DD202857A1 - PROCESS FOR PREPARING DEFILED SULFURIC ACID - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung verduennter Schwefelsaeure durch Absorption und Oxydation des Schwefeldioxides SO tief 2-haltiger Gase. Ziel der Erfindung ist ein verbessertes umweltfreundliches Verfahren zur Herstellung verduennter Schwefelsaeure aus SO tief 2-haltigen Abgasen mit SO tief 2-Gehalten bis 3,0 Vol.-%. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisher erforderlichen Apparatedimensionen bei unguenstigen Belastungsverhaeltnissen von Volumenstrom Gas zu Volumenstrom Fluessigkeit zu vermeiden. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, indem das SO tief 2-haltige Gas bei erhoehten Temperaturen, vorzugsweise > gleich 60 Grad C, und bei Druecken, die groesser als der Atmosphaerendruck ist, vorzugsweise > gleich 0,98 MPa, mit der Absorptionsloesung umgesetzt wird.The invention relates to a process for producing verduennter sulfuric acid by absorption and oxidation of sulfur dioxide SO deep 2-containing gases. The aim of the invention is an improved environmentally friendly process for producing verduennter sulfuric acid from SO deep 2-containing exhaust gases with SO 2 deep levels to 3.0 vol .-%. The invention has for its object to avoid the previously required Apparatedimensionen unfavorable load ratios of volume flow gas to volume flow liquid. According to the invention, the object is achieved by reacting the SO 2-containing gas at elevated temperatures, preferably> 60 degrees C, and at pressures greater than atmospheric pressure, preferably> 0.98 MPa, with the absorption solution ,
Description
Verfahren zur Herateilung verdünnter Schwefelsäure Anwendungsgebiet, der Erfindung Process for the preparation of dilute sulfuric acid Field of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung verdünnter Schwefelsäure durch Absorption des Schwefeldioxides SOp-haltiger Gase in verdünnten Metallsalzlösungen bei gleichzeitiger Oxydation mit Luft oder Sauerstoff.The invention relates to a process for the preparation of dilute sulfuric acid by absorption of the sulfur dioxide SOp-containing gases in dilute metal salt solutions with simultaneous oxidation with air or oxygen.
Das Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich außer auf die Herstellung von verdünnter Schwefelsäure für bestimmte chemische Prozesse auch auf die Rauch- und Abgasreinigung.The scope of the invention extends except for the production of dilute sulfuric acid for certain chemical processes also on the smoke and emission control.
Gegenwärtig fallen durch verschiedenartige metallurgische und chemische Prozesse und Verfahren oder bei der Verbrennung schwefelhaltiger Energieträger große Mengen an gasförmigen Schwefelverbindungen, hauptsächlich Schwefeldioxid, an.At present, large amounts of gaseous sulfur compounds, mainly sulfur dioxide, are produced by various metallurgical and chemical processes and processes or by the combustion of sulfur-containing energy carriers.
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Die stetige Erhöhung des Anfalls an SOp-haitigen Gasen fordert sowohl aus ökonomischen Überlegungen als auch aus Gründen des Umweltschutzes in zunehmendem Maße eine Rückgewinnung des Schwefels·The steady increase in the accumulation of SO p- containing gases requires increasingly, both for economic reasons and for reasons of environmental protection, a recovery of sulfur.
Aus der Literatur sind dazu zahlreiche Verfahrensbeschreibungen bekannt, die die SO2-Aufarbeitung im alkalischen Milieu oder eine Rückführung des SO2 aus SO -haltigen Gasen durch Absorption und Oxydation des SO in katalysatorhaltiger verdünnter Schwefelsäure beschreiben. So ist beispielsweise nach WP 147 935 bekannt, daß man aus Abgasen, die bis zu 2,0 Vol.-$> SO2 enthalten, das Schwefeldioxid nahezu vollständig absorbieren kann, wenn man dieses Gas sehr lange Zeit mit einer verdünnten Schwefelsäure, die bis zu 25 g Al+++/1 und als Katalysator bis zu 12 g Fe+++/1 enthalten kann, kontaktiert» Dabei können die Eisenionen auch in zweiwertiger Porm vorliegen, da im Apparat selbst eine Oxydation zu Fe+"*"* erfolgt.Numerous process descriptions are known from the literature to describe the SO 2 work-up in an alkaline medium or a recycling of SO 2 from SO-containing gases by absorption and oxidation of the SO in catalyst-containing dilute sulfuric acid. Thus, for example, according to WP 147 935 is known that from exhaust gases containing up to 2.0 vol .- $> SO 2 , the sulfur dioxide can absorb almost completely, if this gas for a very long time with a dilute sulfuric acid, the until to 25 g Al +++ / 1 and as a catalyst up to 12 g Fe +++ / 1 may contain, contacted »The iron ions may also be present in divalent Porm, since in the apparatus itself an oxidation to Fe + " * "* he follows.
