DE1567671B2

DE1567671B2 - Verfahren zur herstellung von so tief 3 und/oder schwefelsaeure durch katalytische umsetzung so tief 2-haltiger gase

Info

Publication number: DE1567671B2
Application number: DE1964M0061479
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr Dorr Karl Heinz Dipl Ing Grimm Hugo 6000 Frankfurt Drechsel
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1964-06-23
Filing date: 1964-06-23
Publication date: 1972-05-18
Also published as: NL147104B; AT287010B; CH471036A; GB1120063A; FI46492C; BE665785A; DK115035B; FI46492B; NL6508068A; NO115287B; DE1567671A1; SE314357B

Description

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Erst in letzter Zeit wurden Verfahren bekannt, brennungsgasen eine bestimmte Wasserdampf menge

welche die Nachteile dieser Vorschläge überwanden zugesetzt wird, dann in einer ersten Kontaktstufe ein

und eine wirtschaftliche und wärmeautarke Zwischen- Umsatz von etwa 65 % erfolgt und die wasserdampf-

absorption ermöglichten. haltigen, vorumgesetzten Gase in Wärmeaustauschern

Diese Verfahren gehen von gereinigten und ge- 5 langsam auf eine Temperatur unterhalb des Tautrockneten Röstgasen mit einem SO₂-Gehalt von 9 bis punktes abgekühlt werden. Dieses Verfahren hat den 12% aus und erzielen Umsetzungsgrade von über Nachteil, daß die Abkühlung zur Vermeidung von 99,5 %· Die Ausgangsgase werden im Wärmeaustausch Nebelbildung sehr langsam erfolgen muß, die Wärmemit den aus der letzten und der ersten Kontaktstufe, austauscher also sehr groß und damit unwirtschaftlich die aus zwei Kontakthorden besteht, austretenden io ausgelegt werden müssen und außerdem Korrosionsfertig- bzw. vorkatalysierten Gasen auf die Anspring- probleme auftreten, die kaum oder nur unter unwirttemperatur der ersten Kontakthorde aufgeheizt und in schaftlichen Bedingungen gelöst werden können diese eingeleitet. Zwischen der ersten und der zweiten (britische Patentschrift 475 120).
Kontakthorde erfolgt eine Kühlung der Kontaktgase Ein anderes bekanntes Verfahren strebt einen Vordurch Einblasen von Kaltgas. Die vorkatalysierten 15 Umsatz von 70 bis 90% ^an· Dieses Verfahren geht Gase der ersten Kontaktstufe werden im Wärmeaus- ebenfalls von Schwefelverbrennungsgasen aus und betausch mit den vorgewärmten Ausgangsgasen auf die nötigt zur Deckung des Wärmebedarfes heiße Aus-Anspringtemperatur der zweiten Kontaktstufe abge- gangsgase mit über 700⁰C (britische Patentschrift kühlt und treten aus dieser Kontaktstufe mit einem 226 518).

Umsetzungsgrad von 80 bis 90 % in einen Wärmeaus- 20 Weiterhin ist es bekannt, die gegen einen 60- bis

tauscher, wo sie durch die aus der Zwischenabsorption 80%igen Vorumsatz und Zwischenabsorption mit

austretenden Gase auf 175 bis 215° C abgekühlt wer- starker Schwefelsäure bestehenden Bedenken der

den. Anschließend erfolgt die Zwischenabsorption des Fachwelt, daß die bei dieser Arbeitsweise entstehenden

gebildeten SO₃ mit starker Absorbersäure. Die aus- stark korrosiven Schwefelsäurenebel nicht zu vermei-

tretenden Gase werden im Wärmeaustausch mit den 25 den und selbst durch zusätzliche Koksfilter nicht zu

heißen vorkatalysierten Gasen der zweiten Kontakt- beseitigen ,seien, dadurch zu überwinden, daß insbe-

stufe auf die Anspringtemperatur der dritten Kontakt- sondere starke, feuchte Schwefelverbrennungsgase mit

stufe gebracht und dem Endumsatz in dieser Stufe zu- mindestens 10 % SO₂ in einer ersten Kontaktstufe zu

geführt. Anschließend erfolgt die Absorption des rest- 25 bis 40 % umgesetzt werden, die Zwischenabsorption

