DE1251291B - Verfahren zur Gewinnung von Ammoniak und Schwe feloxyden aus Ammonsulfatlaugen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES Wt®k PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Deutsche Kl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag: .

COIc

COIB -17/50

12 k-1/02 AZ Jy '/£0

1251 291
J 24354IV a/12 k
31. August 1963
5. Oktober 1967

Bei bestimmten Fabrikationsprozessen fallen als Nebenprodukte ammonsulfathaltige Laugen an, deren Aufarbeitung zu Düngesalz sich nicht immer lohnt. Es wurde daher eine Reihe von Verfahren bekannt, die die Rückgewinnung der Grundstoffe Ammoniak und Schwefeltrioxyd zum Ziel haben.

Die bekannten Wege sehen grundsätzlich zwei Möglichkeiten der technischen Ausführung vor. Entweder wird durch Bindung des Säureions an eine stärkere Base, z. B. Eisenoxyd, ein so stabiles Salz gebildet, daß das Ammoniak abgetrieben werden kann, oder das Ammoniakion wird in eine so beständige Verbindung, z. B. mit Phosphorsäure, übergeführt, daß das Schwefeltrioxyd frei wird. In jedem der beiden Fälle folgt eine zweite Prozeßstufe, in der das gebundene Ion z. B. durch thermische Spaltung gewonnen wird.

Die zuerst beschriebene Arbeitsweise, d. h. die interimistische Herstellung eines Metallsulfats, aus dem durch thermische Spaltung das Schwefeltrioxyd gewonnen wird, weist außer den offensichtlichen technischen Schwierigkeiten bei der Prozeßführung den Nachteil auf, daß die Spaltungsstufen füj NH₃ und SO₃ nicht scharf genug voneinander getrennt werden können; d. h., bei Anwendung technisch brauchbarer Reaktionsbedingungen werden keine reinen Produkte erhalten.

In der britischen Patentschrift 124 842 findet sich ein Hinweis auf eine günstigere Lösung dieses Problems. Diese Patentschrift befaßt sich mit der Gewinnung von Schwefelsäure aus Gips und beschreibt für die Spaltung des als Zwischenprodukt erhaltenen Ammonsulfats unter anderem folgenden Weg: Durch Umsetzung mit Natriumsulfat bei erhöhter Temperatur wird das gesamte Ammoniak abgespalten. Das dabei entstehende Natriumbisulfat muß anschließend noch erhitzt werden, um unter Rückbildung von Natriumsulfat das Schwefeltrioxyd in Freiheit zu setzen.

Gemäß der Erfindung ergibt sich nun eine Möglichkeit, diese Reaktionsfolge in Gestalt eines kontinuierlich verlaufenden Prozesses durchzuführen, und zwar unter direktem Einsatz roher Ammonsulfatlauge.

Sie betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Ammoniak und Schwefeloxyden aus Ammoniumsulfatlaugen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß in einem Dreistufenverfahren in der ersten Stufe zunächst in einer Ammonium-Bisulfat-Schmelze höchstens 50¹Vo des im Ammonsulfat enthaltenen Ammoniaks abgespalten werden und das entsprechende Bisulfat zur Entwässerung im Kreislauf ge-

Verfahren zur Gewinnung von Ammoniak und
Schwefeloxyden aus Ammonsulfatlaugen

Anmelder:

INVENTA A. G.

für Forschung und Patentverwertung,

Zürich (Schweiz)

Vertreter:

Dr.-Ing. R. K. Löbbecke, Patentanwalt,

Berlin 37, Neue Str. 6

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Wilhelm Deiters, Chur (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 11. September 1962 (10757)

führt wird, in der zweiten Stufe dann in einer Natrium-Pyrosulfat-Schmelze in Gegenwart von Natriumsulfat das restliche Ammoniak ausgetrieben und in der dritten Stufe schließlich das Pyrosulfat gespalten und das dabei entstehende Natriumsulfat in die zweite Stufe zurückgeführt wird.

