DE1767169A1 - Verfahren zur Herstellung von Schwefeltrioxid - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von SchwefeltrioxidInfo
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Description
ihpi.-tr.g. O.pl.oec. p. κι.
DlETk1 1G! liWlhim
Telefon 56 17 62
8. April 1968 5037-I/H.
The Sulphur Institute, Washington D.C, 1725 K Street N.W. (V.St.Λ.)
"Verfahren zur Herstellung von Schwefeltrioxid"
Französische Priorität vom 19. Mai 1967 aus der französischen Patentanmeldung Nr. 107 109 (Seine)
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schwefeltrioxid. Bekanntlich hat die Herstellung von
Schwefeltrioxid einen großen Umfang angenommen, da diese Verbindung zur Produktion von Kontaktschwefelsäure verwendet
wird. Bisher wird Schwefeltrioxid technisch durch katalytische Oxidation von Schwefeldioxid zu Schwefeltrioxid
hergestellt.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren, das es erlaubt, Schwefeltrioxid direkt ohne Katalysator durch Verbrennung
von Schwefel mit Sauerstoff herzustellen. Es wurde nämlich gefunden, daß während der Verbrennung des
Schwefels zunächst Schwefeltrioxid entsteht, das dann aber sofort in Gegenwart von überschüssigem Schwefel zu Schwefeldioxid
reduziert wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Schwefeltrioxid ist dadurch gekennzeichnet, daß man die
Verbrennung des Schwefels in einem Sauerstoff enthaltenden Gas durchführt und dabei dafür Sorge trägt, daß das
zunächst gebildete Schwefeltrioxid stabilisiert wird.
In einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens stabilisiert man das Schwefeltrioxid, das sich ursprünglich bei der Verbrennung des Schwefels bildet,
durch die Anwesenheit einer Verbindung, die fähig ist, mit dem Schwefeltrioxid im Augenblick seiner Bildung
einen hinreichend stabilen Komplex zu bilden.
Entsprechend dieser ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird als Verbindung, die fähig ist, mit dem Schwefeltrioxid im Augenblick seiner Bildung einen
hinreichend stabilen Komplex zu- bilden, eine Lewis-Base wie gasförmiger Chlorwasserstoff verwendet.
Ebenso erfindungsgemäß kann ein Strom gasförmigen Chlorwasserstoffs, der den Schwefeldampf enthält, diesen
in Mischung mit dem Sauerstoff enthaltenden Gas bis zu der Stelle mitreißen, an der die V erbrennungsreaktion
stattfindet.
In einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens bewirkt man unmittelbar nach der Verbrennung des
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Schwefels im Sauerstoff ein plötzliches Abkühlen des Verbrennungsgases durch thermisches Abschrecken, um so
das Schwefeltrioxid zu stabilisieren, das sich ursprünglich bei der Verbrennung gebildet hat. Hierzu kann man
z. Is. die Verbrennungsgase gegen eine Kühlwand führen, die kontinuierlich durch einen Strom kalten Wassers
gekühlt wird.
Die Verbrennungsreaktion kann am Ende zweier Röhren durchgeführt werden, die konzentrisch in einem Rohr angebracht
sind, wobei das innere Rohr eine Mischung von Schwefeldampf und Trägergas und das äußere Rohr den
Sauerstoff führt.
Die beigefügte Zeichnung zeigt eine Ausführungsform
einer Apparatur, die der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen kann.
Ein Glaszylinder 1 ist mit dem Ende eines Vorratsgefäßes 2 verschmolzen, das mit einer Zuführung 3 verbunden
ist. In dem Zylinder 1 befindet sich ein gewickelter elektrischer Widerstand 4, der über den Rheostaten
mit einem Generator 5 verbunden ist. Nach Wicklung des Widerstandes 4 setzt man den Zylinder unter Vakuum. Ein
Glasrohr 7 umgibt den Zylinder, mit dem es bei 8 verschmolzen ist. Das Rohr 7 ist außerdem mit einer Zuführung
9 verbunden. Ein Bunsenbrenner 10 dient zur Heizung des Vorratsgefäßes 2.