liehen SO₃-Gehaltes im Endabsorber (deutsche Aus- 30 des gebildeten SO₃ mit schwacher Schwefelsäure von

legeschrift 1136 988). . höchstens 93 % erfolgt und die fühlbare Wärme des

Ein nicht zum bekannten Stand der Technik ge- Gases in latente Verdampfungswärme umgewandelt hörendes Verfahren geht ebenfalls von gereinigten und wird, um auf diese Weise das Wasser aus der Säure zu getrockneten Gasen mit einem SO₂-Gehalt von über verdampfen und den Wassergehalt des Gases zu er-9 % aus, wobei nicht nur eine Wärmeautarkie des 35 höhen. Auf diese Weise sollen Schwefelsäurenebel geSystems, sondern sogar ein nutzbarer Wärmeüber- bildet werden, die sich durch gewöhnliche Filter, wie schuß erzielt wird. Die aus der ersten Kontaktstufe z. B. Koksfilter, abscheiden lassen. Dieses Verfahren austretenden vorkatalysierten Gase werden vor dem benötigt zur Wärmeautarkie heiße, starke und feuchte Eintritt in die bei Temperaturen von 170 bis 250⁰C be- Schwefelverbrennungsgase. Das Auftreten korrosiver triebene Zwischenabsorption in einer ersten Zwischen- 40 Schwefelsäurenebel kann zwar lokalisiert, aber nicht wärmeaustauschstufe im Wärmeaustausch gegen die vermieden werden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, von SO₃ befreiten Gase der Zwischenabsorption und daß ein beträchtlicher Teil an dünner Schwefelsäure anschließend in einer zweiten Wärmeaustauschstufe anfällt (USA.-Patentschrift 2 471 072).
auf einen Wärmeinhalt abgekühlt, der mit der von den Ein nicht zum bekannten Stand der Technik geGasen in der Zwischenabsorption aufgenommenen 45 hörendes Verfahren ermöglicht die Verarbeitung kal-Wärmemenge eine Austrittstemperatur der Gase aus ter, gereinigter und getrockneter armer Gase mit einem dem Zwischenabsorber ergibt, die etwa der Betriebs- SO₂-Gehalt unterhalb 9% dadurch, daß der SO₂-Getemperatur der Zwischenabsorption entspricht. Die halt des Gases vor dem Eintritt in den Kontaktkessel dadurch gewonnene Wärmemenge wird nutzbringend, durch Zusatz heißer Schwefelverbrennungsgase nach z. B. zur Speisewasservorwärmung, in einem weiteren 50 dem Endwärmeaustauscher derart aufgestärkt wird, Wärmeaustauscher verwendet. daß die Summe der Verbrennungswärme und der Oxy-

Ein weiteres, nicht zum bekannten Stand der Technik dationswärme des aus der Schwefelverbrennung stamgehörendes Verfahren gestattet die Verarbeitung menden SO₂ mindestens ausreicht, um den Wärme-SO₂-haltiger Gase mit einem Gehalt unter 9 %, wobei verlust in der Zwischenabsorption zu decken,
ebenfalls ein wärmeautarkes System besteht. Die aus 55 Die Aufgabenstellung der Erfindung besteht darin, der ersten Kontaktstufe austretenden vorkatalysierten getrocknete und gereinigte — und damit kalt anGase werden vor dem Eintritt in die Zwischenabsorp- fallende — SO₂-haltige Gase mit einem SO₂-Gehalt tion, die mit 170 bis 250° C betrieben wird, in einer unter 9% in einem wärmeautarken Kontaktsystem zu ersten Zwischenwärmeaustauschstufe gegen die von verarbeiten, wobei die Investitionskosten gegenüber SO₃ befreiten Gase der Zwischenabsorption und an- 60 den bekannten Verfahren gesenkt werden, in der schließend in einer zweiten Wärmeaustauschstufe Zwischenabsorption eine starke Schwefelsäure von gegen das kalte SO₂-haltige Eintrittsgas auf eine Tem- 98 bis 98,5 % erzeugt wird, ein Endumsatz des gesamperatur abgekühlt, die etwa der Betriebstemperatur der ten SO₂-Gehaltes zu SO₃ von über 99,5% möglich ist Zwischenabsorption entspricht. und keine störenden, korrosiven Schwefelsäurenebel

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, mit nied- 65 auftreten, die durch besondere Filtereinrichtungen

rigeren Umsetzungsgraden in der ersten Kontaktstufe entfernt werden müssen und die Wärmeaus-

zu fahren. tauscherflächen in wirtschaftlich tragbaren Größen zu

So ist ein Verfahren bekannt, bei dem Schwefelver- halten.