Weiterhin ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß nur soviel des Pyrosulfats gespalten wird, daß das dabei entstehende Sulfat gelöst bleibt und in dieser Form von der abfließenden Restpyrosulfatschmelze unmittelbar in den Prozeß zurückgeführt werden kann.

Es ist vorteilhaft, den Zerfall des SO₃ zu SO₂ und Sauerstoff durch Ausführung der Pyrosulfatspaltung in Anwesenheit eines oxydierenden Mediums, wie Luft, Sauerstoff od. dgl., zurückzudrängen.

Ferner ist es zweckmäßig, die Reaktionstemperatüren durch Katalysatoren zu beeinflussen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Reaktionen, die zur Abspaltung des Ammoniaks und der Schwefeloxyde führen, auf verschiedene Kreisläufe von Salzschmelzen verteilt, die als Lösungsmittel für die Reaktionsp_tartner dienen.

Die erforderliche Energie wird von einer Brennkammer geliefert, wobei der Wärmegehalt der

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Rauchgase im Gegenstrom zum Prozeßablauf weit- benutztes Treibgas fördert die Schmelze in einem

gehend ausgenutzt wird. der beiden Reaktoren von unten nach oben, so daß

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah- sie durch den anderen zurückfließen kann,

rens ist in der Zeichnung schematisch erläutert. Im Reaktionsgefäß II wird das restliche Ammo-

Die technische Ausführung des kontinuierlichen 5 niak aus dem Ammonbisulfat abgespalten und über Prozesses kann nach der Zeichnung in der Weise Leitung 8 abgezogen. Dazu wird es mit Natriumsulgcstaltet werden, daß man in einer Schmelze von fat unter weiterer Erhöhung der Temperatur zur Ammoniumbisulfat, die durch ein geeignetes Förder- Reaktion gebracht. Dabei bildet sich unter Entweiorgan im Kreislauf gepumpt wird, laufend die zu chen des Ammoniaks Natriumbisulfat. Die Erhitzung verarbeitende Menge Ammoniumsulfat löst und durch io kann durch indirekte Zuführung der erforderlichen entsprechende Temperaturerhöhung unter Abspal- Wärme durch Leitung la erfolgen, doch besteht tung von Ammoniak in Bisulfat überführt. Wenn das durchaus die Möglichkeit, auch in dieser Prozeßstufe Ammonsulfat in Gestalt einer wäßrigen Lösung ge- überhitzten Dampf oder ein geeignetes Hjlfsgas hinlief crt wird, erweist es sich als günstig, die vorge- zuzuführen, sofern es sich mit den Bedingungen für heizte — nach Möglichkeit unter Druck auf die Tem- 15 die Gewinnung des frei werdenden Ammoniaks verpcratur der Schmelze von etwa 200° C überhitzte — einbaren läßt.

Lösung durch Leitung la in den unteren Teil eines Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, das Na-Turmes 1 einzuspritzen, der von unten nach oben triumsulfat als festes Salz oder in wäßriger Lösung von der Ammonbisulfatschmelze durchströmt wird. in den Reaktor 11 einzuführen; da dieses Salz sich Dabei erzeugen die plötzlich frei werdenden Wasser- 20 jedoch im Verlauf des weiteren Prozesses zurückdampfmengen die Wirkung einer Mammutpumpe bildet, wurde zwecks Ermöglichung einer kontinuier- und treten somit an die Stelle eines Kreislauf-Förder- liehen Arbeitsweise als Trägermedium für die Rückorgans. Die erforderliche Verdampfungswärme kann führung des Natriumsulfats Natriumpyrosulfat gedurch indirekte Heizung in den Turm eingeführt wählt, in dem sich sämtliche an der Reaktion bewerden, am besten aber durch direkte Zuführung as teiligten Komponenten lösen.

