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Einrichtung zur Gewinnung von Schwefel Der beim Auswaschen von H2
S-haltigen Gasen gewonnene Schwefelwasserstoff wird in einer sogenannten Claus-Anlage
zu elementarem Schwefel verarbeitet. Hierbei wird der Schwefelwasserstoff mit Luft
teilweise zu Schwefeldioxyd verbrannt, das in Reaktion mit unverbran.ntem Schwefelwasserstoff
elementaren Schwefel ergibt. Verbrennung und Reaktion werden vorzugsweise in einem
Kessel durchgeführt, in dem die anfallende Wärme zur Dampferzeugung ausgenutzt wird,
während der gewonnene Schwefel in flüssigem Zustand abläuft.
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Da in diesem Claus-Kessel die Schwefelgewinnung bei weitem nicht vollständig
ist, also das aus dem Claus-Kessel austretende Prozeßgas noch gewisse Mengen H2
S und SO, enthält, wird dieses Gas anschließend durch einen oder mehrere
Kontaktöfen geleitet, in denen weitere Mengen an flüssigem Schwefel anfallen, und
jeweils anschließend noch im Gas enthaltener dampfförmiger Schwefel zur Kondensation
gebracht, im allgemeinen in einem Waschturm mit Hilfe eines Gegenstroms von flüssigem
Schwefel. Hierbei wird zwischen Kontaktofen und Schwefelwascher gegebenenfalls ein.
Wärmeaustauscher eingeschaltet, in dem die vom Kontaktofen in den Waschturm übertretenden
Gase einen Teil ihrer fühlbaren Wärme an die aus dem Waschturm in den nächsten Kontaktofen
strömenden Gase abgeben.
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Bei einer anderen bekannten Ausführungsform einer derartigen Anlage
werden die Abgase des Kessels zwecks Abtrennung weiteren Schwefels nacheinander
durch einen ersten Waschturm, einen Kontaktraum und einen weiteren Waschturm geleitet,
wobei die Gase vor und hinter dem ersten Waschturin gekühlt bzw. wieder aufgeheizt
werden. Hier werden also den Gasen bereits vor dem Eintritt in den Kontaktraum etwa
noch darin enthaltene Schwefelgase entzogen, was unter Umständen vorteilhaft sein
kann.
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Für das Auswaschen bzw. Kondensieren des bei der Behandlung anfallenden
dampfförmigen Schwefels aus dem Prozeßgas wird im allgemeinen der dem Verfahren
entstammende flüssige Schwefel nach Ab-
kühlung auf eine entsprechende Temperatur
herangezogen.
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Die bekannten Anlagen dieser Art bestehen aus getrennten Einheiten
für die der Nachbehandlung der Abgase des Claus-Kessels dienenden Apparate, die
durch mehr oder weniger lange Rohrleitungen miteinander verbunden sind und einen
entsprechend großen Raum beanspruchen.
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Die Erfindung ermöglicht eine weitgehende Vereinfachung und Verbilligung
derartiger Anlagen. Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Gewinnung
von Schwefel aus den Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxyd enthaltenden Abgasen
eines Claus-Kessels mit Kontaktraum, Wascher und Wärmeaustauscher, die in erster
Linie dadurch gekennzeichnet ist, daß jeweils ein Kontaktraum unmittelbar über und
ein Wascher unmittelbar unter einem Wärmeaustauscher angebracht und durch dessen
senkrechte Röhren verbunden sind und ein Abführungsrohr vom Boden des Wärmeaustauschers
an der Unterseite des Was:chers in einen Sammelraum für flüssigen Schwefel mündet,
in dessen flüssigen Inhalt ein Ablaufrohr des vorzugsweise als Glockenboden ausgebildeten
Waschers abgetaucht ist, wobei die Gaszuleitung am oberen Ende des Wärmeaustauschers
und die Gasableitung an der Oberseite des Kontaktraumes angeschlossen ist. Gegebenenfalls
ist zwischen dem Kontaktraum und der Gasableitung ein weiterer Wascher angebracht,
dessen. Ablaufrohr in den flüssigen Schwefel auf dem Boden des unteren Waschers
abgetaucht ist.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Gaszuleitung,
die von der Unterseite des Claus-Kessels ausgeht, zum Wärmeaustauscher hin mit Gefälle
versehen., so daß diese Leitung zugleich das Prozeßgas und den flüssigen Schwefel
aus dem Claus-Kessel abführt.
