DE1567697C3 - Verfahren zur katalytischen Umsetzung von SO tief 2 -haltigen Gasen zu SO tief 3 und Erzeugung von Schwefelsäure - Google Patents
Verfahren zur katalytischen Umsetzung von SO tief 2 -haltigen Gasen zu SO tief 3 und Erzeugung von SchwefelsäureInfo
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Description
Zwischenabsorber in einem zweistufigen Zwischenwärmeaustausch etwa auf bzw. unterhalb die Arbeitstemperatur
des Zwischenabsorbers abgekühlt wird, und die aus der Zwischenabsorption austretenden, von SCb
weitgehend befreiten Gase vor dem Eintritt in die zweite Kontaktstufe in einer Stufe des Zwischenwärmeaustausches
gegen die in die Zwischenabsorption geleiteten SCb-haltigen Gase auf die Arbeitstemperatur
der ersten Kontakthorde der zweiten Kontaktstufe aufgeheizt werden (DT-AS 11 81 680, DT-AS 11 86 838,
BE-PS 6 65 785, 6 66 476).
In der DT-AS 11 36 988 wird auf einen bekannten Stand der Technik hingewiesen, der der GB-PS 12 781
von 1901 und der DT-PS 4 79 680 entspricht.
In der GB-PS 12 781 wird ausgeführt, daß zwar eine Zwischenabsorption im allgemeinen ausreichend ist,
daß jedoch auch mehrere, z. B. zwei, Zwischenabsorptionen angewendet werden können. In der DT-PS
4 79 680 wird ausgeführt, daß bei einer Zwischenabsorption zwischen jeder Kontaktstufe, dem für die späteren
Kontaktstufen bestimmten, an SO2 verarmten Gas erhebliche Wärmemengen durch äußere Heizung
zugeführt oder das Gas in seinem SCh-Gehalt durch Zusatz SCh-reicher Gase aufgestärkt werden muß. Die
Aufheizung mit Fremdwärme bedingt eine erhebliche Verteuerung und die Aufstärkung des SCh-Gehaltes
macht die Vorteile der Zwischenabsorption zum größten Teil zunichte. Deshalb schreibt die DT-PS 4 79 680
bereits für eine Zwischenabsorption vor, die zweite Kontaktstufe innerhalb der ersten Kontaktstufe anzuordnen,
und so die Reaktionswärme der ersten Kontaktstufe zur Beheizung der zweiten Kontaktstufe auszunutzen.
Diese Ausgestaltung ist jedoch sehr aufwendig und für Kontaktkessel mit den heute geforderten
Durchsatzleistungen praktisch nicht mehr anwendbar.
Der bekannte Stand der Technik für eine mehrfache Zwischenabsorption stellte sich für den Fachmann also
so dar, daß entweder eine aufwendige und praktisch nicht durchführbare Konstruktion oder Zufuhr von
Fremdwärme bzw. eine Aufstärkung des SCh-Gehaltes erforderlich ist. Selbst wenn heiße SCte-haltige Gase
vorliegen, die nicht auf die Arbeitstemperatur der ersten Kontakthorde aufgeheizt werden müssen und dadurch
genügend Wärme zur Aufheizung der Gase nach jeder Zwischenabsorption im System selbst vorliegt,
kann diese entsprechende Wärmemenge nicht zur Erzielung einer Energiegutschrift aus dem System verwendet
werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bekannte Verfahren zu verbessern und die Erzeugung eines weit
größeren Wärmeüberschusses im System sowohl bei der Verwendung von Schwefelverbrennungsgasen als
auch bei der Verwendung von Röstgasen sowie die Verarbeitung von SCh-haltigen Gasen mit extrem niedrigem
SO2-Gehalt zu ermöglichen, wobei die Anlage-
und Betriebskosten gegenüber den bekannten Verfahren beträchtlich gesenkt werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß nach jeder Kontakthorde eine weitgehende
Absorption des gebildeten SCh-Gehaltes erfolgt und das SCb-haltige Gas vor dem Eintritt in jeden Zwischenabsorber
zwei- oder mehrstufig auf etwa die Arbeitstemperatur der Zwischenabsorber von 100 bis
2000C abgekühlt wird, wobei die gasseitig gesehen erste
Kühlstufe als Zwischenwärmeaustauscher zum Aufheizen der aus der Zwischenabsorption austretenden