eines Heizmediums, z. B. von Verbrennungsgasen, Das im Reaktor II entstandene Natriumbisulfat aus der Brennkammer über Leitung 2-2 c. Die wird bei weiterer Erhitzung (etwa 500° C) unter Rauchgase aus Brennkammer 9 werden bei der er- Wasserabspaltung in Natriumpyrosulfat umgewanforderlichen Temperatur zusammen mit dem Am- delt, so daß in den Reaktor III über Leitung 11 eine monsulfat in der dargelegten Weise eingeführt. Bei 30 reine Schmelze von Pyrosulfat überläuft.
Bedarf kann die Wärme auch gleichzeitg direkt und Wenn ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen geindirekt zugeführt werden. Der Entwässerungsturm 1 arbeitet wird, so fällt die zweite Hälfte des Ammokann als einfaches Rohr oder Rohrbündel mit auf- niaks gemeinsam mit einem Teil des Reaktionswasgcsetztcm Entgasungsraum ausgebildet sein oder sers an. In Anbetracht des unter gewissen Umstänauch als ein Aggregat von konzentrischen Rohren, 35 den bestehenden Bedarfs an einer getrennten Gewobei im Mantelrohr ein Teil des von der Mammut- winnung von wasserfreiem oder -armem Ammoniak pumpe nach oben beförderten Produkts in die An- kann die Reaktionsstufe II jedoch auch so eingerichsaugdüse zurückströmt. Das entwässerte Ammon- tet werden, daß die verschiedenen Fraktionen entsulfat fließt aus dem Kopf des Turmes über Lei- sprechend der stufenweise gesteigerten Temperatur tung 3 in den Reaktor 1 über, in dem er durch 40 getrennt anfallen.

indirekte Beheizung durch Leitung 2 b bei genügen- Im Reaktor III soll bei Temperaturen bis etwa

der Vcrweilzeit auf eine so hohe Temperatur (etwa 900° C laufend der Anteil des Pyrosulfats gespalten

300° C) gebracht wird, daß etwa 50% des Ammo- werden, der dem eingesetzten Ammonsulfat ent-

niaks abgespalten und über Leitung 4 entnommen spricht.

werden. Man kann dieses Ammoniak auch durch 45 Es wird demnach unter Verwendung von Ammon-

dirckte Behandlung mit überhitztem Wasserdampf bisulfat der erste Kreislauf nach Umsetzung des ein-

oder einem entsprechend temperierten Gas, das frei geführten Ammonsulfats zu Ammonbisulfat in Reak-

von sauren Bestandteilen ist, austreiben. Im allge- tor I in die Laugeeindampfung 1 zurückgeführt. Der

meinen, wird jedoch Interesse an der Gewinnung dem Ammonsulfatumsatz entsprechende Anteil

eines möglichst konzentrierten Ammoniaks bestehen. 50 Bisulfat wird laufend in einen zweiten Kreislauf

Bei dieser Ammoniakabspaltung wird Ammonium- übergeführt, wo er in den Stufen Π und III bis zur

sulfat in Ammoniumbisulfat übergeführt. Natriumsulfatbildung umgesetzt wird. Da sich somit

Während die größte Menge des Ammonbisulfats nur ein Teil des gesamten Kreislauf-Pyrosulfats zu über Leitung 5 in den Entwässerungsturm zurück- Sulfat zersetzt, bleibt die Schmelze flüssig und erfließt, wird der Anteil, der dem umgesetzten Ammon- 55 möglicht so den laufenden Rücktransport des Alkalisulfat entspricht, zwecks Abspaltung weiteren Am- sulfats in den Reaktor If. Im kontinuierlichen Bemoniaks über Leitung 6 dem ersten Kreislauf ent- trieb kann der prozentuale Umsatz durch Wahl von nommen und in den Reaktor II geführt. Damit ge- Temperatur und Verweilzeit so eingestellt werden, langt das geschmolzene Bisulfat in den zweiten daß sich der gesamte Prozeß im Gleichgewicht beKreislauf, in dem als tragendes Medium ebenfalls 60 findet.

