DE1567671C - Verfahren zur Herstellung von SO tief 3 und/oder Schwefelsäure durch katalytische Umsetzung SO tief 2-haltiger Gase - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von SO tief 3 und/oder Schwefelsäure durch katalytische Umsetzung SO tief 2-haltiger GaseInfo
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• Erst in letzter Zeit wurden Verfahren bekannt, brennungsgasen eine bestimmte Wasserdampfmenge
' 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 wasserdampfabsorption
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 ίο ausgelegt werden müssen und außerdem Korrosions-,
fertig- bzw. vorkatalysierten Gasen auf die Anspring- probleme auftreten, die kaum oder nur unter unwi'rttemperatur
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 Ausj
Anspringtemperatur der zweiten Kontaktstufe abge- gangsgase mit über 700° C (britische Patentschrift
kühlt und treten aus dieser Kontaktstufe mit einem 226 518).-^;-··?:"ΛC'---'''"-"7----.^^".^^"ύΐ^;;;/:.^;^ ;,:.■;-
! 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 insbestufe
auf die Arispringtemperätur 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
j Ein nicht zum bekannten Stand der Technik ge- Gases in latente Verdampfungswärme umgewandelt
j 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
j schuß erzielt wird. Die aus der ersten Kontaktstufe z. B. Koksfilter, abscheiden lassen. Dieses Verfahren
austretenden vorkatalysierten Gase werden vor dem benötigt zur Wärmeauta'rkie heiße, starke und feuchte
j Eintritt in die bei Temperaturen von 170 bis 250° C 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,
j von SO3 befreiten Gase der Zwischenabsorption und daß ein beträchtlicher Teil an dünner Schwefelsäure
ί anschließend in einer zweiten Wärmeaustauschstufe anfällt (USA.-Patentschrift 2 471 072).
• auf einen Wärmeinhalt abgekühlt, der mit der von den Ein nicht zürn bekannten Stand der Technik ge-
;, _ Gasen in der Zwischenabsorptiqn 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- . SOa-Gehalt unterhalb 9 % dadurch, daß der SO2-Getemperatur
der Zwischenabsorption entspricht. Die halt des Gases vor dem Eintritt in den Kontaktkessel
j dadurch gewonnene Wärmemenge.wird nutzbringend, durch. Zusatz heißer^chwefelyerbrehnungsgase nach_
z. B. zur Speisewasservorwärmung, in einem weiteren 50 dem Endwärmeaustauscher derart auf gestärkt wird,
Wärmeaustauscher verwendet. . daß die Summe der Verbrennungswärme und der Oxyj
Ein weiteres, nicht zum bekannten Stand der Technik dationswärme des aus der Schwefelverbrennung stam-'
gehörendes Verfahren gestattet die Verarbeitung menden SO2 mindestens ausreicht, um den iWärmej
SO2-haltiger Gase mit einem Gehalt unter 9 %, wobei verlust in der Zwischenabsorption zu decken.
j 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 an-Gase
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 Zwischenabsorpfion eine starke Schwefelsäure von
gegen das kalte SO2-haltige Eintrittsgas auf eine Tem- 98 bis 98,5% erzeugt wird, ein Endumsatz des gesam-,
peratur abgekühlt, die etwa der Betriebstemperatur der ten SOa-Gehakes 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 Wärmeauszu
fahren. ■ . . tauscherflächen in wirtschaftlich tragbaren Größen zu
So ist ein Verfahren bekannt, bei dem Schwefelver- halten.
5 6
. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß -tauschers zwischen den beiden Kontaktstufen als
dadurch, daß . , . ' Regelfläche, 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 ja die aus zwei Kontakthorden be- wirtschaftliche Verwendung gestattet, wird im Säurestehende
erste Kontakistufe 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, yorkatalysierten Gasen vor deren
.... · . ■ . ; * ;- ; :, Eintritt in den Zwischenwärmeaustauscher in einer
-Eine bevorzugt angewendete Schajtung arbeitet in Mischkammer zugesetzt. Dieser Teilstrom beträgt
der Weise, daß die Hauptmenge des kalten Eintritts- etwa 8 bis 10°/0 der gesamten Menge des Ausgangsgases
im End wärmeaustauscher im Wärmeaustausch gases und senkt die Temperatur der yorkatalysierten
gegen die fertig katalysierten Gase auf etwa 340°C vor- 20 Gase von etwa 595 bis 6100C auf etwa 565 bis 550° C.
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 Eintnttstemperatur des Hauptgasstromes ge- 30 \ , .
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 6O0C über j
etwa 70 bis 80% austretenden SO3-haltigen Gase wer- Leitung 1 in einer Menge von 14 150 Nm3/h zugeführt. j
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 % der
Gase auf.etwa 14O0C abgekühlt, wobei die SO3-freien gesamten Wärmeaustauschfläche hat, dort auf 34O0C i
Gase auf die Arbeitstemperatur der dritten Kontakt- ,vorgewärmt, über Leitung 4 in den Zwischenwärme- j
horde gebracht werden. Die Zwischenabsorption er- austauscher 5 geführt, der 8% der gesamten Wärme- I
folgt in den bekannten Absorptionsapparaturen, wobei 40 austauschfläche hat, dort auf 4300C erhitzt und in die. '-
als Absorptionsflüssigkeit hochprozentige Schwefel- erste Horde 7 des Kontaktkessels 8 über Leitung 6 ge-
säure, vorzugsweise solche mit 98 bis 98,5%, ver- leitet.