Gase auf die Arbeitstemperatur der nächsten Kontakthorde im Wärmeaustausch mit den SCb-haltigen Gasen
betrieben wird.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß das aus den Kontakthorden austretende SCb-haltige
Gas am Kopf eines aufrecht stehenden, nach unten gerichteten Venturirohres der Zwischenabsorber eingeleitet,
im Venturirohr mit eingespritzter Schwefelsäure befeuchtet wird, nach Durchströmen und nach Verlassen
des Venturirohres auf ein Bad von Schwefelsäure trifft, wobei der Flüssigkeitsgehalt des Gases weitgehend
von diesem Bad aufgenommen wird, das Gas umgelenkt wird und durch eine, ein Stück oberhalb des
Bades um das untere Ende des Venturirohres herum angeordnete gasdurchlässige Platte in eine auf dieser
Platte befindliche wallende Schwefelsäureschicht strömt, die mit dem Bad durch Steigvorrichtungen verbunden
und mit einem Überlauf versehen ist, und das von SCb befreite Gas aus dem oberen Teil des Absorbergehäuses
abgeführt wird. In der Höhe der Oberfläche der auf der gasdurchlässigen Platte befindlichen
Schwefelsäureschicht ist ein Überlauf angeordnet, so daß die Höhe des Schwefelsäurebades und der Schwefelsäureschicht
trotz der im Venturirohr eingedüsten Schwefelsäure stets praktisch gleich bleiben. Dem Kopf
des Venturirohres wird relativ kalte Säure aus dem Trocknerkreislauf zugeführt, die im Zwischenabsorber
aufkonzentriert und erwärmt wird, und die aus dem Überlauf des Zwischenabsorbers ohne Pumparbeit frei
herausläuft. Die Menge der zugeführten Säure wird so eingestellt, daß die in der Säure enthaltene Wassermenge
ausreicht, den im Gas enthaltenen SCb-Anteil zu absorbieren, wobei eine gewünschte Säurekonzentration
erzielt wird.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Arbeitstemperatur der Zwischenabsorber 140 bis
1800C beträgt.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die SCb-haltigen Gase vor dem Eintritt in die Zwischenabsorber
auf 110 bis 1400C abgekühlt werden. Die zweite Kühlstufe bzw. die weiteren Kühlstufen dienen
bei der Verarbeitung von Schwefelverbrennungsgasen der Wärmegewinnung außerhalb des Kontaktsystems
und können als Dampferzeuger, Economiser oder Luftvorwärmer ausgebildet sein. Falls überhitzter
Dampf erzeugt werden soll, wird ein Überhitzer vor oder parallel zum Zwischenwärmeaustauscher geschaltet.
Bei der Verarbeitung von Röstgasen oder anderen kalt anfallenden Gasen werden einzelne oder mehrere
der Kühlstufen, die bei der Behandlung von Schwefelverbrennungsgasen der Wärmegewinnung außerhalb
des Systems dienen, zur Vorwärmung des kalt anfallenden Gases benutzt. Vorzugsweise wird die Eintrittstemperatur
der Gase unter die Arbeitstemperatur der Zwischenabsorber eingestellt, wenn eine maximale Dampfausbeute
gewünscht wird und der Kühlwasserbedarf für die Kühlung der Absorbersäure gering gehalten
werden soll. Durch Kühlung der Gase unter die Arbeitstemperatur wird ein Vorwärmen der zu absorbierenden
Gase durch Wärmeaustauscher mit der Absorbersäure erzielt. Der Gasaustritt an den Zwischenabsorbern
wird zweckmäßigerweise mit Tropfenabscheidern versehen.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß der Endabsorber mit einer Arbeitstemperatur von 100
bis 1500C betrieben wird. Bei einer höheren Arbeitstemperatur ist der Wärmeverlust im Abgas größer.
Dieses kann natürlich auch sinnvoll sein, wenn die Kühlwassermenge verringert werden soll. Die Kühlung
der aus der letzten Kontakthorde austretenden SCb-
haltigen Gase vor dem Eintritt in den Endabsorber kann einstufig oder mehrstufig erfolgen. Auch der Endabsorber
wird zweckmäßigerweise am Gasaustritt mit einem Tropfenabscheider versehen..