eine Salzschmelze umgepumpt wird, und zwar Als Reaktor wird mit Vorteil ein indirekt beheiz-

Natriumpyrosulfat, dessen Temperatur oberhalb tes Aggregat aus hochtemperatur- und oxydations-

500° C gehalten wird. In diesem Kreislauf, der die festem Material verwandt, in dem die Schmelze z. B.

beiden Reaktoren II und HT über die Leitungenil unter Anwendung des Mammutpumpenprinzips von

und Ho verbindet, kann der kontinuierliche Fluß 65 unten nach oben durch beispielsweise ein beheiztes

ebenfalls mit Hilfe einer mammutpumpenartigen Rohrbündel geleitet wird.

Anordnung aufrechterhalten werden, d. h., entweder Eine weitere Ausführungsform kann z. B. darin

das frei werdende Produktgas oder ein zusätzlich bestehen, daß die Schmelze über — bei Bedarf zu-

sätzlich geheizte — Wendeln oder Kaskaden herabrieselt und z. B. im Gegenstrom von überhitzten Gasen (Luft od. dgl.) bestrichen wird. Der gesamte Wärmebedarf des Prozesses wird in einer zentralen Brennkammeranlage durch Verbrennung von öl, Gas od. dgl. gedeckt. Die Variationsmöglichkeiten sind durch den Bedarf an Rauchgasen, an überhitzter Luft u. dgl. bedingt. Dadurch, daß die Rauchgase im Gegenstrom zum Prozeßablauf, d. h. in Richtung von den hohen zu den unteren Anlagetemperaturen geführt werden, ist die Erzielung einer äußerst günstigen Ausnutzung möglich.

Da es für den Reinheitsgrad der Endprodukte Ammoniak und Schwefeloxyde wichtig ist, eine möglichst weite Temperaturspanne zwischen die Spaltungsstufen zu legen, werden mit Vorteil Katalysatoren angewandt, um durch Lenkung des Prozeßablaufs eine scharfe Abgrenzung der einzelnen Reaktionsvorgänge zu erzielen.

So dienen beispielsweise folgende bekannte Katalysatoren zur Absenkung der Zersetzungstemperaturen, vor allem in ihrer oberflächenaktiven Form: Kieselgur, Quarz, Kohlenstoff und/oder Edelmetalle, ferner Oxyde oder Sulfate von Eisen, Nickel, Kobalt, Molybdän, Wolfram, Vanadin, Tantal, Titan, Aluminium, Magnesium. Für die Anwendung der genannten, bestimmten Katalysatoren für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird kein Schutz beansprucht.

Das Ammoniak fällt in den einzelnen Prozeßstufen mit unterschiedlicher Konzentration an, d. h., gegen Ende der Abspaltung steigt der Wassergehalt. Nach Maßgabe des Verwendungszweckes können diese Fraktionen gemeinsam oder getrennt aufgefangen und kondensiert werden. Es ist möglich, zumindest einen Teil des Bisulfatwassers gesondert aufzufangen.. Auf alle Fälle muß das Bisulfat vor Einführung in den Reaktor TII so weit gespalten werden, daß die Schwefeloxyde möglichst wasserfrei anfallen.

Bei den hohen Zersetzungstemperaturen des Pyrosulfats tritt bereits in nennenswertem Ausmaß ein Zerfall des Schwefeltrioxyds zu Schwefeldioxyd und Sauerstoff ein. Das Schwefeltrioxyd wird vorteilhaft durch Absorption in konzentrierter Schwefelsäure oder in deren Verbindungen mit Trioxyd isoliert. Das im Restgas verbleibende Dioxyd kann z. B. durch Auswaschen mit wäßrigem Ammoniak in Gestalt von Ammoniumbisulfit gewonnen werden.

