Le procédé de contact : fabrication de l’acide sulfurique
Suivez la chaîne industrielle S → SO₂ → SO₃ → oléum → H₂SO₄ et comprenez pourquoi chaque unité est nécessaire.
Objectif
Suivre le flux de matière et expliquer les rôles de la purification, de la catalyse et de l’absorption dans l’oléum.
Matériel et réactifs
Usine de contact virtuelle : alimentation en soufre, air, lit catalytique V₂O₅, tour d’absorption d’oléum, eau de dilution.
Procédure
- Réglez le débit lent et nommez chaque unité au passage du gaz : , , , oléum, .
- Écrivez les trois réactions clés : , , puis dilution.
- Augmentez le débit et discutez pourquoi un débit élevé exige plus d’échange thermique et pourquoi la pureté de la charge protège le catalyseur.
- Expliquez pourquoi le est absorbé dans l’acide concentré (oléum) plutôt que directement dans l’eau.
À observer
- L’étape exothermique fonctionne le mieux vers 450 °C sur V₂O₅ — compromis entre vitesse et équilibre.
- L’absorption directe de dans l’eau formerait un brouillard acide incontrôlable ; l’oléum le dissout en douceur.
Explication
Le procédé de contact est l’épine dorsale de l’industrie chimique — l’acide sulfurique est produit en tonnages supérieurs à tout autre produit. La purification élimine les poisons du catalyseur, le lit de V₂O₅ accélère l’oxydation en SO₃, et l’absorption étalée dans l’oléum apprivoise l’hydratation violente du SO₃. Chaque unité existe parce que thermodynamique, cinétique et sécurité imposent chacune une contrainte.
Chimistes associés
Sujets liés
Expérience virtuelle : un modèle simplifié pour construire l’intuition. Elle ne remplace ni le travail réel en laboratoire ni la formation à la sécurité ; ne la reproduisez pas chez vous sans encadrement.