Der Trockner kann in derselben Art betrieben werden wie die Zwischenabsorber. Seine Arbeitstemperatur
liegt jedoch wesentlich niedriger, z. B. 45 bis 80°C,
um eine gute Trocknung zu erzielen. Aus diesem Grunde wird das zur Förderung der zu kühlenden Gase erforderliche
Gebläse auch zweckmäßigerweise gasseitig gesehen hinter den Trockner geschaltet, da auf diese
Weise die infolge der Kompressionswärme auftretende Temperatursteigerung vor dem Eintritt der Gase in den
Trockner vermieden wird. Außerdem wird die durch die Kompression hervorgerufene Temperatursteigerung
der Gase im Kontaktsystem ausgenutzt und geht nicht verloren. Bei der Verarbeitung von Schwefelverbrennungsgasen
wird die für die Schwefelverbrennung und das Kontaktverfahren benötigte Luft im Trockner
getrocknet. Bei der Verarbeitung von Röstgasen oder sonstigen SO2-haltigen Gasen erfolgt die Trocknung
der SO2-haltigen Gase ebenfalls im Trockner.
Bei der Verarbeitung von Schwefelverbrennungsgasen kann die im Trockner getrocknete Luft auf verschiedene
Weise weitergeführt werden. Sie kann in einen einstufig ausgebildeten vor dem Endabsorber angeordneten
Wärmeaustauscher gehen, dort vorgewärmt werden und anschließend in den Schwefelverbrennungsofen
geleitet werden. Ist die Kühlstufe vor dem Endabsorber zweistufig ausgebildet, so nimmt die
getrocknete Luft nur einen Teil der in den das Kontaktsystem verlassenden Gase befindlichen Wärme auf,
während der restliche Teil zur direkten Dampferzeugung od. dgl. benutzt wird. Weiterhin ist es möglich, die
getrocknete Luft direkt in den Schwefelverbrennungsofen zu leiten. In diesem Fall wird die ganze ausnutzbare
Wärme des Endgases zur Dampferzeugung od. dgl. ausgenutzt. Es ist auch möglich, die getrocknete Luft
durch eine oder mehrere Kühlstufen vor den Zwischenabsorbern zu leiten und anschließend in den Schwefelverbrennungsofen
einzuführen. Der Gasaustritt des Trockners ist ebenfalls zweckmäßigerweise mit einem
Tropfenabscheider versehen. Die für das erfindungsgemäße Absorptionsverfahren notwendige geringe Bauhöhe
und das geringe Gewicht der Absorber gestattet es, die Zwischenabsorber und den Endabsorber in einer
solchen Höhe anzuordnen, daß die ablaufende Schwefelsäure der Absorber mittels Höhenunterschiedes den
Widerstand in den den Absorbern nachgeschalteten Kühlern und den Leitungswiderstand bis zum Trockner
überwindet, so daß keine Pumpe für die heiße Schwefelsäure erforderlich ist.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß der Säurekühler für die aus den Absorbern auslaufende
Schwefelsäure als Economiser und/oder Luft-Wasser-Kühler
ausgebildet ist. Die Kühlung der auslaufenden Absorbersäure kann z. B. in einem Economiser erfolgen
und der gesamte wirtschaftlich verwertbare Wärmeinhalt der Säure auf diese Weise zur Erwärmung von
Speisewasser ausgenutzt werden. Zweckmäßigerweise wird der Absorbersäure vor dem Eintritt in den Economiser
das zusätzlich benötigte Verdünnungswasser beigemischt, so daß die durch die Zumischung erfolgte
Temperaturerhöhung im Wärmeaustauscher ebenfalls ausgenutzt wird. Die Absorbersäure wird auf die für
den Trockner bzw. die Produktionssäure benötigte Temperatur abgekühlt. Falls eine Wasservorwärmung
nicht oder nur zum Teil erforderlich ist, wird die Absorbersäure ganz oder teilweise in einem Luft-Wasser-Kühler
auf die erforderliche Temperatur abgekühlt. Das geschieht in der Weise, daß Luft durch eine luftdurchlässige
Platte gedruckt wird, auf der sich ein Wasserbad mit relativ geringer Höhe befindet, das durch
die Luft in eine wallende Bewegung versetzt wird. In dem Wasserbad sind Kühlschlangen angeordnet, die
von der zu kühlenden Absorbersäure durchflossen werden. Dieses Kühlverfahren kann mit einer sehr geringen
Kühlwassermenge betrieben werden, da die Wärmeabfuhr einerseits durch Aufheizung der durch das
Wasserbad gedrückten Luft auf die Wasserbadtemperatur erfolgt und andererseits die bei der Erwärmung
und Feuchtigkeitssättigung der Kühlluft auftretenden Verdampfungswärme ausgenutzt wird. Weiterhin wird
durch die Bewegung des Wasserbades ein sehr hoher Wärmeübergangswert erreicht. Es ist auch möglich, die
beiden Kühlverfahren je nach günstigsten Bedingungen zu kombinieren.