Für den Fall, daß die weiterverarbeitenden Prozesse einen höheren Bedarf an Dioxyd haben, besteht die Möglichkeit, durch Anwendung von Reduktionsmitteln; z. B. von Schwefel, reduzierenden Gasen. od. dgl., in einer ausgewählten Zone des Reaktors III eine entsprechende Regulierung des Verhältnisses der beiden Schwefeloxyde zueinander durchzuführen.

Bei Abspaltung der Schwefeloxyde wird infolge der hohen Temperatur der Schmelze ein Teil des Pyrosulfats als Sublimat mitgeführt. Für die Abtrennung vom Trioxyd gibt es verschiedene Möglichkeiten. Zum Beispiel kann man das Sublimat mit einer der Salzschmelzen, z. B. dem Ammonbisulfat, auswaschen, die vom Reaktor I nach Reaktor 11 übergeführt werden. Zu diesem Zweck ist ein entsprechend eingerichteter Waschturm 10 in diesen Produktweg einzuschalten, in welchen über Leitung 13 das Sublimat eingeführt wird, worauf das gasförmige SO₃ über Leitung 12 abgeführt wird. Man kann aber auch die Pyrosulfatnebel mit Hilfe einer Oleumwäsche auffangen, die der Hauptabsorption für SO₃ vorzuschalten ist. Nach Sättigung mit Pyrosulfat kann dieses Oleum durch Destillieren regeneriert werden. Es kann auch nach dem Abtreiben des Trioxyds neutralisiert und in den Prozeß zurückgeführt werden.

Für den Fall, daß wasserhaltige Fraktionen der Produktgase entwässert werden sollen, kann man hierfür die Kreislaufschmelzen in einem gewissen ίο Stadium und bei günstigen Temperaturen verwenden, ohne sie aus dem Fluß des Kreislaufs herauszunehmen. Hierfür empfiehlt es sich ebenfalls, einen entsprechenden Waschturm in den Kreislauf einzuschalten.

Beispiel

Eine etwa 50%ige AmmonsuJfatlauge, die als Nebenprodukt einer organisch-chemischen Synthese anfällt, wird kontinuierlich am Boden eines Turmes 1

ao eingespritzt, der laufend von einer Ammonbisulfatschmelze durchströmt wird. Dabei wird gleichzeitig das Rauchgas einer Brennkammer 9 aus der Leitung 2 c hindurchgeleitet, dessen Temperatur vorher durch Wärmeaustausch in den verschiedenen Prozeßstufen

as auf etwa 250 bis 300° C gesenkt worden war. Vor Eintritt in den Verdampfer erfolgt durch Luftzugabe die Abstimmung in dem Maße, daß die Verdampfungswärme nicht unter etwa 230° C herabgedrückt wird.

Die Strömung in diesem Verdampfungsturm wird dadurch aufrechterhalten, daß gemäß dem Prinzip einer Mammutpumpe Schmelze und Lauge in dem unteren Teil der aufsteigenden Zentralrohre mit Hilfe einer düsenartigen Anordnung vom Rauchgas erfaßt und nach oben gewirbelt werden. Dort kann in einer Beruhigungskammer der Wasserdampf abgetrennt und vom Rauchgas fortgeführt werden, während ein Teil der Schmelze durch Leitung 3 in den Reaktor I überläuft und die übrige Menge durch den Mantelraum des Verdampfers in die Ansaugdüsen zurückgerissen wird. Das Verhältnis von durchgesetzter Schmelze zu eingeführter 'Lauge beläuft sich auf etwa 5:1, so daß infolge des zusätzlichen inneren Zwangskreislaufs die totale Verdampfung des Wassers und das gleichzeitige Auflösen des Ammonsulfats im Bisulfat begünstigt wird.

Auf diese Weise gelangt bei einem stündlichen Einsatz von einer Tonne 48%iger Lauge in der gleichen Zeit eine nahezu wasserfreie Schmelze in den Reaktor I, die 470 kg Ammonsulfat, gelöst in etwa 5000 kg Ammonbisulfat, enthält. Die restliche Wassermenge bewegt sich während der verschiedenen Betriebsperioden in Abhängigkeit von der schwankenden Temperatur des Heizgases zwischen etwa 2 und 10 kg/h und führt zu einer entsprechenden Herabsetzung der Ammoniakkonzentration im Gasanfall aus Reaktor 1.

