DE1264422B

DE1264422B - Verfahren zum Wa sehen und Kuhlen von Arsenik enthaltenden Rostgasen

Info

Publication number: DE1264422B
Application number: DE1965N0027724
Authority: DE
Inventors: 2000 Hamburg Dipl -Ing Werner Kartenbeck Dr Karl-Hemz Hennenberger
Original assignee: Norddeutsche Affinerie AG
Current assignee: Aurubis AG
Priority date: 1965-12-07
Filing date: 1965-12-07
Publication date: 1978-01-19
Also published as: BE690660A; FR1515068A; DE1264422C2; ES334203A1; SE306304B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Int. Cl.:

COlb

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutschem.: 12 i-17/56

Nummer: Aktenzeichen: Anmeldetag: Auslegetag:

1264422.
N27724IVa/12i
7. Dezember 1965
28. März 1968

Für die Herstellung von Schwefelsäure spielt die Reinheit der verarbeiteten Gase eine wesentliche Rolle. Die Entstaubung der SO_a-Iialtigen Gase einer Erzröstung oder von Kupferkonvertoren muß, um eine Kondensation von Schwefelsäure zu vermeiden, bei 5 hohen Temperaturen (um 350° C) durchgeführt werden. In diesem Temperaturbereich liegt das schädliche Arsentrioxid noch dampfförmig vor. Bei der anschließenden Kühlung fällt dieses Arsenik aus. Bei der indirekten Kühlung verkrustet es die Wände, ίο wodurch die Kühlwirkung des Apparates in- Kürze— verlorengeht. Heute werden die Gase daher meistens direkt durch Berieselung mit verdünnter Schwefelsäure gekühlt. Diese gleichzeitige Waschung und Kühlung erfolgt in zwei hintereinandergeschalteten Türmen. In dem ersten, IeerenTurm wird eine gekühlte Schwefelsäure versprüht, die beim Zusammentreffen mit den heißen Gasen diese unter teilweiser Verdampfung von Wasser abkühlt. In dem zweiten, meist gefüllten Turm werden die Gase mit einer etwa 10°/_oigen umgepumpten gekühlten Säure auf 30 bis 40⁰C abgekühlt.

In dem im ersten Waschturm herrschenden Temperaturbereich zwischen 100 und 300°C werden die Arsentrioxiddämpfe kondensiert, und in der Waschsäure wird die Sättigung überschritten; und überall dort, wo eine Abkühlung stattfindet, bilden sich kristalline Ansätze von Trioxid. Es wurden verschiedene Wege beschritten, diese unangenehme Ansatzbildung zu verhindern (s. Wa es er, »Die Schwefelsäurefabrikation«, 1961, S. 178).

Ein Weg, der einen beträchtlichen Fortschritt bedeutet, ist in der deutschen Patentschrift 975 974 beschrieben. Nach dieser soll die Waschflüssigkeit im ersten Wasch- und Kühlturm überhaupt nicht mehr durch Außenkühlung in irgendwelchen Kühlaggregaten gekühlt werden, sondern eine Temperatursenkung von 300 auf etwa 95 bis IlO⁰C durch Verdampfungskühlung herbeigeführt werden. Hierbei soll die Säurekonzentration möglichst hoch gewählt werden. Mit der abgestoßenen Säure wird ständig Arsentrioxid in gelöster Form aus dem Kreislauf entfernt (s. S. 3 Zeile 61).

Für die Abscheidung dieser gelösten Mengen an As₂O₃ besteht das gleiche Problem wie bei der Abscheidung durch Umlaufkühlung. Nach Anspruch 2 soll die Säurekonzentration möglichst hoch gewählt werden. Das hat den Nachteil, daß, da die Löslichkeit des As₂O₃ von einer Konzentration von 60% H₂SO₄ wieder ansteigt, sich erhöhte Mengen von As₂O₃ in der Umlaufsäure lösen. Da gleichzeitig in diesem Bereich die Löslichkeit mit steigender Temperatur

Verfahren zum Waschen und Kühlen von Arsenik enthaltenden Röstgasen

Anmelder;

NorddeutscheAffiriefie,·

2000 Hamburg 36, Alsterterrasse 2.

Als-Brfinder benannt:

Dipl.jng. Werner Kartenbeck,

Dr.^ Karl-Heinz Herinenberger, 2000 Hamburg

schnell zunimmt, besteht umgekehrt bei nur geringfügiger Abkühlung die Gefahr der Ausscheidung an den Wänden und somit der Verstopfung.