Die erfindungsgemäße Durchführung der Absorption, Trocknung und Kühlung der Absorbersäure ermöglicht
es, daß alle mit Schwefelsäure in Berührung kommende Apparateteile aus keramischem Material
und/oder Glas bestehen und/oder glasverkleidet sind.
Die Anzahl der benötigten Kontakthorden richtet sich nach der SO2-Konzentration und dem Sauerstoffgehalt
in dem zu behandelnden Gas. So werden z. B. bei Schwefelverbrennungsgasen mit einem SCh-Gehalt
von 8 bis 12 Volumenprozent und einem gewünschten Gesamtumsatz von etwa 99,5 bis 99,8% drei Kontakthorden
benötigt. Bei einem SO2-Gehalt von über 12 Volumenprozent und einem gewünschten Gesamtumsatz
bis etwa 99,8 Volumenprozent werden vier Kontakthorden benötigt.
Die hauptsächlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind folgende:
Es ist ein maximaler Gesamtumsatz an SO2 zu SO3
von 99,7 bis 99,8% möglich. Die benötigte Menge an Kontaktmasse wird wesentlich verringert. Es ist eine
optimale und maximale Wärmeausnutzung aller verfügbaren Wärmemengen z. B. für Dampferzeugung,
Warmwassererzeugung, Heizlufterzeugung usw. möglich. Der Bedarf an Kühlwasser, das nicht zur Wärmeausnutzung
verwendet wird, kann ganz entfallen oder ist äußerst gering und beträgt etwa ein Hundertstel der
bisher benötigten Mengen. Die heiße Absorbersäure wird nicht gepumpt, sondern läuft mit Gefälle zu den
Kühlern bzw. in den Trockner zurück. Der ganze Säurekreislauf kann mit wirtschaftlich tragbarem Aufwand
korrosionsbeständig ausgebildet werden, da die Leitungen und Kühlaggregate infolge der geringen zirkulierenden
Säuremengen klein gehalten werden können. Es ist nur eine Pumpe für die relativ kalte Trocknersäure
notwendig. Die erzeugte Schwefelsäure hat einen geringen Eisengehalt. Die erforderlichen Investitionskosten
sind im Vergleich zu den bekannten Verfahren wesentlich geringer. Die Kosten für den Kontaktkessel
einschließlich Katalysator verringern sich um etwa 30 bis 40%, verglichen mit einer einfachen Katalyse mit
einem Gesamtumsatz von 98,5% oder verglichen mit einer Katalyse mit Zwischenabsorption mit einem Gesamtumsatz
von etwa 99,5%. Weiterhin sind die Investitionskosten für Wärmeaustauscher, Kühler, Leitungen,
Pumpen usw. ebenfalls wesentlich geringer. Die Betriebskosten der gesamten Anlage sind auch wesentlich
geringer. Die Gestehungskosten pro Tonne erzeugter Schwefelsäure (Monohydrat) unter Berücksichtigung
der zu erzielenden Dampfgutschrift — die etwa
2000 kg/t Monohydrat beträgt, bezogen auf Sattdampf mit 22 atü und Speisewasser mit 100°C — sind wesentlich
geringer als die Kosten der Standardverfahren der Normalkatalyse ohne Zwischenabsorption.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand der F i g. 1 und 2 und an Hand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele
näher und beispielsweise erläutert:
Ausführungsbeispiel 1
IO
Die Anlage wurde für die Umsetzung von Schwefelverbrennungsgasen bei einer Leistung von 100TaTo
Monohydrat berechnet und ist in der F i g. 1 dargestellt. Über Leitung 1 werden 9350 Nm/h atmosphärische
Luft mit 20°C, 80% gesättigt in den Trockner 2 gesaugt und mittels Schwefelsäure von 96 Gewichtsprozent