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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß tauschers zwischen den beiden Kontaktstufen als dadurch, daß Regelfiäche dient.

Werden hochprozentige Gase verarbeitet, so geht

a) Ausgangsgase mit einem SO₂-Gehalt von 5,5 bis kein Teilstrom des kalten Ausgangsgases durch die 9% eingesetzt werden, 5 zweite Stufe, und die überschüssige Wärme, die keine

b) die Gase in die aus zwei Kontakthorden be- wirtschaftliche "Verwendung gestattet, wird im Säurestehende erste Kontaktstufe geleitet werden, kreislauf des Zwischenabsorbers abgeführt. Bei armen

c) der Umsatz von SO₂ zu SO₃ in der ersten Kontakt- Gasen wird ein Teilstrom in der zweiten Stufe dieses stufe auf 70 bis 80 ?/„ eingestellt wird, Wärmeaustauschers vorgewärmt und z. B. in die

d) die Gase nach erfolgter Zwischenabsorption in die io Mischkammer geführt, während der Teilstrom der aus zwei Kontakthorden bestehende zweite Kon- kalten Ausgangsgase zur Mischkammer entsprechend taktstufe geleitet werden, gedrosselt oder abgeschaltet wird.

e) die Gase zwischen der ersten und zweiten Kon- Vorzugsweise wird ein Teilstrom des kalten Austakthorde der zweiten Kontaktstufe mit kalten gangsgangsgases den aus der ersten Kontakthorde aus-SO₂-haltigen Ausgangsgasen gekühlt werden. 15 tretenden heißen, vorkatalysierten Gasen vor deren

■·.■····.'■- Eintritt in den Zwischenwärmeaustauscher in einer Eine bevorzugt angewendete Schaltung arbeitet in Mischkammer zugesetzt. Dieser Teilstrom beträgt der Weise, daß die Hauptmenge des kalten Eintritts- etwa 8 bis 10% der gesamten Menge des Ausgangsgases im Endwärmeaustauscher im Wärmeaustausch gases und senkt die Temperatur der vorkatalysierten gegen die fertig katalysierten Gase auf etwa 340⁰C vor- 20 Gase von etwa 595 bis 610⁰C auf etwa 565 bis 550⁰C. gewärmt wird und dann in einem Zwischenwärmeaus- Diese geringe Temperatursenkung ermöglicht die tauscher im Wärmeaustausch gegen die vorkatalysier- Verwendung von normalen Werkstoffen wie Schmiedeten Gase der ersten Kontakthorde auf die Anspring- eisen für den Bau des Zwischenwärmeaustauschers, temperatur der ersten Kontakthorde gebracht werden, während bei den Austrittstemperaturen des vorkatalywährend der kleinere Teilstrom der ankommenden 25 sierten Gases schon SpezialStähle erforderlich sind. Gase in einem Zwischenwärmeaustauscher im Wärme- Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand der austausch gegen die aus der dritten Horde austretenden Zeichnungen und zweier Ausführungsbeispiele näher SO₃-haltigen Gase, die dabei auf die Arbeitstemperatur erläutert.