wendet wird. Die Einschaltung von zusätzlichen FiI- Die erste Horde hat 15% der gesamten Kontakt- :
tern ist nicht erforderlich, da praktisch keine Schwefel- masse. Die vorkatalysierten Gase verlassen über Lei-
säurenebel auftreten. - 45 tung 9 den Kontaktkessel 8 und werden mit einer Tem- (Γ i
Eine. Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver- peratur von, 590°C in die Mischkammer 10 geführt,
fahrens besteht darin, daß die SO3-haltigen Gase der , mit einem Teilstrom von 1150 Nm3/h des über Lei- ,
ersten 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 4700C abgekühlt und
Zwischenabsorption vorgekühlt und anschließend in über Leitung 13 in die zweite Kontakthorde 14, die
einem zweiten Wärmeaustauscher im Wärmeaustausch 15% 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 1000C vorgewärmt und anschließend fläche hat, auf 15O0C 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 70° C
einen wärmeautarken Betrieb des Verfahrens. . in den Wärmeaustauscher 16 geleitet, dort auf 42O0C
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 Wärmeaustauschflächerr 22 in den Zwischenwärmeaustauscher 23 geführt, der
auf optimale Bedingungen, d. h. auf hohe SO2-Gehalte, 4% der gesamten Wärmeaustauschfläche hat, dort im
wobei lediglich die zweite Stufe des Wärmeaus- Wärmeaustausch mit einem über Leitung 24 herange-
7 8
Führten Teilstrom von 2470 Nm3/h des kalten Aus- Das weiterkatalysierte Gas wird mit einem Umgangsgases
auf 4000C abgekühlt und über Leitung 25 setzungsgrad von etwa 80% und einer Temperatur von
in die letzte Kontakthorde 26, die 40% der gesamten 5000C über Leitung 15 in den Wärmeaustauscher 16
Kontaktmasse hat, geführt. Der Teilstrom des auf geleitet, der 48 % der gesamten Wärmeaustauschfläche
3400C vorgewärmten Ausgangsgases wird über Lei- 5 hat, auf 1400C abgekühlt, in der zweiten Stufe 33 des
tung27 mit dem Hauptstrom der Ausgangsgase in Wärmeaustauschers auf 13O0C 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 700C 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 15O0C abgekühlt, über Leitung 29 ratur von 700C in den Wärmeaustauscher 16 geleitet,
in den Endabsorber 30 geführt, dort mit 98,5%iger dort auf 4200C aufgeheizt und über Leitung 20 in die
Schwefelsäure von 7O0C im Gegenstrom berieselt. dritte Kontakthorde 21, die 30% der gesamten Kon
taktmasse hat, geführt. Das weiterkatalysierte Gas
Ausführungsbeispiel 2 (Fig. 2) l5 wird über Leitung22 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 60°C 2760 Nm3/h des kalten Ausgangsgases auf 400° C abüber
Leitung 1 in einer Menge von 16 000 Nm3/h züge- 20 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 34O0C 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- 35 fertig katalysierten Gase verlassen den Kontaktsamten Wärmeaustauschfläche hat, dort auf 4300C 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 13O0C
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 700C 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 7O0C über Leitung 31 abgeführt,
führt, mit einem Teilstrom von 1990 Nm3/h des über Die hauptsächlichen Vorteile des erfindungsge-
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
causchers, die etwa 4% der gesamten Wärmeaustausch- 35 Praxis durchführbaren Verfahren der mehrfachen Abääche
hat, geführten und dort auf 900C vorgewärmten sorption mit hohem Vorumsatz liegen in den wesent-
and über Leitung 34 herangeführten Ausgangsgases lieh verringerten Investitionskosten. So beträgt die
auf 565 0C abgekühlt, über Leitung 12 in den Zwi- Einsparung an Kontaktmasse etwa 30 % oder 801/tato
ichenwärmeaustauscher 5 geleitet, auf 4700C abge- Monohydrat, da nur etwa 401 Kontaktmasse/tato
cühlt und über Leitung 13 in die zweite Kontakt- 40 Monohydrat in der ersten Kontakrstufe benötigt
lorde 14, die 16 % der gesamten Katalysatormasse hat, werden. Weiterhin werden die Baukosten für die Kongeführt,
taktkessel und Zwischenwärmeaustauscher gesenkt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zur katalytischen Umsetzung Es wurden bereits mehrere Vorschläge auf diesem
SOa-haltiger Gase zu SO3 und/oder Schwefelsäure 5 Gebiet gemacht, die einen möglichst hohen Vorumsatz
unter Reinigung und Trocknung der Gase, Vor- von «twa 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, 10O0C 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 Vprumsatz von 80 bis 90%
d) die Gase nach erfolgter Zwischenabsorption ao 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 35 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 «inem zweiten Wärmeaustauscher im Es ist auch bekannt, mit etwa 4000C 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 Platinkatalysatorschichteri
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 Kori-
- takträume der ersten Stufe zusammen. Dieses Ver-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kataly tischen fahren benötigt also heiße Gase und eine Vielzahl von
Umsetzung SO2-haltiger Gase zu SO3 und/oder Kontakthorden (deutsche Patentschrift 442 Ό36).
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 SOs-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.
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