Während das herkömmliche Verfahren der äußeren Umlaufkühlung sich nur bei ganz geringen As-Gehalten in dem zu röstenden Gut eignet, können nach dem Verfahren der deutschen Patentschrift 975 974 auch etwas höhere Gehalte hingenommen werden, bei noch höheren Gehalten versagte es jedoch ebenfalls.

Es wurde nunmehr gefunden, daß alle diese Schwierigkeiten umgangen werden, wenn man beim Kühlen und Waschen von Arsenik enthaltenden Röstgasen durch Verdampfungskühlung mit heißer Umlaufsäure bei Temperaturen um IOO⁰C

1. die Umlaufsäure ständig auf einer Konzentration von zwischen 55 und 66% H₂SO hält und

2. in der Umlaufsäure ständig As₂O₃ über die Sättigung hinaus in Suspension hält.

Die Löslichkeitskurven der A b b. 1 zeigen, daß für sämthche Temperaturen in den angegebenen Bereich von zwischen 55 und 66% H₂SO₄ das As₂O₃ die geringste Löslichkeit aufweist. Wenn Konzentrationsänderungen nach oben oder unten auftreten, geht das als Trübstoff vorhandene Arsenik in Lösung. Treten Abkühlungen auf, so scheidet sich das ausfallende As₂O₃ auf dem bereits als Trübstoff vorhandenen Arsenik aus, ohne Anlaß zu Verkrustungen der Behälter oder Rohrleitungen zu geben. Das aus den Röstgasen in Dampfform in den Kühlturm gelangende Arsenik wird nicht mehr in der Umlaufsäure gelöst, sondern gleich als Feststoff kondensiert. Da in der Umlaufsäure bereits Arsenik als Trübstoff enthalten ist, scheidet sich das kondensierende As₂O₃ auf den vorhandenen Teilchen ab und bildet so ein verhältnismäßig grobes, sandiges, gut filtrierbares Gut. Aus der Umlaufsäure kann es in einem Teilstrom ständig heiß abfiltriert werden.

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Claims

3 4

Ausführungsbeispiel stoff ausgeschieden. Es fällt in rein sandiger, leicht An Hand der schematischen Skizze der Abb. 2 filtrierbarer Form an und wird mit der ablaufenden wird die Erfindung näher erläutert. Kühlsäure in den Vorlaufbehälter 2 gespült. Der Über Rohrleitung 1 gelangen die in einer mecha- As₂O₃-Iialtige Schlamm setzt sich verhältnismäßig nischen oder elektrischen Gasreinigung vorgereinigten 5 schnell ab; er wird am Boden des Vorlauf behälters Gase in einen leeren Turm A. Dieser wird aus dem mit Pumpe 11 abgezogen und auf dem Filter 12 Vorlaufbehälter 2 mit der Pumpe 3 über Rohr- abfiltriert. Die As₂0₃-freie Kühlsäure gelangt über leitung 4 und Düsea 5 mit Umlaufsäure beregnet. Die Vorlauf behälter 2 in den Kreislauf zurück oder kann Konzentration der Kühlsäure wird laufend auf einer über Leitung 13 einer anderweitigen Verwertung zuge-Konzentration von 45 bis 53 ⁰Be = 55 bis 66% H₂SO₄ io führt werden,
gehalten, und zwar dadurch, daß über parallelliegende Patentansprüche:
Düsen 6 aus dem Vorlaufbehälter 7 des zweiten Kühlturmes j5 über Pumpe 8, Kühler 9 und Rohrleitung 10 1. Verfahren zum Kühlen und Waschen von dünnere, etwa 10°/₀ige Säure dem Kühlturm auf-' Arsenik enthaltenden Röstgasen durch Verdampgegeben wird. Durch direkte Verdampfung des 15 fungskühlung mit heißer Umlaufsäure bei Tempe-Wassers erfolgt die Kühlung der S0₂-haltigen Rost- raturen um 100° C, dadurchgekennzeichgase von etwa 300°C auf etwa 80 bis IlO⁰C Die net, daß die Umlauf säure ständig auf einer Kühlsäure heizt sich hierbei auf eine Temperatur von Konzentration von zwischen 55 und 66% H₂SO₄ etwa IOO⁰C auf. Bei dieser Temperatur beträgt die gehalten und in der Umlauf säure ständig As₂O₃ Arseniklöslichkeit etwa 17 g pro Liter Flüssigkeit. 20 über die Sättigung hinaus in Suspension gehalten Diese Arsenikkonzentration wird in der geschilderten wird.

Weise aufrechterhalten. Dadurch wird alles Arsenik, 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

das in den heißen Gasen in Gas- und Rauchform zeichnet, daß das ausgeschiedene Arsenik in einem

vorhanden ist, nicht gelöst, sondern gleich als Fest- Teilstrom ständig heiß abfiltriert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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