der letzten Kontakthorde abgekühlt werden auf etwa Ausführungsbeispiel 1 (F i g. 1)
dieselbe Emtrittstemperatur des Hauptgasstromes ge- 30 : , ° ^r · ° <
bracht werden und dann mit diesem vor dem Eintritt Ein mit 6,7 Volumprozent anfallendes Röstgas wird in den Zwischenwärmeaustauscher vereinigt werden. in bekannter Weise gekühlt, gereinigt und getrocknet Die aus der ersten Kontaktstufe mit einem Umsatz von und der Katalyse mit einer Temperatur von 60° C über etwa 70 bis 80 % austretenden SO₃-haltigen Gase wer- Leitung 1 in einer Menge von 14 150 Nm³/h zugeführt, den in einem Wärmeaustauscher gegen die aus der 35 Über Leitung 2 wird ein Teilstrom von 10 530 Nm³/h Zwischenabsorption kommenden, von SO₃ befreiten in den Endwärmeaustauscher 3 geführt, der 40 ?/₀ der Gase auf etwa 140⁰C abgekühlt, wobei die SO₃-freien gesamten Wärmeaustauschfläche hat, dort auf 340⁰C Gase auf die Arbeitstemperatur der dritten Kontakt- vorgewärmt, über Leitung 4 in den Zwischenwärmehorde gebracht werden. Die Zwischenabsorption er- austauscher 5 geführt, der 8 % der gesamten Wärmefolgt in den bekannten Absorptionsapparaturen, wobei 4° austauschfläche hat, dort auf 430⁰C erhitzt und in die als Absorptionsflüssigkeit hochprozentige Schwefel- erste Horde 7 des Kontaktkessels 8 über Leitung 6 gesäure, vorzugsweise solche mit 98 bis 98,5%, ver- leitet.

wendet wird. Die Einschaltung von zusätzlichen FiI- Die erste Horde hat 15°/o der gesamten Kontakt-

tern ist nicht erforderlich, da praktisch keine Schwefel- masse. Die vorkatalysierten Gase verlassen über Lei- r

säurenebel auftreten. 45 tung 9 den Kontaktkessel 8 und werden mit einer Tem- Vj i

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver- peratur von 590⁰C in die Mischkammer 10 geführt, fahrens besteht darin, daß die SO₃-haltigen Gase der mit einem Teilstrom von 1150 Nm³/h des über Leiersten Kontaktstufe vor dem Einsatz in die Zwischen- tung 11 herangeführten kalten Ausgangsgases auf absorption in einem ersten Wärmeaustauscher im 565° C abgekühlt, über Leitung 12 in den Zwischen-Wärmeaustausch gegen die von SO₃ befreiten Gase der 50 wärmeaustauscher 5 geleitet, auf 470°C abgekühlt und Zwischenabsorption vorgekühlt und anschließend in über Leitung 13 in die zweite Kontakthorde 14, die einem zweiten Wärmeaustauscher im Wärmeaustausch 15 °/₀ der gesamten Katalysatormasse hat, geführt,
gegen einen Teilstrom der kalten SO₂-haltigen Aus- Das weiterkatalysierte Gas wird mit einem Umgangsgase weiter gekühlt werden. setzungsgrad von etwa 80 % und einer Temperatur von

Dabei wird ein Teilstrom der kalten Ausgangsgase 55 etwa 500⁰C über Leitung 15 in den Wärmeaustauscher von etwa 7 bis 15 % in dem zweiten Wärmeaustauscher 16 geleitet, der 48 % der gesamten Wärmeaustauschauf etwa 80 bis 100°C vorgewärmt und anschließend fläche hat, auf 150⁰C abgekühlt und über Leitung 17 nach einer weiteren Erhitzung auf die Arbeitstempe- in den Zwischenabsorber 18 geführt. Das eintretende ratur der ersten oder zweiten Kontakthorde in die ent- Gas wird mit 98,5%iger Schwefelsäure von 70⁰C im sprechende Kontakthorde eingeleitet. Diese Ausge- 60 Gegenstrom berieselt und von SO₃ befreit (nicht dargestaltung gestattet insbesondere bei sehr armen Gasen stellt), über Leitung 19 mit einer Temperatur von 70⁰C einen wärmeautarken Betrieb des Verfahrens. in den Wärmeaustauscher 16 geleitet, dort auf 420° C

Ein besonderer Vorteil des Verfahrens besteht neben aufgeheizt und über Leitung 20 in die dritte Kontakt-

der Wärmeautarkie in der guten Anpassungsfähigkeit horde 21, die 30 % der gesamten Kontaktmasse hat,

an schwankende SO₂-Gehalte des Ausgangsgases und 65 geführt. Das weiterkatalysierte Gas wird über Leitung

gleichzeitiger Auslegung der Wärmeaustauschflächen 22 in den Zwischenwärmeaustauscher 23 geführt, der

auf optimale Bedingungen, d. h. auf hohe SO₂-Gehalte, 4°/₀ der gesamten Wärmeaustauschfläche hat, dort im

wobei lediglich die zweite Stufe des Wärmeaus- Wärmeaustausch mit einem über Leitung 24 herange-