Die mit dem Wasserdampf beladenen heißen Rauchgase werden weitgehend zur Erwärmung und 'Überhitzung der ankommenden Ammonsulfatlauge benutzt, wobei diese in einer Druckleitung auf Spitzentemperatur gebracht und dann kontinuierlich in die Mischdüsen des Verdampferaggregats entspannt wird.

Im Reaktor I wird das Gemisch von Ammonsulfat und -bisulfat auf etwa 320° C erhitzt und im abwärts gerichteten Strom so geführt, daß sich kein eintretendes Produkt mit dem abfließenden vermischen kann.

Temperatur und Verweilzeit sind derart bemessen, daß nahezu das gesamte Ammonsulfat unter Ammoniakabspaltung in Bisulfat übergeht. Nicht umgesetzte Anteile gelangen mit der im Kreislauf zurückgeführten Schmelze über Leitung 5 wieder in den Verdamp- s fer 1. Das gebildete Ammoniak wird über Leitung 4 abgeführt und kondensiert. Stündlich werden in dieser Reaktionsstufe 54,9 kg Ammoniak mit etwa S kg Wasser gewonnen.

Oic Erhitzung des Reaktors I erfolgt auf indirektem Wege über Leitung Ib durch die Rauchgase, bevor sie in den Verdampfer 1 eintreten.

Aus Reaktor 1 wird zwecks weiterer Aufarbeitung laufend der Anteil an Ammonbisulfat abgezogen, der aus dem Ammonsulfat neu gebildet wurde. Das heißt, dem Reaktor II werden stündlich über Leitung 6 377 kg Ammonbisulfat zusammen mit etwa 38 kg nicht umgesetztem Ammonsulfat zugeführt.

Reaktor Il dient zur Abspaltung des restlichen noch gebundenen Ammoniaks bei Temperaturen, die ao bis etwa 500° C gesteigert werden. Zu diesem Zweck wird das Ammonbisulfat über Leitung 6 in einen Kreislaufstrom von überschüssigem Natriumpyrosulfat eingeführt, das mindestens die für die Ammoniakabspaltungsreaktion notwendige Menge Natrium- as sulfat enthält. Nach Umsetzung des Ammonbisulfats mit dem Natriumsulfat zu Natriumbisulfat und Ammoniak genügt die erreichte hohe Temperatur weiterhin, um das Natriumbisulfat unter Wasserabspaltung in Pyrosulfat überzuführen. Beim Ablauf dieser Reaktion entweicht aus Reaktor II ein kontinuierlicher Gasstrom von 63,7 kg Ammoniak und 64 kg Wasser, die über Leitung 8 gemeinsam kondensiert werden. Bei Bedarf kann der Betrieb auch so gelenkt werden, daß eine weitgehende Abtrennung des Reaktionswassers vom Ammoniak erfolgt.

Das es sich als günstig erwiesen hat, mit einem Überschuß an Natriumsulfat zu arbeiten, enthält die stündlich in den Reaktor II eingeführte Pyrosulfatschmelze von etwa 4000 kg etwa 1000 kg Natriumsulfat, von denen im Reaktor II 505 kg/h umgesetzt werden. Der Rest wird als Ballast im Pyrosulfatkreislauf mitgeschleppt.

