DE1667642B2

DE1667642B2 - Kontaktverfahren zur Herstellung von Schwefelsäure

Info

Publication number: DE1667642B2
Application number: DE1967N0029967
Authority: DE
Inventors: Anatolij G. Moskau Amelin; Sinaida B. Moskau Borodastova; Genrich M. Ordschonikidse Schteingart
Original assignee: Nautschno-Issleodovatelskij Institut Po Udobrenijam I Insektofungizidam Im Prof Jv Samojlova Moskau
Current assignee: Nautschno-Issleodovatelskij Institut Po Udobrenijam I Insektofungizidam Im Prof Jv Samojlova Moskau
Priority date: 1966-02-09
Filing date: 1967-02-07
Publication date: 1979-05-23
Also published as: FR1583608A; DE1667642C3; GB1139285A; BE693786A; JPS4932704B1; DE1667642A1; DE1667643A1; DE1667643B2; GB1128435A

Description

Die Erfindung betrifft ein Kontaktverfahren zur Herstellung von Schwefelsäure aus schwefelhaltigen Rohstoffen, die über 0,001 Gew.% Fluor enthalten.

Nach einem bekannten Kontaktverfahren zur Herstellung von Schwefelsäure wird ein schwefelhaltiger Rohstoff, der eine Fluorbeimengung von über 0,001 Gew.% enthält, geröstet und das erhaltene Röstgas entstaubt, worauf ein Waschen des Gases mit Schwefelsäure einer Konzentration von höchstens 60% und anschließend mit Schwefelsäure einer Konzentration von 25 bis 35% erfolgt. Beim Waschen des Röstgases mit Schwefelsäure findet eine Abscheidung der fluorhaltigen Verbindungen, die beim Rösten gebildet waren, statt, wodurch eine Vergiftung des Katalysators während der Oxydation von Schwefeldioxid verhindert wird. Das anschließend in Naßelektrofiltern gereinigte, getrocknete und auf eine Temperatur von 420 bis 450⁰C erhitzte Röstgas wird einer Oxydation des enthaltenen Schwefeldioxids zu Schwefeltrioxid unterworfen und das letztere auf Schwefelsäure verarbeitet (vgl. A. G. A m e 1 i η »Herstellung von Schwefelsäure«, (russisch) Verlag »Chimija«, Moskau- Leningrad 1964).

Nachteilig ist einerseits die Mehrstufigkeit des Vorgangs der Ausscheidung der fluorhaltigen Verbindungen aus dem Röstgas, andererseits die Abkühlung des Röstgases auf eine Temperatur von 40 bis 50⁰C beim Waschen mit Schwefelsäure, wodurch das gewaschene Röstgas vor der Oxydation erneut auf die erforderliche Temperatur von 420 bis 450⁰C erhitzt werden muß.

In der GB-PS 3 03 459 wird ein Verfahren beschrieben, dem die Aufgabe zugrundeliegt, die energieaufwendige Wäsche der Röstgase einzusparen, ohne daß eine Vergiftung des Katalysators zu befürchten ist. Diese Aufgabe wurde gemäß der GB-PS 3 03 459 dadurch gelöst, daß der zum Zeitpunkt der Anmeldung dieses Patents weitverbreitet Pt-Katalysator durch Chromkatalysator gemäß GB-PS 3 01853 ersetzt wurde, der gegen die üblichen Katalysatorgifte unempfindlich ist. Dieser Katalysator weist aber eine Reihe von anderen Nachteilen auf, so daß er sich technisch nicht durchsetzen konnte. Das Problem der Unschädlichmachung ggf. in dem Schwefelkies enthaltener Fluoranteile wird in der GB-PS 3 03 459 nicht angesprochen. Es ist nach diesem Verfahren somit nicht möglich, unter Verwendung der heute üblichen Vanadium-Katalysatoren, d. h. ohne Umrüstung der üblichen Kontakte, fluorhaltigc Schwefelkiese ohne aufwendige Wäsche der Röstgase einer Schwefelsäure der erforderlichen

Reinheit zu verarbeiten.

Es sind ferner noch Verfahren bekannt, die sich vom üblichen Prozeß zur Gewinnung von Kontaktschwefelsäure grundlegend unterscheiden, da sie unter Verwendung wasserfester Katalysatoren unter Bedingungen der Naßkatalyse arbeiten, indem die SO₂-haltigen Gase bereits vor der während der Oxydation mit Wasserdampf in einer zur Bildung der Schwefelsäure ausreichenden Menge versetzt werden (vgl z. B. DE-PS 6 06 235, CA-PSen 3 62 935 und 4 71481). Solche Verfahren erfordern bedeutende Umstellungen der heute üblichen Anlagen und sind außerdem nicht für die Verwendung fluorhaltiger Schwefelrohstoffe ausgelegt, so daß sie keine wirtschaftliche Herstellung von Schwefelsäure aus fluorhaltigen Schwefelrohstoffen gestatten.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht in der Beseitigung der genannten Nachteile durch Entwicklung eines derartigen Kontaktverfahrens zur Herstellung von Schwefelsäure aus flucrhaltigen Schwefelrohstoffen, bei welchem eine Bildung fluorhaltiger Verbindungen, die üblicherweise eine Vergiftung der heute allgemein üblichen Kontaktkatalysatoren verursacht, verhindert und damit der mehrstufige Prozeß zur Abscheidung fluorhaltiger Verbindungen und zusätzlichen Erhitzung des Röstgases überflüssig gemacht wird, wodurch die gesamte Herstellung von Schwefelsäure aus fluorhaltigen Schwefelrohstoffen wesentlich vereinfacht wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das entstaubte heiße Röstgas mit einem geringen Gehalt an Wasserdampf, der zur nachträglichen Gewinnung von Schwefelsäure nicht ausreicht, jedoch mindestens 1 Vol.% beträgt — ohne Zwischenschaltung einer zur Fluorentfernung dienenden Waschstufe — unmittelbar der Oxydation zugeleitet wird.

