AT100703B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schwefelsäureanhydrid im Kontaktverfahren. - Google Patents

Description

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  Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von   Schwefelsäureanhydrid   im Kontakt- verfahren. 



   Man hat bereits versucht, die bei der Herstellung von Schwefelsäureanhydrid bisher gebräuchliche kostspielige Kontaktsubstanz (Platin) durch Körner eines mit Vanadiumsalzen getränkten Körpers zu ersetzen, um das Verfahren zu verbilligen. Die erzielten Ergebnisse sind jedoch bis jetzt nur mittelmässige und haben die Verallgemeinerung dieses Verfahrens in der Industrie nicht erlaubt, da die verwendeten   verhältnismässig schwachen   Katalysatoren keinen genügenden Arbeitsertrag vermittelten. 



   Die Erfindung betrifft ein derartiges Verfahren zur Herstellung von   Schwefelsäureanhydrid,   welches einen Ertrag liefert, der dem Verfahren unter Verwendung von Platin in keiner Weise nachsteht. 



   Gemäss der Erfindung besteht die Masse des Katalysators aus Körnern einer inerten   porösen  
Substanz, wie Bimsstein, Kieselgur od. dgl., welche mit einer Lösung von   Vanadiumsalzen   getränkt und hierauf getrocknet wurden. Diese Masse wird gemäss der Erfindung in einzelnen Schichten angeordnet, die nach und nach von den Gasen durchströmt werden. Die Korngrösse ist in jeder Schichte gleich, wächst aber von Schichte zu Schichte. Die grössten Körner, deren Durchmesser 5 mm nicht übersteigt, bilden die erste der Einwirkung der Gase ausgesetzte Schicht, während die zuletzt durchströmte Schicht von den kleinsten Körnern mit gewöhnlich 2 mm Durchmesser gebildet wird.

   Die für die Imprägnierung angewendete Menge der Vanadiumsalzlösung entspricht einem Gewicht von 50 bis 55   leg Vanadiumsäure-   anhydrid auf den Raummeter Kontaktsubstanz, wovon die feinsten Körner am meisten, die grössten am wenigsten aufnehmen. 



   Wie Versuche gezeigt haben, konnten die erzielten Ergebnisse in manchen Fällen noch dadurch verbessert werden, dass der Masse des'erwähnten Katalysators kleine Mengen von metallischen Oxyden (des Eisens, Wolframs, Molybdäns od.   dgl.)   im Verhältnis von 2-3% des Gewichtes der Vanadiumsäure zugesetzt werden. Die Erfahrung hat gezeigt, dass es zur Schaffung besonders guter Bedingungen für den Vorgang notwendig ist, dass die Gase eine gewisse, wenn auch geringe Menge Wasser enthalten, eine
Erscheinung, die den Verhältnissen bie Verwendung von Platin gerade entgegengesetzt ist. Es   müssen   demnach die Gase vor ihrem Durchgang durch den Katalysator leicht angefeuchtet werden. 



   Da die Vanadiumsalze eine schwächere Wirksamkeit haben als Platin, empfiehlt es sich, die Reaktion dadurch in Gang zu setzen, dass die Gase vor dem Durchtritt durch die Vanadiumkatalysatoren durch einen
Platinkatalysator geleitet werden. Die Menge des hiebei verwendeten Platins beträgt ungefähr den fünf- zehnten Teil derjenigen, welche bei Platinkatalysatoren angewendet wird, und das Verfahren gemäss der
Erfindung erscheint trotzdem bedeutend ökonomischer als die bekannten Verfahren unter Verwendung von Platin, wie z. B. das Verfahren von Grillo. 



   Die Vorrichtung zur Ausführung des vorliegenden Verfahrens ähnelt der Katalysationskammer für das Verfahren nach   Grillo.   



   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung im Längsschnitt veranschaulicht.
Dieselbe besteht im wesentlichen aus einer aufrechten zylindrischen Kammer   1,   in welcher sich ein Einsatz 15 befindet, der einen Ringraum 2 freilässt, in welchem die durch die Leitung 3 unten ein- tretenden Gase, bestehend aus einer Mischung von   Schwefeldioxyd   und Luft, aufsteigen. 