Infolge der Wasserabspaltung aus dem im Reaktor IΓ gebildeten Natriumbisulfat vermehrt sich die Pyrosulfatmenge des Kreislaufs stündlich um 787 kg. Aus diesem Anteil werden im Reaktor III unter Bildung von Natriumsulfat die Schwefeloxyde abgespalten. Das geschieht, indem der Abfluß aus Reaktor II über Leitung 11 von unten her in das auf etwa 900° C erhitzte senkrechte Röhrenbündel des Reaktors Ul eingeleitet wird. Die Schmelze wird unter Abspaltung der Schwefeloxyde nach oben gerissen, wo in einem Beruhigungsraum die gasförmigen Produkte abgetrennt werden. Während ein Teil der Schmelze durch Fallrohre, die außerhalb des Feucrungsraumes liegen, wieder zu den Eingangsdüsen zurückströmt, also einen inneren Kreislauf zwecks Verlängerung der Verweilzeit bildet, gelangt der dem äußeren Kreislauf entsprechende Anteil über Leitung 11 α zurück in den Reaktor II, wobei er die durch Abspaltung der Schwefeloxyde gebildete Menge an Natriumsulfat mitnimmt. Die Erhitzung dieser Reaktoren erfolgt indirekt über die Leitungen 2 und 2a mit den in der Brennkammer 9 erzeugten Rauchgasen, und zwar in der Richtung über Reaktor III zum Reaktor II. Zur Anpassung des Kreislaufs an die Temperaturunterschiede zwischen den beiden Reaktoren dienen zusätzlich eingeschaltete Wärmeaustauscher.

Aus dem Reaktor TII wird in kontinuierlichem Strom über Leitung 12 ein Gasgemisch gewonnen, das neben einem Teil Luft, der zur Verbesserung der Strömungsverhältnisse am Eintritt in die Düsen zugesetzt wurde, Schwefeltrioxyd mit einigen Prozenten Schwefeldioxyd enthält. Insgesamt werden stündlich, umgerechnet auf Trioxyd, 275 kg gewonnen. Dieses Trioxyd wird auf bekannte Weise in einem mit den erforderlichen Kühlvorrichtungen versehenen Waschturm von konzentrierter Schwefelsäure aufgenommen, wobei sich Oleum bildet. Aus dem Restgas wird das Dioxyd mit wäßrigem Ammoniak zu Ammonbisulfat gebunden.

Da die ■ Schwefeloxyde aus dem Reaktor III schwankende Mengen an Pyrosulfat in Dampf- und Nebelform mitführen — etwa 20 bis 40 kg/h —, befindet sich vor der Trioxydabsorption ein Waschturmaggregat 10, in welches die schwefeloxydhaltigen Gase über Leitung 13 zur totalen Entfernung des Pyrosulfats eingeleitet werden; und zwar ist dieses Aggregat zwischen den Reaktoren I und II eingeschaltet, wo eine intensive Gegenstromwäsche mit dem durch Leitung 6 übergeführten Bisulfat einen genügenden Reinigungseffekt bewirkt. Das aufgenommene Pyrosulfat gelangt auf diesem Wege in den Reaktor II zurück.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von Ammoniak und Schwefeloxyden aus Ammoniumsulfatlaugen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Dreistufenverfahren in der ersten Stufe zunächst in einer Ammonium-Bisulfat-Schmelze höchstens 50% des im Ammonsulfat enthaltenen Ammoniaks abgespalten werden und das entsprechende Bisulfat zur Entwässerung im Kreislauf geführt wird, in der zweiten Stufe dann in einer Natrium-Pyrosulfat-Schmelze in Gegenwart von Natriumsulfat das restliche Ammoniak ausgetrieben und in der dritten Stufe schließlich das Pyrosulfat gespalten und das dabei entstehende Natriumsulfat in die zweite Stufe zurückgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur so viel des Pyrosulfats gespalten wird, daß das dabei entstehende Sulfat gelöst bleibt und in dieser Form von der abfließenden Restpyrosulfatschmelze unmittelbar in den Prozeß zurückgeführt werden kann.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zerfall des SO₃ zu SO₂ und Sauerstoff durch Ausführung der Pyrosulfatspaltung in Anwesenheit eines oxydierenden Mediums, wie Luft, Sauerstoff od. dgl., zurückgedrängt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionstemperaturen durch Katalysatoren beeinflußt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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