DE1067793B

DE1067793B - Verfahren zur Herstellung von reiner konzentrierter Schwefelsaeure nach dem Kontaktverfahren aus Roestgasen, die durch organische Stoffe verunreinigt sind

Info

Publication number: DE1067793B
Application number: DEC13064A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Hans Schuett
Original assignee: Chemiebau Dr A Zieren GmbH and KG
Current assignee: Chemiebau Dr A Zieren GmbH and KG
Priority date: 1956-05-23
Filing date: 1956-05-23
Publication date: 1959-10-29

Description

Verfahren zur Herstellung von reiner konzentrierter Schwefelsäure nach dem Kontaktverfahren aus Röstgasen, die durch organische Stoffe verunreinigt sind Es ist bekannt, durch organische Substanzen dunkelgefärbte Kontaktschwefelsäure durch Behandeln mit Blei- oder Bariumperoxyd in der Kälte zu entfärben. plan hat auch schon nach der USA.-Patentschrift 1 8-12 88-1 durch organische Verunreinigungen gefärbte Schwefelsäure nach dem Entfernen des S02 durch Ausblasen mit Luft mit der nötigen ;Menge Wasserstoffperoxyd versetzt, durchmischt und stehengelassen, um die Säure zu entfärben. Andererseits hat sich nach B. Waeser, Handbuch der Schwefelsäurefabrikation (1930), Bd. 3, S. 1788, letzter Absatz, Wasserstoffperoxyd für die Entfärbung nicht bewährt.
Bei der Herstellung von Schwefelsäure aus Röstgasen von flotierten Erzen erhält man eine dunkelgefärbte Produktionssäure, da Spuren von organischen Flotationschemikalien nur teilweise zersetzt bis in die Kontaktanlage gelangen. Ein Zusatz von H202 in den Absorptionskreislauf bewirkt nur eine geringe Aufhellung. Außerdem zeigte sich, daß im Laufe längerer Zeit die zum Absorptionskreislauf gehörenden Rohrleitungen geschädigt wurden. Bei weiteren Versuchen wurde die aus der Kontaktanlage kommende Produktion in einem Rührbehälter gesammelt, absatzweise mit Wasserstoffperoxyd versetzt, eine gewisse Zeit gerührt, in Stapelbehälter weitergepumpt und darauf der Rührbehälter neu gefüllt. Durch diese diskontinuierliche Arbeitsweise konnte die nötige Menge an Wasserstoffperoxyd vorteilhaft gesenkt werden. Im Rührbehälter war genügend Zeit für die Oxydation der organischen Reste in der Schwefelsäure vorhanden.
Es wurde nun gefunden, daß die bisher erzielten Ergebnisse noch verbessert werden können, wenn man den Wasserstoffperoxydzusatz nicht im Absorptionsturm vornimmt. sondern in einem vor den üblichen Trockenturm in bekannter Weise geschalteten Vortrockenturm.
Dieser Vortrockenturm wird mit 78o/oiger Schwefelsäure berieselt, und die Hauptmenge des im Röstgas noch vorhandenen Wassers wird aus dem Vortrocknerkreislauf in Form von 78o/oiger Schwefelsäure abgezogen. Es hat sich gezeigt, daß nur diese Vortrocknersäure dunkel gefärbt ist. Infolge der üblichen Kopplung von Absorptions- und Trocknungskreislauf gelangt diese dunkelgefärbte Säure dann auch in den Absorptionsturm und verunreinigt die Produktion.
Die aus dem Vortrocknerkreislauf abgezogene 78'o/oige Schwefelsäure wird über einen kleinen gefüllten Turm gegeben, in den von unten Luft eingeblasen wird. Dadurch wird das in der Vortrocknersäure enthaltene S 02 in bekannter Weise zum großen Teil entfernt und eine Voroxydation der organischen Substanzen hervorgerufen. Aus diesem Ausblaseturm läuft die 78o/oige Säure in eine Vorlage, aus der diskontinuierlich eine bestimmte Menge in einen Rührbehälter abgelassen werden kann, in dem der Wasserstoffperoxydzusatz in den erforderlichen Mengen erfolgt und bis zur vollkommenen Entfärbung der Säure gerührt wird. Dann wird die fertige Säure abgezogen und der Rührbehälter neu gefüllt. Die Rührung wird zweckmäßig durch einfaches Umpumpen über eine Kurzschlußleitung durchgeführt. Durch die Beseitigung des in der Schwefelsäure enthaltenen Schwefeldioxyds, durch die Voroxydation mit Luft und durch den Umstand, daß im Vortrocknerkreislauf die organischen Verunreinigungen noch in konzentrierterer Form in der Säure vorhanden sind, als wenn man sie im Absorberkreislauf zerstören will, wird eine weitere Senkung des Wasserstoffperoxydzusatzes erreicht. Außerdem kann die 78o/oige Schwefelsäure durch Wasserstoffperoxyd besser aufgehellt werden als die konzentrierte.