H2SO4 und einer Temperatur von 60°C getrocknet. Über Tropfenabscheider 3, Gebläse 4 und Leitung 5
wird die getrocknete Luft mit einer Temperatur von 8O0C und einem Druck von 2400 mm WS über Luvo 6,
Leitung 7 in den Schwefelofen 8 geführt. Über Leitung 9 werden 1375 kg/h flüssiger Schwefel eingedüst und
mit der 200°C heißen Luft verbrannt. Über Leitung 10 werden 9350 NnvVh Verbrennungsgase mit einem SO2-Gehalt
von 10 Volumenprozent und von 1100°C in den
Abhitzekessel 11 geführt auf 430°C abgekühlt und über
Leitung 12 in die erste Kontakthorde 13 geführt. Über Leitung 14 werden die Gase mit einem Umsetzungsgrad von 65% und einer Temperatur von 605° C in den
Zwischenwärmeaustauscher 15 geführt, dort auf 393° C abgekühlt, in dem Eco 16 auf 140°C abgekühlt und über
Leitung 17 in den Zwischenabsorber 18 geführt. Die von SO3 befreiten Gase verlassen mit einer Temperatur
von 174° C über den Tropfenabscheider 19 und Leitung
20 den Absorber 18, werden im Zwischenwärmeaustauscher 15 auf 420°C aufgeheizt und werden über
Leitung 21 in die zweite Kontakthorde 22 geführt. Über Leitung 23 werden die Gase mit einer Temperatur
von 525° C und einem Gesamtumsetzungsgrad von 96% in den Zwischenwärmeaustauscher 24 geleitet, auf
305°C abgekühlt, in Eco 25 auf 140°C abgekühlt und über Leitung 26 in den Zwischenabsorber 27 geführt.
Die von SO2 befreiten Gase gehen über den Tropfenabscheider 28 und Leitung 29 in den Zwischenwärmeaustauscher
24, und gehen mit einer Temperatur von 400°C über Leitung 30 in die dritte Kontakthorde 31.
Über Leitung 32 werden die Gase mit einem Gesamtumsetzungsgrad von 99,7% und einer Temperatur von
405° C in den Dampferzeuger 33 geleitet, dort auf 270°C abgekühlt, im Luvo 6 auf 130°C abgekühlt und
über Leitung 34 in den Endabsorber 35 geführt. Die von SO2 befreiten Endgase verlassen über Tropfenabscheider
36 und Leitung 37 die Anlage mit einer Temperatur von 137°C.
Die Trocknersäure wird mit einer Konzentration von 96 Gewichtsprozent H2SO4 und einer Temperatur von
60°C über Pumpe 38 und Leitung 39 abgezogen. 12,0 mVh werden über Leitung 40 in den Zwischenabsorber
18 geführt, 5,8 mVh in den Zwischenabsorber 27 über Leitung 41 und 0,7 m3/h in den Endabsorber 35
über Leitung 42. Über die Leitungen 43,44 und 45 wird die Absorbersäure abgeführt in Leitung 46 vereinigt, in
Mischvorrichtung 47 werden 0,75 m3/h H2O zugegeben,
im Warmwasserbereiter 48 auf 60°C abgekühlt und über Leitung 49 in den Trockner 2 geführt. Über Leitung
50 werden 2,33 m3/h Produktionssäure mit einer Konzentration von 98,5 Gewichtsprozent H2SO4 abgenommen.
12,0 nvVh H2SO4 werden über Leitung 51 in
den Trockner 2 eingedüst. Im Abhitzekessel 11 werden 6200 kg/h Sattdampf mit 22 at erzeugt, wobei die Wärmeausnutzung
durch Speisewasservorwärmung und Vorverdampfung im Eco 16 und 25 berücksichtigt ist.
Im Niederdruckdampfkessel 33 werden 650 kg/h Sattdampf mit 5 at erzeugt, im Warmwassererzeuger 48
werden 17 300 kg/h Wasser von 20° C auf 95° C vorgewärmt.
Ausführungsbeispiel 2
Die Anlage wurde für die Umsetzung von Schwefelverbrennungsgasen und einer Leistung von 100TaTo
Monohydrat berechnet und ist in F i g. 2 dargestellt.