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führten Teilstrom von 2470 Nm^s/h des kalten Aus- Das weiterkatalysiene Gas wird mit einem Umgangsgases auf 400° C abgekühlt und über Leitung 25 setzungsgrad von etwa 80 % und einer Temperatur von in die letzte Kontakthorde 26, die 40 % der gesamten 500° C über Leitung 15 in den Wärmeaustauscher 16 Kontaktmasse hat, geführt. Der Teilstrom des auf geleitet, der 48 % der gesamten Wärmeaustauschfläche 340°C vorgewärmten Ausgangsgases wird über Lei- 5 hat, auf 14O⁰C abgekühlt, in der zweiten Stufe 33 des tung 27 mit dem Hauptstrom der Ausgangsgase in Wärmeaustauschers auf 130° C weitergekühlt und über Leitung 4 vereinigt. Die fertig katalysierten Gase ver- Leitung 17 in den Zwischenabsorber 18 geführt. Das lassen den Kontaktkessel 8 mit einem Gesamtum- eintretende Gas wird mit 98,5%iger Schwefelsäure von setzungsgrad von mehr als 99,5% über Leitung 28 mit 70° C im Gegenstrom berieselt und von SO₃ befreit einer Temperatur von 405⁰C, werden im Endwärme- io (nicht dargestellt), über Leitung 19 mit einer Tempeaustauscher 3 auf 150⁰C abgekühlt, über Leitung 29 ratur von 70⁰C in den Wärmeaustauscher 16 geleitet, in den Endabsorber 30 geführt, dort mit 98,5%iger dort auf 42O⁰C aufgeheizt und über Leitung 20 in die Schwefelsäure von 70⁰C im Gegenstrom berieselt. dritte Kontakthorde 21, die 30°/₀ der gesamten Kon

taktmasse hat, geführt. Das weiterkatalysierte Gas

Ausführungsbeispiel 2 (F i g. 2) ¹S wird über Leitung 22 in den Zwischenwärmeaus

tauscher 23 geführt, der 4% der gesamten Wärme-

Ein mit 6,7 Volumprozent anfallendes Röstgas wird austauschfläche hat, dort im Wärmeaustausch mit in bekannter Weise gekühlt und gereinigt und getrock- einem über Leitung 24 herangeführten Teilstrom von net und der Katalyse mit einer Temperatur von 60⁰C 2760 Nm³/h des kalten Ausgangsgases auf 400⁰C abüber Leitung 1 in einer Menge von 16 000 Nm³/h züge- ao gekühlt und über Leitung 25 in die letzte Kontaktführt. Über Leitung 2 wird ein Teilstrom von horde 26, die 40% der gesamten Kontaktmasse hat, 11100 Nm³/h in den Endwärmeaustauscher 3 geführt, geführt. Der Teilstrom des auf 340⁰C vorgewärmten der 36% der gesamten Wärmeaustauschfläche hat, Ausgangsgases wird über Leitung 27 mit dem Hauptdort auf 34O⁰C vorgewärmt, über Leitung 4 in den strom der Ausgangsgase in Leitung 4 vereinigt. Die Zwischenwärmeaustauscher 5 geführt, der 8 % der ge- 25 fertig katalysierten Gase verlassen den Kontaktsamten Wärmeaustauschfläche hat, dort auf 43O⁰C er- kessel 8 mit einem Gesamtumsetzungsgrad von mehr hitzt und in die erste Horde 7 des Kontaktkessels 8 als 99,5 % über Leitung 28 mit einer Temperatur von über Leitung 6 geleitet. 405⁰C, werden im Endwärmeaustauscher 3 auf 130⁰C

Die erste Horde hat 14% der gesamten Kontakt- abgekühlt, über Leitung 29 in den Endabsorber 30 gemasse. Die vorkatalysierten Gase verlassen über Lei- 30 führt, dort mit 98,5%iger Schwefelsäure von 70° C im tung 9 den Kontaktkessel 8 und werden mit einer Gegenstrom berieselt (nicht dargestellt) und mit einer Temperatur von 590⁰C in die Mischkammer 10 ge- Temperatur von 70⁰C über Leitung 31 abgeführt,
führt, mit einem Teilstrom von 1990 Nm³/h des über Die hauptsächlichen Vorteile des erfindungsge-

