industria de enxofre

Etapas do processo de contato[editar | editar código-fonte]

Numa primeira etapa deste processo, queima-se o enxofre (S) ao ar (O2), produzindo dióxido de enxofre (SO2):
S(s) + O_2(g) \rightarrow \ SO_2 (g)\;\!
O excesso de calor de combustão do enxofre é utilizado para produzir o vapor necessário à própria fusão do enxofre e noutros usos de vapor na fábrica.2 Posteriormente, o dióxido de enxofre produzido é oxidado a trióxido de enxofre (o anidrido sulfúrico) na presença de pentóxido de vanádio (V2O5) como catalisador:
SO_2(g) + 1/2 O_2(g) \xrightarrow[V_2O_5] \ SO_3 (g)\;\!
Neste processo, uma mistura de gases secos que contém de 7 a 10% de SO2, segundo a fonte de produção de SO2 (o valor inferior corresponde a plantas que tostam piritas e o superior às que queimam enxofre), e de uns 11 a 14% de O2, se preaquecem e uma vez depurada ao máximo, passa a um conversor de um ou mais leitos catalíticos, por regra geral de platina ou óxido de vanádio (V), onde se forma o SO3, a pressão de operação de 1 a 2 atmosferas.3 O catalisador típico é constituído de terra diatomácea impregnada com mais de 7% de V2O5.4 A durabilidade (vida útil) de tal catalisador é da ordem de 5 a 6 anos.3 Podem ser empregados dois ou mais conversores.

Os rendimentos de conversão do SO2 a SO3 em uma planta em funcionamento normal oscilam entre 96 e 97%, pois a eficácia inicial de 98% se reduz com o passar do tempo. Este efeito de reduções se vê mais destacado nas plantas onde se utilizam piritas de partida com um alto conteúdo de arsênico, assim como antimônio, que não se eliminam totalmente e o pó produzido acompanha os gases que se submetem a catálise, provocando o envenenamento do catalisador e sensível influência sobre o rendimento geral da planta. Por conseguinte, em determinadas ocasiões, o rendimento pode diminuir até alcançar valores próximos a 95%.

A produção do ácido sulfúrico por combustão de enxofre elementar apresenta um melhor balanço energético pois não tem que