An Stelle der im Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Kühlung der Absorbersäure in einem Warmwassererzeuger
48 wird die Kühlung in einem Luft-Wasser-Kühler 52 durchgeführt. 21 000 NmVh Kühlluft mit
20° C und 80% Feuchtigkeit werden über Gebläse 53,
Leitung 54 unter die Lochplatte 55 und durch die Wasserschicht 56 gedrückt. Die Wasserschicht 56 wird auf
einer Temperatur von 40° C gehalten. Die Absorbersäure wird durch die Kühlschlangen 57 geleitet und auf
60° C abgekühlt. Über Leitung 58 werden 1,OmVh
Kühlwasser mit 20°C in die Wasserschicht 56 als Ergänzungswasser zugegeben.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 509 532/361
Claims (6)
1. Verfahren zur katalytischen Umsetzung von SCh-haltigen Gasen mittels sauerstoffhaltiger Gase
zu SCb und Erzeugung von Schwefelsäure unter Trocknung des sauerstoffhaltigen oder SO2- und
sauerstoffhaltigen Gases, katalytischer Umsetzung in einem Kontaktkessel mit mehreren Kontakthorden,
mehrfacher Zwischenabsorption des gebildeten SCb-Gehaltes mittels Schwefelsäure in Zwischenabsorbern,
wobei das teilweise zu SOa umgesetzte Gas vor dem Eintritt in die Zwischenabsorber in
Zwischenwärmeaustauschern im Wärmeaustausch gegen das aus den Zwischenabsorbern austretende
Gas abgekühlt und das aus der Zwischenabsorption austretende von SO3 weitgehend befreite Gas vor
dem Eintritt in die nächste Kontakthorde auf die Arbeitstemperatur der Kontakthorde aufgeheizt
wird, und der SCb-Gehalt des aus der letzten Kontakthorde austretenden Gases in einem Endabsorber
absorbiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach jeder Kontakthorde eine weitgehende
Absorption des gebildeten SCb-Gehaltes erfolgt und das SCb-haltige Gas vor dem Eintritt in
jeden Zwischenabsorber zwei- oder mehrstufig auf etwa die Arbeitstemperatur der Zwischenabsorber
von 100 bis 2000C abgekühlt wird, wobei die gasseitig
gesehen erste Kühlstufe als Zwischenwärmeaustauscher zum Aufheizen der aus der Zwischenabsorption
austretenden Gase auf die Arbeitstemperatur der nächsten Kontakthorde im Wärmeaustausch
mit den SCb-haltigen Gasen betrieben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus den Kontakthorden austretende
SCb-haltige Gas nach Durchströmen der Wärmeaustauscher am Kopf eines aufrecht stehenden,
nach unten gerichteten Venturirohres der Zwischenabsorber eingeleitet, im Venturirohr mit eingespritzter
Schwefelsäure befeuchtet wird, nach Durchströmen und nach Verlassen des Venturirohres
auf ein Bad von Schwefelsäure trifft, wobei der Flüssigkeitsgehalt des Gases weitgehend von diesem
Bad aufgenommen wird, das Gas umgelenkt wird und durch eine, ein Stück oberhalb des Bades
um das untere Ende des Venturirohres herum angeordnete gasdurchlässige Platte in eine auf dieser
Platte befindliche wallende Schwefelsäureschicht strömt, die mit dem Bad durch Steigvorrichtungen
verbunden und mit einem Überlauf versehen ist, und das von SCb befreite Gas aus dem oberen Teil
des Absorbergehäuses abgeführt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitstemperatur
der Zwischenabsorber 140 bis 1800C beträgt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die SCb-haltigen Gase
vor dem Eintritt in die Zwischenabsorber auf 110 bis 1400C abgekühlt werden.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabsorber mit
einer Arbeitstemperatur von 100 bis 150°C betrieben
wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Säurekühler für die
aus den Absorbern auslaufende Schwefelsäure als Economiser und/oder Luft-Wasser-Kühler ausgebildet
ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur katalytischer!