Leitung32 in die zweite Stufe 33 des Wärmeaus- mäßen Verfahrens gegenüber den sich bisher in der tauschers, die etwa 4% der gesamten Wärmeaustausch- 35 Praxis durchführbaren Verfahren der mehrfachen Abflache hat, geführten und dort auf 90⁰C vorgewärmten sorption mit hohem Vorumsatz liegen in den wesent- und über Leitung 34 herangeführten Ausgangsgases lieh verringerten Investitionskosten. So beträgt die auf 565⁰C abgekühlt, über Leitung 12 in den Zwi- Einsparung an Kontaktmasse etwa 30 % oder 801/tato schenwärmeaustauscher 5 geleitet, auf 470⁰C abge- Monohydrat, da nur etwa 401 Kontaktmasse/tato kühlt und über Leitung 13 in die zweite Kontakt- 40 Monohydrat in der ersten Kontaktstufe benötigt horde 14, die 16 % der gesamten Katalysatormasse hat, werden. Weiterhin werden die Baukosten für die Kongeführt, taktkessel und Zwischenwärmeaustauscher gesenkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 beeinflußt die Reaktion im Sinne einer günstigen Patentansprüche: SO2-Umsetzung in den folgenden Kontaktstufen, wo durch ein höherer Gesamtumsatz erzielt wird.

1. Verfahren zur katalytischen Umsetzung Es wurden bereits mehrere Vorschläge auf diesem SO₂-haltiger Gase zu SO₃ und/oder Schwefelsäure 5 Gebiet gemacht, die einen möglichst hohen Vorumsatz unter Reinigung und Trocknung der Gase, Vor- von etwa 90% und darüber vor der ersten Absorpwärmung der einzusetzenden SO₂-haltigen Gase tionsstufe anstrebten. Die meisten dieser Vorschläge im Wärmeaustausch gegen im Prozeß gebildete konnten jedoch keinen Eingang in die Praxis finden, heiße SO₃-haltige Gase, Zwischenabsorption des in da die Verfahren bei der Verwendung von gereinigten einer ersten Kontaktstufe gebildeten SO₃-Gehaltes io und deshalb mit einer Ausgangstemperatur unter der Gase, dadurch gekennzeichnet, 100⁰C vorliegenden Gasen nicht wärmeautark durchdaß geführt werden konnten und deshalb unwirtschaftlich

arbeiteten bzw. unwirtschaftliche Investitionskosten

a) Ausgangsgase mit einem SO₂-Gehalt von 5,5 bedingten und die verfahrenstechnischen Schwierigbis 9 % eingesetzt werden, 15 keiten zur Einhaltung der Wärmebilanz nicht über-

b) die Gase in die aus zwei Kontakthorden be- wunden werden konnten.

stehende erste Kontaktstufe geleitet werden, So ist aus der britischen Patentschrift 12 781 ein

c) der Umsatz von SO₂ zu SO₃ in der ersten Verfahren bekannt, das noch mit Platinkatalysatoren Kontaktstufe auf 70 bis 80 % eingestellt wird, arbeitet und das mit einem Vorumsatz von 80 bis 90 %

d) die Gase nach erfolgter Zwischenabsorption 20 in der ersten Kontaktstufe arbeitet. Bei einem Vorin die aus zwei Kontakthorden bestehende Umsatz von 90 % wird erst ein Gesamtumsatz von 99 % zweite Kontaktstufe geleitet werden, erreicht, d. h., für noch höhere Gesamtumsätze muß

e) die Gase zwischen der ersten und zweiten die erste Kontaktstufe sehr groß sein.
Kontakthorde der zweiten Kontaktstufe mit Weiterhin ist es bekannt, für 8 bis 9% SO₂ entkalten SO₂-haltigen Ausgangsgasen gekühlt 25 haltende Röstgase zur Erzielung eines wärmeautarken werden. Betriebes die zweite Kontaktstufe innerhalb der ersten

Kontaktstufe anzuordnen und die zweite Kontaktstufe

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- so mittels der heißen Gase der ersten Stufe zu beheizen, zeichnet, daß die SO₃-haltigen Gase der ersten Abgesehen davon, daß eine solche Anordnung bei den Kontaktstufe vor dem Einsatz in die Zwischen- 30 heute üblichen Größen der Kontaktkessel nur unter absorption in einem ersten Wärmeaustauscher im unwirtschaftlichen Kosten möglich wäre, benötigt Wärmeaustausch gegen die von SO₃ befreiten Gase dieses Verfahren eine Vielzahl von Kontakthorden der Zwischenabsorption vorgekühlt und anschlie- (deutsche Patentschrift 479 680).