Der Wasserdampfgehalt der Röstgase wird durch Benutzung von feuchtem schwefelhaltigem Röstgas und/oder feuchter Luft für den Röstvorgang erzielt. Der Gehalt an Wasserdampf richtet sich nach der Konzentration des auf Schwefeltrioxid zu oxidierenden Schwefeldioxidgases und dem Fluorgehalt der Ausgangsrohstoffe; er soll jedoch mindestens 1 Vol.%, bei einem Fluorgehalt der Schwefelrohstoffe bis 0,04% mehr als 2 Vol.% betragen.

Das Verfahren wird nachstehend anhand einer Zeichnung, in der schematisch das gesamte Kontaktverfahren zur Herstellung von Schwefelsäure dargestellt ist, näher erläutert.

Das aus einem schwefelhaltigen Rohstoff mit einem Fluorgehalt von über 0,001 Gew.% erhaltene heiße Röstgas wird in Trockenelektrofiltern 1 entstaubt und hierauf mit einem Gehalt an Wasserdämpfen von mindestens 1 Vol.% und einem Staubgehalt bis zu 50 mg/nm^J unmittelbar dem Kontaktapparat 2 zwecks Oxydation des Schwefeloxids zu Schwefeltrioxid zugeführt, wobei auch ein zweistufiges Kontaktverfahren benutzt werden kann. Die Verarbeitung der SOa-haltigen Kontaktgase zu Schwefelsäure erfolgt in üblicher Weise, z. B. in einem Turm mit Füllung, die mit konzentrierter Schwefelsäure berieselt wird. Die Verarbeitung von Schwefeltrioxid zu Schwefelsäure kann auch in einem Turm mit gelochten Böden, in welchem das Wasser, bzw. die verdünnte Schwefelsäure sowohl von oben als auch auf die Teller der Böden zuläuft, erfolgen.

Das aus dem Absorber 3 austretende Gas wird zur Reinigung von entstandenen Nebeln und Spritzern von

Schwefelsäure in den Filter 4 geleitet, wonach es durch den Ventilators in die Atmosphäre geleitet wird. Die im Absorber 3 in einer Konzentration von 92£ bis 95% erhaltene Schwefelsäure wird Ober den Sammelbehälter 6 mittels der Tauchpumpe 7 zum Lagertank geführt

Bei der Herstellung von Schwefelsäure nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf der Basis von Schwefelkies enthält das Gas, das in den Turm oder Absorber 3 eintritt, der mit 92%-iger Schwefelsäure beregnet wird, einen Gehalt an Fluor von 10—15 mg/ Nm³, und der Gehalt an Fluor in den den Absorber verlassenen Gasen beträgt 8mg/Nm³. Es wird im Absorber 3 eine Schwefelsäure erhalten, die einen Fluorgehalt von nur 0,00025% aufweist, also praktisch fluonrei ist

Das neue Verfahren kann auch bei Anwendung von fluorhaltigen Röstgasen, die einen zusätzlichen Selenge-

halt aufweisen, benutzt werden; es wurde nämlich gefunden, daß das Selendioxid im Kontaktapparat von der Kontaktmasse nicht absorbiert wird, vielmehr im dampfförmigen Zustand den Apparat durchstreicht und unmittelbar hinter dem Kontaktapparat mit konzentrierter Schwefelsäure aus dem SOrhaltigen Gas ausgewaschen werden kann.

Gegebenenfalls in den Ausgangsrohstoffen vorhandene Arsenanteile können ebenfalls einfach auf bekannte Weise abgetrennt werden, da der entstehende Abbrand das als Verunreinigung in Frage kommende AS2O3 gut absorbiert.

So ist es bekannt (A. G. A m e 1 i η, »Herstellung von Schwefelsäure«, Verlag »Chemie«, Moskau-Leningrad, 1964), das Rösten der Rohstoffe in Wirbelschichten derart durchzuführen, daß die Röstgase einen Arsenanteil von nur 1 mg/Nm³ enthalten.

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Claims

Patentanspruch:

Kontaktverfahren zur Herstellung von Schwefelsäure aus schwefelhaltigen Rohstoffen mit einem Fluorgehalt von über 0,001 Gew.% durch Rösten des Rohstoffes, Oxydieren des in den Röstgasen enthaltenen Schwefeldioxids zu Schwefeltrioxid an Katalysatoren, Absorbieren des gebildeten Schwefeltrioxids in Schwefelsäure, dadurch gekennzeichnet, daß das heiße fluorhaJtige Röstgas in Elektrofiltern auf einen Staubgehalt bis 50 mg/Nm³ gebracht wird und der Oxydationskatalyse zugeführt wird, wobei das Röstgas einen Wasserdampfgehalt von mindestens 1 Vol.% aufweist.