Da das genannte Verfahren aber im zu verarbeitenden Gas ein Molverhältnis 0_ t SO2 £ 4 fordert,, können S02~haltige nahezu sauerstofffreie Gase, wie sie beispielsweise bei der Zersetzung von basischem Aluminiumsulfat zur Erzeugung von Aluminiumoxid anfallen, nur nach Zugabe großer Luft- oder Säuerstoffmengen verarbeitet werden« Dies führt zur Erzeugung sehr großer Gasmengen. Will man daraus andererseits nicht zu sehr verdünnte Schwefelsäure herstellen, so müssen die Mengen an Absorptionsflüssigkeit klein gehalten werden, so daß in den benutzten Apparaten ungünstige Belastungsverhältnisse Gasvolumenstrom : Flüssigkeitsvolumenstrom entstehen. So ergibt sich beispielsweise bei der thermischen Zersetzung von basischem Aluminiumsulfat gemäß WP 140 737Since the method mentioned but in the gas to be processed, a 0_ molar ratio t SO 2 £ 4 calls ,, can S0 2 ~ containing almost oxygen-free gases, as they are obtained, for example, in the decomposition of basic aluminum sulphate to produce aluminum oxide, only by adding large air or acid amounts are processed. "This leads to the generation of very large amounts of gas. If, on the other hand, one does not want to produce very dilute sulfuric acid from this, the quantities of absorption liquid must be kept small so that unfavorable loading conditions occur in the apparatuses used. Gas volume flow: liquid volume flow. Thus, for example, results in the thermal decomposition of basic aluminum sulfate according to WP 140 737th
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ein Verhältnis von Gasvolumenstrom zu Flüssigkeitsvolumenstrom (bezogen auf die gleiche Maßeinheit i. N.) von > 700. . ;a ratio of gas volume flow to liquid volume flow (referred to the same unit of measurement i.N.) of> 700. ;
Aus ökonomischen und umweltschutztechnischen Gründen wird ein Umsatz des SO2 im Abgas von > 95 % angestrebt, so daß bei Anwendung des Absorptionsverfahrens gemäß WP 147 935 wegen der zu geringen Umsetzungsgeschwindigkeit des SOp hohe Verweilzeiten des Gases in der !Flüssigkeit verwirklicht werden. Dies führt jedoch zu großtechnisch schwer realisierbaren und sehr teuren Apparaten.For economic and environmental reasons, a conversion of SO 2 in the exhaust gas of> 95 % is desired, so that when using the absorption process according to WP 147 935 high residence times of the gas in the liquid are realized because of the too low reaction rate of the SOp. However, this leads to industrially difficult to implement and very expensive apparatus.
Ziel der Erfindung ist ein verbessertes umweltfreundliches Verfahren zur Herstellung verdünnter Schwefelsäure aus SOg-haltigen Abgasen.The aim of the invention is an improved environmentally friendly process for the production of dilute sulfuric acid from SOg-containing exhaust gases.
Ausgehend von den technischen Ursachen der Mangel der bekannten technischen Lösung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bisher erforderlichen Apparatedimensionen bei ungünstigen Belastungsverhältnissen vonBased on the technical causes of the lack of the known technical solution of the invention, the object is based on the previously required device dimensions under unfavorable load conditions of
Volumenstrom Gas zu Volumenstrom Flüssigkeit zu vermeiden. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem das SOg-haltige Gas bei erhöhten Temperaturen, vorzugsweise fis 60 0C, und bei Drücken, die größer als der Atmosphärendruck sind, Vorzugsweise 22 0,98 MPa, mit der Absorptionslösung umgesetzt wird. Ein Liter Absorptionslösung, Wie er zur Herstellung von verdünnter Schwefelsäure aus sauerstoffreien, S0_-Volume flow gas to avoid volume flow liquid. According to the invention the object is achieved by the SOg-containing gas at elevated temperatures, preferably fis 60 0 C, and at pressures greater than the atmospheric pressure, preferably 22 0.98 MPa, is reacted with the absorption solution. One liter of absorption solution, as used to prepare dilute sulfuric acid from oxygen-free, S0_-
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haltigen Gasen, d. h· von der thermischen Zersetzung von basischem Aluminiumsulfat stammenden Gasen vorliegt, erithält neben Aluminium- und Eisenionen etwa 35 ··· 15Og Schwefelsäure und kann unter Normalbedingungen bis zum Erreichen der Sättigungsgrenze maximal 30 g Schwefeldioxid lösen.containing gases, d. In addition to aluminum and iron ions, it contains about 35 ··· 15Og of sulfuric acid and under normal conditions can dissolve a maximum of 30 g of sulfur dioxide until the saturation limit is reached.
