Procédé de fabrication

3. Procédé de fabrication
Autrefois, l’acide sulfurique (H2SO4) était fabriqué
selon le procédé en chambre de plomb, lequel
avait recours à l’oxydation de l’anhydr ide
sulfureux (SO 2 ) au moyen d’acide nitrique et
d’oxydes d’azote en présence d’eau. On utilise
maintenant le procédé de contact selon lequel
l’anhydride sulfureux est oxydé par l’air ambiant à
des températures élevées et en présence d’un
catalyseur d’anhydride vanadique.
Les détails varient d’une usine à l’autre, mais la
description suivante donne une vue d’ensemble
d’un procédé de contact type.
Le procédé débute avec le lavage des gaz.
L’anhydride sulfureux issu de la fonte et du
grillage passe par une une série d’étapes de
Tour de lavage :
Des jets d’acide faible
retirent les matières
particulaires des gaz
chauds du procédé
Procédé de
fabrication
Les
s critères de pureté et de
précis
précision de la concentration
du prod
produit sont les principaux
objectifs visés dans la
objec
fabrication
fabricat
fabricatio
tio
ion d’acide sulfurique.
Le procédé
é de contact est
presque
utilisé presq
qu partout pour
l’anhydride
sulfureux
cconvertir
co
nvertir l’an
nhyd
en acide
aci
c de sulfurique.
ci
sulf
Épurateur :
D’autres jets
jetts d’acide
d’acid
d’
de
re
refroidissent
efroidiiss
ssent
ent e
en
ett ne
nettoient
etttoi
oiien
ent
en
davantage
dava
vant
va
an
ntta
ag
ge les gaz
te
ou
st
pa
z
o
e
uir alc
rod rF
ep e No
r
de it d
ou écr
as ble
p
a
rez éal
pie pr
co cord
e
c
n
us ns l'a
vo
ue oit sa
q
tez ce s
ep
cc que
a
s
in
ou e f
t, v lqu
en que
m
u uà
oc
ed eo
t c form
n
lisa ue
En elq
o. s qu
c
l
a
u
orF u so
©N nten
co
n
so
de
ie
t
r
pa
Précipitateurs
électrostatiques :
La vapeur d’acide et des
particules de poussières
résiduelles sont extraites
Réservoir de
pompage
d’acide faible
6
Système d’acide faible
Circuit d’acide à 98 %
Circuit d’acide à 93 %
Circulation de SO3
Circulation de SO2
Pompes d’acide
lavage qui le refroidissent et en retirent presque
toutes les poussières métallurgiques. Le gaz est
ensuite aspiré dans des précipitateurs
électrostatiques qui extraient le brouillard d’acide
et toute particule de poussière résiduelle. Le gaz
humide sèche dans une tour par contact direct
avec l’acide sulfurique à 93 % et un souffleur
pousse ensuite le gaz dans une série
d’échangeurs de chaleur et dans les lits du
conver tisseur où, en présence d’anhydride
vanadique, l’anhydride sulfureux est oxydé en
trioxyde de soufre (SO3).
Les échangeurs de chaleur servent à utiliser la
chaleur de réaction provenant des lits du
convertisseur pour réchauffer le gaz frais à la
température de réaction. Le trioxyde de soufre
passe ensuite dans une tour d’absorption où il se
combine à l’eau et à l’acide sulfurique à 98 % pour
former de l’acide sulfurique supplémentaire.
Selon la concentration voulue, l’acide des tours
d’absor ption ou de séchage pourra être
débarrassé de l’anhydride sulfureux, refroidi et
pompé dans un réservoir de stockage. Il y a
échange d’une petite quantité d’acide entre les
circuits d’absor ption et de séchage afin de
maintenir la concentration d’acide.
Tour de séchage :
eminée
he
h
cheminée
la c
s la
Vers
Les gaz propres sèchent au contact
du H2 SO4 concentré
Dégazeur de SO2 :
Convertisseur :
Le SO2 du gaz propre est
converti
ti en SO3
on
es
ed
rti
pa
te
ou
t
s
pa
ez o
uir Falc
d
ro or
rep e N
de rit d
u
c
é
so
pa able
rez réal
e
i
p
p
co ord
ne cc
us ns l'a
o
e v sa
qu oit
tez ce s
p
e ue
cc
s a in q
ou ue f
v
t,
lq
en que
um
oc ou à
d
e
ce
nt form
lisa lque
n
. E ue
Échangeurs
lco s q
rFa sou
de chaleur
o
u
©N nten
entre chaque
étape de
co
Réservoir
de pompage
de la tour
de séchage
Un courant d’air retire le
surplus de SO2
Vers la tour
de séchage
conversion
Réservoir de pompage
du produit final
Tour d’absorption :
Le SO3 se combine à l’eau
et à l’acide concentré
pour former plus de H2SO4
Résevoir de pompage de la
tour d'absorption
93%
96%
Vers le réservoir de stockage
98%
7