   In dem Mittelteil 4 der Kammer ist eine Anzahl von Rosten 5 als Unterlage für die verschiedenen
Schichten des Katalysators angeordnet. Der oberste Rost trägt einen Platinkatalysator 6, über welchem 

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 Roste tragen die unter Verwendung von Vanadiumsalz hergestellten Katalysatorschichten 8 bis 12. 



  Die Korngrösse der Schichten wird so gewählt, dass sich an jeder Stelle entsprechend der Temperatur der betreffenden Schicht der grösstmögliche Ertrag ergibt. Wie bereits erwähnt, besteht die Schichte 8 aus Körnern mit einem maximalen Durchmesser von   5mtM. Di Korngröss3 nimmt in den folgenden   Schichten stufenweise ab und erreicht in   der     htztcn   Schichte 12   den Bltrôg von 2 mm.   Das gewonnene   Sehwefelsäureanhydrid   strömt aus dem Mittelteile durch die Rohrleitung   13   ab. 



   Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schichten ist je eine Platte 14 aus Gussmetall angeordnet, welche die herabkommenden Gase zwingt, die den mittleren Raum 4 vom Ringraum trennende Wandung   15   zu bespülen, so dass sie durch den im Ringraum aufsteigenden Gasstrom gekühlt werden. Um den Temperaturweehsel zu verstärken, ist die Wandung   M   aussen mit einer Anzahl von Kühlrippen 16 versehen. In der Höhe der Schichten des Katalysators sind in Abständen Thermometer 17 angebracht. Eine ausserhalb der Kammer verlaufende Rohrleitung 18 dient dazu, um gegebenenfalls eine bestimmte Menge angefeuchteten Gases über die erste Schicht des mit Vanadiumsalz imprägnierten Katalysators zu leiten. 



   Da der Platinkatalysator keine Anfeuchtung der Gase erfordert, sondern die Gegenwart von Wasserdampf sogar gewisse Veränderungen desselben hervorrufen kann, muss die Leitung 18 in die Kammer unterhalb der Platinasse 6 münden. 



   Auf diese Weise wird ein gleicher Ertrag erzielt, wie er mittels Platin möglich ist, u. zw. kann derselbe 96% erreichen und auch übersteigen. 



   PATENT-ANSPRUCHE : 
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 katalytische Masse mit einer Lösung von Vanadiumsalzen im Verhältnis von 50-55 leg Vanadinsäureanhydrid auf den Raummeter Masse   getränkte Körner   eines neutralen porösen Körpers (Bimsstein, Kieselgur od.   dgl.)   von 2-5   1nm   Korngrösse Verwendung findet, dadurch gekennzeichnet, dass die Körner in verschiedenen Schichten verteilt werden, die nacheinander von den Gasen durchstrichen werden, wobei die Körner in jeder Schicht gleichförmig sind und die Grösse der Körner von einer Schicht zur andern in der Weise abnimmt, dass die Gase zuerst auf die grössten Körner enthaltende Schicht treffen, während die letzte von den Gasen durchströmte Schicht aus den   kleinsten Körnern   gebildet wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dess dein Katalysator geringe Mengen metallischer Oxyde (des Eisens, Wolframs, Molybdäns od. dgl.) zugesetzt werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Mischung aus Schwefeldioxyd und Luft vor dem Durchtritt durch die Masse des Katalysators leicht angefeuchtet wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in der Weise eingeleitet wird, dass die Gase überdies durch einen Platinkatalysator geleitet werden. EMI2.3 drische Kammer (1) mit einem Ringraum (2) für das Aufsteigen der zu behandelnden Gase ergebenden Einsatz M, innerhalb welchem auf einzelnen Rosten (5) die verschiedenen Schichten (8 bis 12) des Katalysators angeordnet sind.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schichten des Katalysators Leitflächen (14) angeordnet sind, welche die Gase dazu zwingen, an den gegebenenfalls mit Kühlrippen (16) versehenen Wandungen des Einsatzes (15) vorbeizustreichen.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine in den oberen Teil der Kammer reichende, zur Zuführung von vorher angefeuchtete Gas dienende Rohrleitung (18), welche in die Kammer zwischen dem Platinkatalysator und der ersten unter Verwendung von Vanadiumsalz hergestellten Katalysatorschichte mündet.