Umsetzung von SCh-haltigen Gasen mittels sauerstoffhaltiger Gase zu SCb und Erzeugung von
Schwefelsäure unter Trocknung des sauerstoffhaltigen 5 oder SO2- und sauerstoffhaltigen Gases, katalytischer
Umsetzung in einem Kontaktkessel mit mehreren Kontakthorden, mehrfacher Zwischenabsorption des gebildeten
SCb-Gehaltes mittels Schwefelsäure in Zwischenabsorbern, wobei das teilweise zu SCb umgesetzte
Gas vor dem Eintritt in die Zwischenabsorber in Zwischenwärmeaustauschern im Wärmeaustausch gegen
das aus den Zwischenabsorbern austretende Gas abgekühlt und das aus der Zwischenabsorption austretende
von SCb weitgehend befreite Gas vor dem Eintritt in die nächste Kontakthorde auf die Arbeitstemperatur
der Kontakthorde aufgeheizt wird, und der SCb-Gehalt des aus der letzten Kontakthorde austretenden Gases
in einem Endabsorber absorbiert wird.
Es ist seit langem bekannt, daß der Gesamtumsetzungsgrad des in den Gasen enthaltenen SCh-Gehaltes
dadurch erhöht werden kann daß der in einer ersten Katalysestufe gebildete SCb-Gehalt in einer sogenannten
Zwischenabsorption entfernt wird und die vom SCb-Gehalt weitgehend befreiten Gase in einer zweiten
Katalysestufe weiter umgesetzt werden, bevor sie in die sogenannte Endabsorption gelangen (DT-PS
4 42 036, DT-PS 4 79 680, DT-PS 7 49 145, britische Patente 12 781, 2 26 518, 4 75 120, US-PS 17 89 460,
US-PS24 71 072).
Diese Verfahren konnten jedoch keinen Eingang in die Praxis finden, weil es nicht gelang, diese Verfahren
mit wirtschaftlich tragbaren Mitteln als wärmeautarke Systeme zu betreiben. Bei der Verarbeitung von Röstgasen,
d. h. von nach der Reinigung kalt anfallenden SCh-haltigen Gasen, mußte die Aufheizung auf die Anspringtemperatur
der ersten Kontakthorde durch Verwendung von Fremdwärme erfolgen.
Bei der Verarbeitung von Schwefelverbrennungsgasen war zwar eine Zufuhr von Fremdwärme nicht erforderlich,
jedoch mußte ein Teil der in den Schwefelverbrennungsgasen enthaltenen Wärme der in den
Kontaktkessel eingeleiteten Gase verbleiben und konnte nicht zur Dampferzeugung usw. verwendet werden,
so daß dieser Wärmeinhalt für eine nutzbringende Verwertung ebenfalls verloren geht. Er muß deshalb als
Fremdwärme in dem oben bezeichneten Sinne betrachtet werden.
Erst in neuerer Zeit wurde ein Verfahren bekannt und auch in der Praxis angewendet, das die Verarbeitung
von gekühlten und gereinigten Röstgasen in einem wärmeautarken System ermöglicht. Dieses Verfahren
schreibt jedoch die Verwendung von SCh-haltigen Ausgangsgasen mit einem SCh-Gehalt von mindestens
9 bis 12% vor (DT-AS 1136 988, DT-AS 1139 818).
Weitere Vorschläge verbesserten dieses bekannte Verfahren in der Weise, daß eine wärmeautarke Verarbeitung
von kalt vorliegenden Röstgasen mit einem SCh-Gehalt von unter 9% möglich ist, daß bei der Verarbeitung
von Röstgasen mit einem SCh-Gehalt von über 9% ein Wärmeüberschuß im System erzielt werden
kann, oder daß bei der Verarbeitung von Schwefelverbrennungsgasen eine weitgehende Ausnutzung des
Wärmeinhaltes der Schwefelverbrennungsgase möge'S lieh ist. Diese Verfahren arbeiten zum Teil in der Weise,
daß die Zwischenabsorption heiß durchgeführt wird, wobei das teilweise zu SCb umgesetzte Gas nach Verlassen
der ersten Kontaktstufe vor dem Eintritt in den
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEM0068571 | 1966-03-01 | ||
DEM0068571 | 1966-03-01 |
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---|---|
DE1567697A1 DE1567697A1 (de) | 1970-08-13 |
DE1567697B2 DE1567697B2 (de) | 1975-08-07 |
DE1567697C3 true DE1567697C3 (de) | 1976-03-11 |
Family
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