Kontaktiert man entsprechend einem Verhältnis Volumenstrom Gas zu Volumenstrom Flüssigkeit >· JOO einen Liter Absorptionsflüssigkeit mit 700 Litern Ci. N.) Gas mit 2,5 ... 3,0 VoI·-# SO , entsprechend 51,1 - 61,4 g SO2 pro Zeiteinheit, so ist ersichtlich, daß infolge der Löslichkeitsgrenze von maximal 30 g S0„ nur ein Teil des Schwefeldioxides absorbiert werden kann. Da demzufolge auch nur 30 g S0? pro Zeiteinheit oxydiert werden können, sind unter Normalbedingungen maximal 49 ··· 59 /5 des vorlaufenden Schwefeldioxides umsetsbar«We contacted flow gas to flow fluid> · JOO corresponding to a ratio a liter of absorption liquid with 700 liters Ci. N.) gas with 2.5 to 3.0% by volume, corresponding to 51.1 to 61.4 g of SO 2 per unit of time, it can be seen that due to the solubility limit of a maximum of 30 g of S0 "only one Part of the sulfur dioxide can be absorbed. As a result, only 30 g S0 ? can be oxidized per unit of time under normal conditions a maximum of 49 ··· 59/5 of the leading sulfur dioxide can be converted «
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß die Löslichkeit des Schwefeldioxides in der Absorptionslösung nur unwesentlich voi, ihrer Konzentration an Schwefelsäure beeinflußt wird. Pro Zeiteinheit könnten demnach mehr als 30 g SO2 in einem Liter Absorptionsflüssigkeit absorbiert werden, wenn Schwefeldioxid beschleunigt zu Schwefeltrioxid oxydiert und damit als SO0 aus dem System entfernt wird.Surprisingly, it has now been found that the solubility of sulfur dioxide in the absorption solution is only insignificantly influenced by its concentration of sulfuric acid. Accordingly, more than 30 g of SO 2 could be absorbed in one liter of absorption liquid per unit of time, if sulfur dioxide is accelerated to sulfur trioxide accelerated and thus removed as SO 0 from the system.
Die erforderliche Beschleunigung der Oxydationsreaktion wurde erfindungsgemäß durch Temperaturerhöhung erreicht, wobei die mit der Temperatur stark abnehmende Löslichkeit des Schwefeldioxids durch gleichzeitige Erhöhung des Systemdruckes kompensiert v/erden konnte· Durch die gleichzeitige Erhöhung von Temperatur und Druck ist es auch unter diesen, für Absorptionsprozesse ungünstigen Belastungsverhältnissen von Volumenstrom Gas zu Volumenstrom Flüssigkeit S^ 700 möglich geworden, eine Entschwefelung von Abgasen mit SO2-Gehalten bis zuAccording to the invention, the required acceleration of the oxidation reaction was achieved by increasing the temperature, whereby the solubility of the sulfur dioxide, which greatly decreased with the temperature, could be compensated for by simultaneously increasing the system pressure. By simultaneously increasing the temperature and pressure, it is also below these unfavorable loading conditions for absorption processes From volumetric flow gas to volumetric flow liquid S ^ 700 has become possible, a desulfurization of exhaust gases with SO 2 contents up to
Ä ä. Jäh 4M .Λ - » ** üi η ft» w, k. Ä. Ä. Err 4M .Λ - »** üi η ft» w, k.
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3,0 VoI#-^ vorzunehmen. Ein weiterer entscheidender Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß aufgrund des erhöhten SOp-Umsatzes wesentlich geringere Apparatedimensionen erforderlich sind.3.0 VoI # - ^ make. Another decisive advantage of the solution according to the invention is that, due to the increased SOp conversion, much smaller device dimensions are required.
Die Erfindung wird an nachstehenden Beispielen näher erläutert«The invention will be further illustrated by the following examples.
