Là quá trình tách SO3 ra khỏi hỗn hợp khí và chuyển nó thành H2SO4. Tùy theo hỗn hợp khí có chứa hơi nước hay không mà cơ chế của quá trình tách SO3 là khác nhau. Nếu hỗn hợp khí trước khi vào tháp tiếp xúc đã được sấy khô thì quá trình tách SO3là quá trình hấp thụ còn nếu hỗn hợp khí đi thẳng vào tháp tiếp xúc mà không sấy thì quá trình tách là quá trình ngưng tụ H2SO4. Trong trường hợp hấp thụ thường phổ biến hơn.
Đầu tiên SO3 hòa tan vào dung dịch axit sunfuricvà sau đó phản ứng với nước trong đó:
nSO3 + H2O = H2SO4 + (n-1)SO3
Tùy theo tỷ lệ giữa lượng SO3 và H2O mà nồng độ axit thu được sẽ khác nhau.
• Khi n > 1 sản phẩm là oleum
• Khi n = 1 sản phẩm là monohydrat (axit sunforic 100%).
Q = K.F. Trong đó: Trong đó: Q: lượng SO3 hấp thụ được, kg/h. K: hệ số hấp thụ, kg/m2.h.mmHg. Động lực học của quá trình hấp thụ K = K0 . W0,8 Ở đây:
K0: hệ số phụ thuộc vào nồng độ và nhiệt độ axit W: tốc độ giả của khí đi trong tháp, m/s
Quá trình hấp thụ SO3xảy ra tốt là ở nhiệt độ thấp và nồng axit tưới là 98,3% H2SO4 vì tại đó cả tốc độ hấp thụ và hiệu suất hấp thụ đều đạt cực đại. Có thể giải thích điều này như sau:
Đối với nồng độ nhỏ hơn 98,3% tỷ lệ hơi nước và axit trong hơi bão hòa nhiều hơn trong pha lỏng. Khi tưới axit này lên hỗn hợp khí SO3 thì đồng thời quá trình hấp thụ khí SO3 trong pha lỏng còn có quá trình tạo H2SO4 trong pha khí do SO3 tác dụng với hơi nước.
Nồng độ axit tưới càng nhỏ thì áp xuất riêng phần của hơi nước trên đó càng lớn và hơi axit tạo thành càng nhiều. Áp xuất riêng phần của hơi H2SO4 trong pha khí càng lớn thì độ bão hòa của hơi S càng lớn. Khi S lớn hơn hoặc bằng Stời hạn sẽ xãy ra hiện tượng mù axit(trong tháp).
Vì tốc độ hấp thụ mù rất nhỏ nên đa số các hạt mù chưa được hấp thụ đã bị kéo theo luồng khí thải ra ngoài. Do đó hiệu xuất hấp thụ SO3 giảm và tổn thất SO3
tăng.
Nhiệt độ càng cao thì lượng hơi nươc bay hơi từ dung dịch axit càng nhiều. Vì vậy tốc độ tạo mù càng lớn và hiệu suất hấp thụ càng giảm.
Nếu dùng axit lớn hơn 98,3% thì hơi trên đó có cả SO3. Nồng độ axit càng lớn thì áp xuất riêng phần khí SO3 càng lớn. Do đó động lực hấp phụ và tốc độ hấp phụ giảm. Mặt khác áp xuất riêng phần SO3 sau hấp thụ tăng làm tổn thất SO3 theo
khí thải tăng và hiệu suất hấp thụ giảm. Khi đó SO3 theo khí thải ra ngoài và kết hợp với hơi nươc trong không khí tạo ra mù axit.
Nhiệt độ càng cao thì áp xuất riêng phần của SO3 càng lớn vì vậy hiệu suất và tốc độ càng nhỏ. Khi nhiệt độ axit tăng, độ hấp thụ axit giam tới một nhiệt độ xác định nào đó sẽ đạt trạng thái bão hòa. Do khi nhiệt độ tăng thì áp xuất trên bề mặt axit tăng, nhiệt độ tới han, lượng hơi nước đủ để kết hợp với toàn bộ khí SO3 trong khí tạo mù.
Vậy khi nồng độ axit nhỏ hơn 98,3% thì tổn thất SO3 chủ yếu được tạo thành mù axit. Khi nồng độ axit lớn hơn 98,3% thì tổn thất SO3 do hấp thụ không hoàn toàn SO3.