DE1467005B2

DE1467005B2 - Verfahren zur Aufarbeitung der bei der Ammoniakwäsche des Endgases von Schwefelsäurekontaktanlagen anfallenden Wasehlösungen

Info

Publication number: DE1467005B2
Application number: DE1964C0033156
Authority: DE
Inventors: Herbert 5022 Junkersdorf Furkert
Original assignee: Chemiebau Dr. A. Zieren GmbH & Co KG, 5000 Köln
Priority date: 1964-06-16
Filing date: 1964-06-16
Publication date: 1969-10-30
Also published as: GB1091926A; DE1467005A1; NL130831C; BE665527A; FR1437137A; NL6507567A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung der bei der Ammoniakwäsche des Endgases von Schwefelsäurekontaktanlagen anfallenden, im wesentlichen Ammoniumsulfit und Ammoniumsulfat enthaltenden Waschlösungen.

Es ist bekannt, das Endgas von Schwefelsäurekontaktanlagen in berieselten Türmen zu waschen und der Waschlösung kontinuierlich Ammoniak und Wasser zuzusetzen. Man erhält so eine wäßrige Lösung, die neben anderen Ammoniumsalzen Ammo- ίο niumsulfit und Ammoniumsulfat enthält. Man hat . diese Lösungen bisher entweder verworfen oder mit Schwefelsäure unter Rückgewinnung eines Teiles des Schwefeldioxids in eine Ammoniumsulfatlösung übergeführt. Nach einem anderen Verfahren wird die Lösung mit Luft unter Druck oxydiert, wobei man ebenfalls Ammoniumsulfat erhält. Diese Verfahren haben den Nachteil, daß das Ammoniumsulfat heute nur schwer abgesetzt werden kann. Aus der deutschen Patentschrift 861551 ist die Spaltung von Abfallschwefelsauren bei Temperaturen über 1000° C bekannt. In der schweizerischen Patentschrift 297 827 ist die Spaltung von denitrierter Abfallschwefelsäure oder einer zersetzbare Sulfate enthaltenden Lösung beschrieben. Diese Spaltung erfolgt in einem Wirbelschichtröstofen fast ohne Sauerstoffüberschuß.

Bei der Spaltung ammoniumsalzhaltiger Lösungen besteht die Gefahr, daß bei zu geringem Sauerstoffgehalt des Gases ein Teil des Ammoniaks nicht oxydiert wird, während bei zu stark oxydierenden Bedingungen eine Verbrennung zu Stickoxiden erfolgt. In beiden Fällen enthalten die katalysierten SO₃-haltigen Gase Stickoxide, die eine Verunreinigung der erzeugten Schwefelsäure bewirken.

Es wurde nun gefunden, daß die bei der Ammoniakwäsche des Endgases von Schwefelsäurekontaktanlagen anfallende Waschlösung gespalten und das dabei gebildete Schwefeldioxid für die Schwefelsäureherstellung nutzbar gemacht werden kann, ohne daß eine Verunreinigung der Säure durch Stickoxide zu befürchten ist, wenn man erfindungsgemäßdie Waschlösung bei Temperaturen oberhalb 850°"C und bei Einhaltung eines Sauerstoffüberschusses von 3 bis 9 Volumprozent in den Rost-, Verbrennungs- oder Spaltofen eindüst, in dem das SO₂-haltige Gas erzeugt wird. Man erhält auf diese Weise aus der ausgebrauchten Waschlösung Schwefeldioxid, Stickstoff und Wasserdampf. Obwohl sich bekanntlich bei der Verbrennung von Schwefelwasserstoff Stickoxide bilden, wenn dieser gasförmiges Ammoniak oder Zyan-Wasserstoff enthält, bleibt der Stickoxidgehalt der hergestellten Säure kleiner als 5 mg Stickstoff je Kilogramm Säure.

Durch die Erfindung wird ein wesentlicher Nachteil der Endgaswäsche mit Ammoniak, nämlich die Verwertung der ammoniumsulfathaltigen Lösung beseitigt. Zugleich gelingt es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, durch die Ausnutzung des Schwefelgehaltes der Waschlösung für die Säureherstellung die Ausbeute an Schwefelsäure bis dicht an den theoretischen Wert zu steigern. .:

Ausführungsbeispiel ; j

Das Abgas des H₂SO₄-Kondensators einer Schwefelsäurekontaktanlage wird nacheinander durch zwei Waschtürme geleitet, in deren Flüssigkeitskreisläufe wäßrige Ammoniaklösung eingespeist wird. Aus dem Sumpf der Waschtürme wird eine Lösung abgezogen, die 11,48 Gewichtsprozent (NHJ₂SO₄, 18,53 Gewichtsprozent (NH₄)₂SO₃ und 14,1 Gewichtsprozent (NH₄)HSO₃ enthält. Diese ausgebrauchte Waschlösung hat "eine Dichte von 1,24 und einen pH-Wert von 6,5. Der SO₂-Gehalt des Abgases wird durch die Wäsche von etwa 0,2 Volumprozent auf 0,0,1 Volumprozent verringert.

Die Waschlösung wird dem der SO₂-Erzeugung dienenden Schwefelverbrennungsofen zugeführt. Es werden bei Verbrennung von je 11 Schwefel 153 kg Waschlösung in den Verbrennungsraum des Ofens eingedüst. Diese Lösungsmenge enthält etwa 17 kg Schwefel und etwa 12,1 kg Stickstoff in Form der genannten Ammoniumsalze. In dem Verbrennungsraum des Ofens beträgt die Temperatur etwa 1100° C und die Sauerstoffkonzentration etwa 7,5 Volumprozent. Unter diesen Bedingungen werden die Ammoniumsalze im wesentlichen zu SO₂, N₂ und H₂O gespalten.

Die Ausbeute an Schwefelsäure erhöht sich durch die Mitverbrennung der Waschlösung von 98,1 auf 99,8 °/o. Der Stickstoffgehalt der aus den durch S-Verbrennung und Spaltung der WaSchlösung erzeugten Gase hergestellten Schwefelsäure beträgt 4 · 10—⁴ Gewichtsprozent N (4 ppm). Bei quantitativer Oxydation der in die S-Verbrennung eingesetzten Ammoniumsalze zu Stickoxiden und deren Absorption in der Schwefelsäure wäre ein Stickstoffgehalt von etwa 0,4 Gewichtsprozent N (4000 ppm) zu erwarten gewesen.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Aufarbeitung der bei der Ammoniakwäsche des Endgases von Schwefelsäurekontaktanlagen anfallenden, im wesentlichen Ammoniumsulfit und Ammoniumsulfat enthaltenden Waschlösungen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Waschlösung bei Temperaturen oberhalb 850° C und bei Einhaltung eines Sauerstoffüberschusses von 3 bis 9 Volumprozent in den Rost-, Verbrennungs- oder Spaltofen eindüst, in dem das SO₂-haltige Gas erzeugt wird.