DE1667642C3 - Kontaktverfahren zur Herstellung von Schwefelsäure - Google Patents
Kontaktverfahren zur Herstellung von SchwefelsäureInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
- C01B17/74—Preparation
- C01B17/76—Preparation by contact processes
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kontaktverfahren zur Herstellung von Schwefelsäure aus schwefelhaltigen M
Rohstoffen, die über 0,001 Gew.°/o 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 2S
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 m
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 r> 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 I 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 45O°C erhitzt werden muß.
In der GB-PS 3 03 459 wird ein Verfahren beschrie- w
ben, 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 r'
Patents weitverbreitet Pt-Katalysator durch Chromkatalysator
gemäß GB-PS 3 01 853 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 W)
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-Katalysato- (ιΓ>
ren, d. h. ohne Umrüstung der üblichen Kontakte, fluorhaltige Schwefelkiese ohne aufwendige Wäsche
der Röstgase einer Schwefelsäure der erforderlichen
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 fluorhaltigen
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 I Vol.% und einem Staubgehalt bis zu
5Omg/nm3 unmittelbar dem Kontaktapparat 2 zwecks Oxydation des Schwefeloxids zu Schwefeltrioxid zugeführt,
wobei auch ein zweistufiges Kontaktverfahren benutzt werden kann. Die Verarbeitung der SOs-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 Ventilator 5 in die Atmosphäre geleitet wird. Die im
Absorber 3 in einer Konzentration von 92,5 bis 95% erhaltene Schwefelsäure wird über 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 8 mg/Nm3. Es wird im Absorber 3 eine Schwefelsäure erhalten, die einen
Fluorgehalt von nur 0,00025% aufweist, also praktisch
fluorfrei ist.
Das neue Verfahren kann auch bei Anwendung von fluorhaltigen Röstgasen, die einen zusätzlichen Selengehalt
aufweisen, benutzt werden; es wurde nämlich gefunden, daQ das SeUmdioxid 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 SO3-haltigen Gas
ausgewaschen werden kann.
Gegebenenfalls in den Ausgangsrohstoffen voihandene Arsenanteile können ebenfalls einfach auf
ι ο bekannte Weise abgetrennt werden, da der entstehende Abbrand das als Verunreinigung in Frage kommende
As2O3 gu t absorbiert
So ist es bekannt (A. G. A m e I i η, »Herstellung von
Schwefelsäure«, Verlag »Chemie«, Moskau-Leningrad,
π 1964), das Rösten der Rohstoffe in Wirbelschichten
derart durchzuführen, daß die Röstgase einen Arsenanteil von nur 1 mg/Nm3 enthalten.
Claims (1)
- 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 fluorhaltige 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
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