AT153178B - Verfahren zur Herstellung von Kontaktschwefelsäure. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von   Kontaktschwefelsäure.   
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   Trägt man die Dampfdrucktemperaturen verschiedener hochkonzentrierter   Schwefelsäuren   von etwa 89-99'3 nach Angaben von Landolt-Börnstein, Phy. Chem. Tabellen, 5. Auflage, E. 1. ; 757, auf ein gemeinsames Blatt auf, so findet man, dass es eine Säure von ungefähr   98%   gibt, deren Partial-   dampfdrücke   von   S03   und   BO   niedriger sind als die der übrigen Säuren höherer oder niedrigerer Konzentration.

   Bei den letzteren Säuren zeigt sich die Erscheinung, dass entweder der   S03-Partialdruck   (bei Konzentration grösser als   98%)   oder der Wasserdampfpartialdruck (bei Konzentration kleiner als   98%)   mit der Temperatur relativ stark ansteigt, während der Dampfdruck der andern Komponenten   (HO   respektive SOg) sehr niedrig bleibt (vgl. Fig. 2). 



   Die physikalisch-chemischen Gesetze verlangen nun, dass die in der Gasphase befindlichen Komponenten einer Lösung mit dieser im Gleichgewicht stehen müssen. 



   Hat man also z. B. ein System   Luft-SOg-Gas-HO-Dampf   einerseits und hochkonzentrierte Schwefelsäure anderseits, so wird so lange SOg-Gas und HO-Dampf von der Schwefelsäure aufgenommen werden, bis Gleichgewicht erzielt ist. 



   In Fig. 3 sind die Partialdrücke hochkonzentrierter Schwefelsäure bei   2000 C   gegen die Konzentration aufgetragen. Man erkennt sofort den steilen Abfall der   Wasserdampfpartialdrücke,   sobald man sich dem Gebiet der Säuren über   92%     ISO,   nähert. Anderseits wird der SOg-Partialdruck erst bei Konzentration weit über 98% merklich. Zwei Linien (A und B) deuten die Partialdrücke SOg, 
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 bei einer Konzentration der Schwefelsäure von etwa   98%     ILSO,   liegt. 



   Ähnliche Diagramme, wie in Fig. 2 dargestellt, lassen sich auch für andere Temperaturen festlegen, wodurch es möglich ist, den Temperaturbereich, innerhalb dessen noch Absorption eintritt, festzulegen. Man findet auf diese Weise, dass die obere Grenze der Absorptionsfähigkeit bei ungefähr 240  C liegt. Die untere Grenze ist durch die Temperatur gegeben, bei welcher Kondensation von Schwefelsäure und Bildung von Nebel eintreten kann und die bei ungefähr 180  C liegt. 



   Aus diesen Überlegungen geht hervor, dass es möglich sein muss, bei Temperaturen zwischen 180 und 240  C mittels hochkonzentrierter Schwefelsäure eine fast quantitative Absorption des im Gase enthaltenen Wasserdampfes und eine teilweise Absorption des   S03   zu erzielen. 



   Da bei dieser Art der Absorption das   S03   und der Wasserdampf getrennt in der Absorbersäure 
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 säurenebeln völlig ausgeschlossen. 



   Dass es sich bei vorliegendem Verfahren   tatsächlich um   eine Absorption und nicht um eine Kondensation, wie sie z. B. in den D. R. P. Nr. 606235,   607216 und   613677 beschrieben ist, handelt, ist durch die Resultate der Praxis bewiesen. 



   Es wurde z. B. ein Gas verwendet, dessen molarer Gehalt an   S03   und Wasserdampf praktisch gleich war. Die Konzentration der auf beiden Türmen zur Absorption verwendeten Schwefelsäure war genau 98'8%. 
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   Hieraus geht hervor, dass im ersten Turm praktisch nur Wasser, im zweiten Turm nur   S03   absorbiert wurde. 



   Wäre eine Kondensation eingetreten, hätte sich die Konzentration der Säure nicht ändern dürfen, da nur Monohydrat kondensiert worden wäre. 



   Bei der praktischen Anwendung der Erfindung wurde ausserdem gefunden, dass nicht nur die theo-   retischen Überlegungen   vollinhaltlich zutreffen, sondern dass auch die Geschwindigkeiten der Absorption trotz der relativ niedrigen Tensionsunterschiede doch so gross sind, dass eine technische Ausnutzung möglich ist. Dabei war die Konzentration der entstehenden Säure abhängig von dem Verhältnis der in den Gasen enthaltenen Mengen SOg und Wasserdampf, und es hat sich gezeigt,   dass, wenn S03 und Wasser-   dampf sogar im Molverhältnis 1 : 1 vorhanden sind, eine restlose Absorption in dem neuen System der Anwendung zweier Türme durchgeführt werden kann.

   Wenn in besonderen Fällen der Wassergehalt höher ist als SOg-Gehalt, erscheint es. zweckmässig, die für die Verbrennung des gebundenen Schwefels dienende Luft so weit vorzutrocknen, dass mindestens das Molverhältnis   l : l nicht überschritten   wird. 



   Die wesentlichen Vorteile des neuen Verfahrens liegen darin, dass die bisher angewendeten, umfangreichen Wasch-und Reinigungsanlagen, bestehend aus Kühlern, Waschtürmen,   Koksfiltern   oder elektrischen Entnebelungsapparaturen, vollständig in Wegfall kommen und dass der Aufbau des Kontaktapparates infolge Wegfall der Wärmeaustauscher eine ganz wesentlich billigere Herstellung der Gesamtanlage gestattet. Von besonderer Bedeutung ist es, dass man für die Absorption der feuchten Gase Konstruktionsmaterial verwenden kann, wie es bisher stets in der Technik zur Anwendung kam, während bei der fraktionierten Kondensation infolge der wechselnden Nachkonzentration der Säure nur sehr hochwertiges und wenig widerstandsfähiges Material brauchbar ist.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung von Kontaktschwefelsäure aus feuchten Röstgasen, dadurch gekennzeichnet, dass vor der an sich bekannten Absorption des Schwefelsäureanhydrids durch höchstkonzentrierte Schwefelsäure die feuchten Gase mit einer Temperatur, welche über jener liegt, bei welcher sich Schwefelsäurenebel bilden, einer Vorbehandlung mit Schwefelsäure nicht unter 96% und einer Temperatur von 180 bis 240 C unterworfen werden. EMI3.1