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Ferner kann jeder Wascher mit Kühlrohren, die den: Schwefel auf der
günstigsten Temperatur halten, und außerdem jeder Wascher und der Kontaktraum mit
Mitteln zum Anwärmen nach Betriebsunterbrechung in Form von Heizrohren oder -brennern
versehen sein.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Einrichtung werden zahlreiche
Vorteile erzielt. Schon die Zusammenfassung verschiedener Apparate zu einer Einheit
und die damit verbundene Verkürzung und Vereinfachung der Leitungsverbindungen ergibt
eine beträchtliche Raum- und Materialersparnis. Hinzu kommt, daß durch die Verwendung
einzelner Glockenböden für das Auswaschen bzw. Kondensieren des Schwefels an Stelle
der bisher üblichen Turmanordnungen eine sehr gedrungene Ausführung und
obendrein
eine äußerst wirksame Kondensation der Schwefeldämpfe möglich ist. Dabei wird außerdem
erreicht, daß der Kontakt absolut trocken, nämlich oberhalb des Taupunktes arbeitet
und hier kein flüssiger Schwefel auftritt, so daß es möglich ist, entgegen den bisherigen
Anordnungen das Gas aufwärts durch den Kontakt zu leiten und so zu der besonders
einfachen Anordnung nach der Erfindung zu gelangen. Infolge der Verwendung von Glockenböden
entfällt auch die Notwendigkeit, für die Kondensation der Schwefeldämpfe einen ständigen
Umlauf von gekühltem flüssigem Schwefel zu unterhalten, so daß die hierfür erforderliche
Pumpeinrichtung entbehrlich ist.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
das nachstehend beschrieben ist.
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Die dargestellte Einrichtung umfaßt für die Nachbehandlung der aus
dem Claus-Kessel K kommenden Prozeßgase 7_1v,1 Aggregate 1 und 2, die je einen Wärmeaustauscher
3, darüber einen Kontaktraum 4 und darunter einen Wascher 5 sowie am Fuße des Aggregats
ein Sammelbecken 6 mit Abzug 7 für flüssigen Schwefel enthalten. Am Kopf des Aggregats
3 ist außerdem ein weiterer Wascher 5 a. angeordnet.
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Jeder Wärmeaustauscher ist mit senkrechten Röhren 8 ausgestattet,
die die Verbindung zwischen dem Wascher 5 und dem Kontaktraum. 4 herstellen. Der
Behälter des Wärmeaustauschers ist am oberen Ende mit einem Einlaßstutzen 9 bzw.
9 a versehen, während vom Boden desselben ein Abzugsrohr 10 -durch den Wascher hindurch
zur Unterseite des letzteren. führt. Für die Ableitung der Prozeßgase aus dem Aggregat
ist am Kopf desselben ein Auslaßstutzen 11 bzw. 11 a. angeordnet.
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Jeder Wascher besteht im vorliegenden Fall aus einem Glockenboden
12, der zwecks Kühlung mit Rohrschlangen 13 und gegebenenfalls 14 versehen ist.
Diese Rohrschlangen, denen Dampf von geeigneter Temperatur zugeführt wird, sollen
dem auf dem Glockenboden befindlichen Schwefel bzw. den: durchtretenden Prozeßgasen
Wärme entziehen und so im Betrieb die für die Kondensation der Schwefeldämpfe geeignete
Temperatur (zwischen 120 und 150° C) aufrechterhalten. Doppelböden 15, denen Heizdampf
zugeführt werden kann, dienen dazu, nach einer Betriebsunterbrechung den auf den
Glockenböden erstarrten Schwefel wieder zu verflüssigen.
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Außerdem weist jeder Glockenboden ein Überlaufrohr 16 bzw.
16a, auf, von denen das Überlaufrohr 16 in das Sammelbecken 6 führt und hier
in den flüssigen Schwefel abgetaucht ist, während das Überlaufrohr 16 a des oberen.
Glockenbodens in den unteren Glockenboden mündet.
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Der Kontaktraum 4 ist ausgemauert und enthält die übliche Kontaktschicht
17, die auf einem Rost ruht, unter dem ein Brenner 18 für die Aufheizung des Kontakts
nach Betriebsunterbrechung angeordnet ist.
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Der Einlaßstutzen 9 des Aggregats 1 ist zum Claus-Kessel K hin verbunden,
und zwar mit Hilfe einer in der Strömungsrichtung abfallenden Leitung 19, die an
einen unteren Austrittsstutzen 20 des Claus-Kessels angeschlossen ist, und somit
sowohl die Prozeßgase als auch den flüssigen Schwefel aus dem Claus-Kessel abzieht.
Dadurch erfahren auch die Leitungsansch lüsse des Claus-Kessels eine Vereinfachung.
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Die Verbindung der verschiedenenAggregate untereinander ist durch
eine kurze Leitung 21 herzustellen, die vom Austrittsstutzen 11 des Aggregats 1
zum Eintrittsstutzen 9a des Aggregats 2 führt.
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An den Austrittsstutzen 11 a des Aggregats 2 kann eine Feuerung oder
ein Kamin. für die Aufnahme der Restgas., oder eine mit Kontaktmittel versehene
Nachverbrennungskammer angeschlossen werden..