In einer geeigneten Apparatur wird bei einer Temperatur von 70 0C und verschiedenen Apparatedrücken (gemessen über der Flüssigkeit) ein mit Schwefeldioxid beladenes Gas mit einer Geschwindigkeit (bezogen auf den freien Waseherquerschnitt) von ca. 0,18 m/s durch die Flüssigkeit geleitet, die o.a.In a suitable apparatus, at a temperature of 70 0 C and different Apparatedrücken (measured above the liquid), a gas laden with sulfur dioxide at a speed (based on the free Waseherquerschnitt) of about 0.18 m / s passed through the liquid, the above
50 ... 80 g S03frei/l50 ... 80 g S0 3free / l
40 ... 60 g Al2O /140 ... 60 g Al 2 O / 1
4,5 ... 5,5 g Fe2O3A als Fe++ und Fe+++ 4.5 ... 5.5 g Fe 2 O 3 A as Fe ++ and Fe +++
enthält.contains.
Die Verweilzeit des Gases in der Flüssigkeit beträgt ca» 12,5 s. Die Flüssigkeitsbeaufschlagung beträgt ca.The residence time of the gas in the liquid is approx. 12.5 s. The liquid supply is approx.
3 23 2
0,89 nr/m · h. Das Belastungsverhältnis Gas ί Flüssigkeit wird auf 728 nr^/nr eingestellt. Bei den verschiedenen Apparateüberdrücken wurden folgende SOg-Gehalte im Gas bestimmt j0.89 nr / m · h. The load ratio gas ί liquid is set to 728 nr ^ / nr. At the various apparatus pressures, the following SOg contents in the gas were determined
ApparateüberdruckEquipment overpressure
in kPA 0,0 49,0 147,1 245,2in kPA 0.0 49.0 147.1 245.2
S0o-Gehalt (ein)S0 o content (on)
in Vm3 73,64 71,89 74,23 73,64in Vm 3 73.64 71.89 74.23 73.64
SO2-Gehalt (aus)SO 2 content (off)
in g/m3 ' 59,03 46,17 22,50 4,09in g / m 3 '59.03 46.17 22.50 4.09
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Ei1TL Gas wird bei einer Temperatur von 80 0C und den anderen, in Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen, durch eine Apparatur geleitet und dabei wird der Apparateüberdruck (gemessen über der Flüssigkeit) verändert. Folgende SO -Gehalte im Gas wurden bestimmt« 1 liter of gas is passed through an apparatus at a temperature of 80 ° C. and the other conditions described in Example 1, and the apparatus overpressure (measured over the liquid) is thereby changed. The following SO levels in the gas were determined «
in kPa 0,0 49,0 147,1 245,2in kPa 0.0 49.0 147.1 245.2
in^g/m5 68,38 73,35 46,17 66,34in ^ g / m 5 68.38 73.35 46.17 66.34
in2g/m3 54,36 45,30 13*74 2,63in 2 g / m 3 54.36 45.30 13 * 74 2.63
Ein Gas wird bei einer Temperatur von 90 0G und den anderen, in Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen durch eine Apparatur geleitet und der Apparateüberdruck (gemessen über der Flüssigkeit) verändert. Folgende Gehalte an S0?im Gas wurden bestimmt:A gas is passed through an apparatus at a temperature of 90 0 G and the other conditions described in Example 1 and the apparatus over pressure (measured over the liquid) changed. Following contents of S0 ? in gas were determined:
ApparateüberdruckEquipment overpressure
in kPa , 0,0 49,0 147,1 245,2in kPa, 0.0 49.0 147.1 245.2
SO9-Gehalt (ein)SO 9 content (on)
in^g/m·5 66,05 71,31 66,92 67,80in ^ g / m · 5 66.05 71.31 66.92 67.80
SOp-Gehalt (aus)SOp content (off)
ixTg/m·* 51,43 43,25 16,95 1,17ixTg / m * * 51.43 43.25 16.95 1.17
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD23702482A DD202857A1 (en) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | PROCESS FOR PREPARING DEFILED SULFURIC ACID |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD23702482A DD202857A1 (en) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | PROCESS FOR PREPARING DEFILED SULFURIC ACID |
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Publication Number | Publication Date |
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DD202857A1 true DD202857A1 (en) | 1983-10-05 |
Family
ID=5536416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DD23702482A DD202857A1 (en) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | PROCESS FOR PREPARING DEFILED SULFURIC ACID |
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Country | Link |
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DD (1) | DD202857A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3504386A1 (en) * | 1984-02-10 | 1985-08-14 | Atomic Energy of Canada Ltd., Ottawa, Ontario | METHOD FOR PRODUCING SULFURIC ACID FROM SULFUR DIOXIDE AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD |
-
1982
- 1982-01-28 DD DD23702482A patent/DD202857A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3504386A1 (en) * | 1984-02-10 | 1985-08-14 | Atomic Energy of Canada Ltd., Ottawa, Ontario | METHOD FOR PRODUCING SULFURIC ACID FROM SULFUR DIOXIDE AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD |
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Legal Events
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