 되므로, 이것을 더 정제하여 농축하는 것이 필요하다.
접촉법
이 방법에서 사용되는 장치에는 2가지 형태가 있다. 하나는 원료 열가스의 정제장치가 설치되어 있어, 오산화바나듐 촉매가 가스 속의 불순물로 오염되는 것을 방지하게 되어 있다. 또 하나는 찬 가스 정제형으로 이산화황이 원료광석 중의 불순물을 함유하는 경우에 사용된다.
접촉법은 적당한 촉매를 사용해 이산화황을 삼산화황, 즉 무수황산으로 산화하는 반응이 중심이 된다. 생성된 무수황산은 기체상태인데, 이것은 물과 직접 결합하는 것이 부적당한 상태이므로 94~96% 황산의 순환산에 흡수시킨다. 이때 무수황산은 순환산에 함유된 수분과 반응하여 고농도의 황산이 된다. 생성된 산은 희석하면 약산으로서 무수황산을 빨아들여 발연황산으로 사용된다.
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