Die Arbeitsweise wird an Hand des folgenden Beispiels näher erläutert: In einer Kontaktanlage werden 100 tato Monohydrat als 101,8 tato 98,2o/oige Säure hergestellt. Die Kontaktanlage verarbeitet pro Tag 420 000 Nm3 Röstgas mit 5,5 Volumprozent S 02. Um aus dem gebildeten S03 98,2o/oige Säure herzustellen, sind 20,4 tato Wasser erforderlich. Das mit 30° C aus der Waschanlage kommende Röstgas führt 14,8 tato Wasser mit sich. Dieses Gas wird zunächst durch den Vortrockenturm, der mit 78o/oiger Säure berieselt wird, und dann durch den Trockenturm, der mit 98fl/aiger Säure berieselt wird, geleitet, tritt dann in den Kontakt und anschließend in den Absorptionsturm. Nach dem Vortrockenturm sind noch 3 g H20/\Tms im Gas enthalten. Im Vortrockner fallen deshalb 14,8 bis 1,26 = 13,54 t Wasser pro Tag an. Diese werden in Form von 78°/oiger Säure aus dem Vortrocknerkreislauf abgestoßen. Der angegebenen Wassermenge entsprechen 61,4 t bzw. 41,0 ins 78o/oige Säure pro Tag. Diese Säuremenge wird in einem Ausblaseturm einem aufsteigenden Luftstrom entgegengeleitet. Durch diese Behandlung geht ihr SO,-Gehalt von etwa 3 gll auf 0,2 g/1 zurück. Die den Ausblaseturm verlassende Luft enthält etwa 0,1 Volumprozent S 02 und wird an geeigneter Stelle, z. B. im Waschturm, dem Hauptgasstrom wieder zugesetzt, um den S 02 Verlust zu reduzieren. Die vom Ausblaseturm ablaufende Säure führt entsprechend ihrem Gehalt von 0,2 g S 021 pro Tag 8,2 kg S 02 mit. Zur Oxydation dieser S 0.-Menge sind 14,5 kg 30o/oiges Wasserstoffperoxyd pro Tag erforderlich.
Diese Säure wird abwechselnd in zwei Rührbehälter geleitet, von denen der eine bereits mit gereinigter Säure gefüllt ist, die kontinuierlich in die Pumpvorlage des Absorptionsturms gepumpt wird, während der andere mit der noch dunklen Säure den Zusatz von Wasserstoffperoxyd bekommt und etwa zwei Stunden gerührt wird, bis sie klar ist. Wenn dann der erstgenannte Behälter leer ist, wird der Inhalt des zweiten Behälters in die Pumpvorlage des Absorptionsturms gedrückt und der erste mit verunreinigter Säure gefüllt. Zur Aufhellung der Säure sind pro Tag einschließlich des durch den S 02 Gehalt bedingten Verbrauches 30 kg 30o/oiges H202 erforderlich.
Eventuell überschüssiges Wasserstoffperoxyd wird durch den immer vorhandenen geringen S 02 Gehalt der im Absorptions- und Trockenturm kreisenden Schwefelsäure vernichtet. Selbstverständlich kann auch stärkeres oder schwächeres S 02-haltiges Gas entsprechend verarbeitet werden. Der H2 02 Zusatz richtet sich natürlich nach dem Grad der Verunreinigung und kann vielleicht nur einige Kilogramm über den zur Oxydation des S 02 erforderlichen Anteils hinaus betragen oder aber auch bis zu 50 kg oder mehr.
Die erfindungsgemäße Arbeitsweise hat den Vorteil eines verringerten H202-Verbrauches und einer besseren Aufhellung, da gegenüber dem bisherigen Stand der Technik gefunden wurde, wo im Verlaufe des Kontaktprozesses das Wasserstoffperoxyd zuzusetzen ist, und daß man einen an sich bekannten Vortrockenturm aufstellen muß, um die günstigsten Bedingungen für eine Entfärbung der Säure mit H20., zu erhalten.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von reiner konzentrierter Schwefelsäure nach dem Kontaktverfahren aus Röstgasen, die Verunreinigungen durch organische Stoffe enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß dem Trockenturm in bekannter Weise ein mit 78o/o.iger Schwefelsäure berieselter V ortrockenturm vorgeschaltet wird und daß die aus dem Vortrocknerkreislauf abgestoßene Säure zunächst in an sich bekannter Weise durch Ausblasen mit Luft weitgehend von ihrem Schwefeldioxydgehalt befreit und anschließend durch Zugabe von Wasserstoffperoxydlösung unter Durchmischung gebleicht wird, worauf die so behandelte Säure dem Absorptionskreislauf zugegeben wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 870 793; LISA.-Patentschrift Nr. 1842 884.