ßend in einem zweiten Wärmeaustauscher im Es ist auch bekannt, mit etwa 400° C anfallende

Wärmeaustausch gegen einen Teilstrom der kalten 35 Gase mit einem SO₂-Gehalt von 10 bis 12% in einer SO₂-haltigen Ausgangsgase weitergekühlt werden. ersten Stufe, die aus drei Kontakträumen besteht, mit

Hilfe einer Vielzahl von Platinkatalysatorschichten umzusetzen, einer Zwischenabsorption zu unterziehen

und dann in einer zweiten Stufe weiter umzusetzen. Die

40 zweite Stufe besteht aus einem Kontaktraum, der etwa ebensoviel Kontaktschichten enthält wie die drei Kontakträume der ersten Stufe zusammen. Dieses Ver-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur katalytischen fahren benötigt also heiße Gase und eine Vielzahl von Umsetzung SO₂-haltiger Gase zu SO₃ und/oder Kontakthorden (deutsche Patentschrift 442 036). f-

Schwefelsäure unter Reinigung und Trocknung der 45 Ein weiteres Verfahren zweigt einen Teilstrom der Gase, Vorwärmung der einzusetzenden SO₂-haltigen vorumgesetzten Gase nach der ersten Stufe ab, entfernt Gase im Wärmeaustausch gegen im Prozeß gebildete seinen SO₃-Gehalt in einer Zwischenabsorption und heiße SO₃-haltige Gase, Zwischenabsorption des in führt das Restgas dieses Teilstromes an verschiedene einer ersten Kontaktstufe gebildeten SO₃-Gehaltes der Stellen zur Kühlung in das nicht über die Zwischen-Gase. 50 absorption geleitete Gas. Es werden zwar Wärmeaus-

Die katalytische Oxydation von SO₂ zu SO₃ soll so- tauscherflächen gespart, jedoch ist eine große Anzahl wohl aus wirtschaftlichen Gründen als auch aus von Kontakthorden erforderlich. Außerdem läßt sich Gründen der Vermeidung von Verunreinigungen der das System schlecht regeln, insbesondere bei den heute Luft mit SO₂ zu möglichst hohen Umsetzungsgraden üblichen Kontakteinheiten (USA. - Patentschrift führen. Aus Gründen der Reinhaltung der Luft ist es 55 1 789 460).

sogar erforderlich, den Umsetzungsgrad zu solchen Es sind auch Zwischenabsorptionsverfahren be-

Werten zu steigern, die rein wirtschaftlich sonst nicht kannt, die nach dem Prinzip der Naßkatalyse arbeiten, angestrebt würden. Damit erhebt sich die Forderung, d. h., die Katalyse geht nicht von gereinigten und gediese Umsatzsteigerung auf möglichst wirtschaftliche trockneten SO₂-haltigen Gasen aus, sondern von Weise zu erzielen. 60 Gasen, die entweder schon Wasserdampf enthalten

Da die bekannten Verfahren der Katalyse in Kon- oder denen auf verschiedene Weise Wasserdampf zugetaktöfen mit mehreren Kontakthorden und einstufiger setzt wird. Diese naßkatalytischen Verfahren haben Absorption des bei der Katalyse gebildeten SO₃ nur aber den Nachteil, daß das gebildete SO₃ aus den Umsetzungsgrade von etwa 96 bis 98,0% erzielen, feuchten Gasen sehr schwer zu absorbieren ist und wurde schon vorgeschlagen, die Absorption des SO₃ 65 daher SO₃-Nebel entweichen, die sich auch mit zusätzmehrstufig durchzuführen. Die Zwischenabsorption lichem apparativem Aufwand nur unvollkommen bedes SO₃ verhindert dabei die Einstellung des Gleich- seitigen lassen bzw. sehr hohe Investitionskosten begewichtszustandes des Massenwirkungsgesetzes und dingen.