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Im Inneren des Vorratsgefäßes 2 befindet sich eine gewisse Menge Schwefel, die man durch Erhitzen mit dem
Brenner 10 zum Schmelzen bringt. In Richtung des Pfeils 12 führt man durch die Zuleitung 3 einen Strom gasförmigen
Chlorwasserstoffs, der eine gewisse Menge Schwefeldampf mit sich reißt, der sich über dem geschmolzenen
Schwefel 11 befindet.
Die Mischung von Chlorwasserstoff und Schwefeldampf wird beim Passieren des Zylinders 1 durch den mit Strom
beschickten Widerstand 4 erhitzt und trifft am Ende des Zylinders mit dem Sauerstoff zusammen, der über die Zuführung
9 in Richtung des Pfeils 13 kommt. Der Schwefeldampf verbrennt am Ende des Zylinders, und das Gas, das
aus den Rohr 7 in Richtung des Pfeils 14 austritt, hat einen bedeutenden Gehalt an Schwefeltrioxid, das durch
die Anwesenheit von Chlorwasserstoff während seiner Bildung stabilisiert wird.
Zur näheren Erläuterung des erfindungsgemäßen
Verfahrens dienen folgende Ausführungsbeispiele:
Unter Verwendung der beschriebenen Vorrichtung bringt man 3 g Schwefel zum Sieden und leitet über die
geschmolzene Masse einen Strom gasförmigen Chlorwasserstoffs, der den Schwefeldampf mitreißt. Dieses Gas-
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gemisch wird weiterhin mit Sauerstoff gemischt und in Höhe eines Gasbrenners angezündet. Im Verbrennungsgas
findet man 40 % Schwefeltrioxid, bezogen auf die Gesamtmenge an verbranntem Schwefel.
Durch Überleiten von Stickstoff über siedenden Schwefel nimmt man Schwefeldampf mit. Man führt die
Mischung von Stickstoff und Schwefeldampf in ein elektrisch beheiztes Rohr. Dieses Rohr ist von einem
zweiten Rohr mit größerem Durchmesser umgeben, durch das man einen Sauerstoffstrom leitet. Das durch das
innere Rohr geleitete Gasgemisch von Stickstoff und Schwefeldampf entzündet sich an dessen Ende von selbst.
Man führt die Verbrennungsgase gegen Kühlwände, die mit Wasser gekühlt werden. Auf diese Weise kann man
nach der Verbrennung von 3 g Schwefel während 15 Minuten
41 I Schwefeltrioxid, bezogen auf die theoretische Menge, isolieren. Der Sauerstoffstrom wird auf 100
Liter pro Stunde, der Stickstoffstrom auf 15 Liter
pro Stunde eingestellt.
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Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung von Schwefeltrioxid durch
Verbrennung von Schwefel, dadurch gekennzeichnet, daß man den Schwefel in einem Sauerstoff enthaltenden
Gas verbrennt und ein Mittel verwendet, das die Umwandlung des zunächst gebildeten Schwefeltrioxides
in Schwefeldioxid verhindert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Mittel zur Verhinderung, der Umwandlung von Schwefeltrioxid in Schwefeldioxid eine gasförmige
Lewis-Base ist, die dem Reaktionsgemisch zugesetzt
wiTd.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwefeldampf durch die gasförmige Lewis-Base
bis zur Zone der Verbrennung mit Sauerstoff mitgenommen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwefeldampf und der Sauer-
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stoff der Verbrennungszone in zwei konzentrischen Rohren zugeführt werden, wobei für den Schwefeldampf
das innere Rohr benutzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verhinderung der Umwandlung von Schwefeltrioxid
in Schwefeldioxid verwendete Lewis-Base gasförmiger Chlorwasserstoff ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Verhinderung der Umwandlung von
Schwefeltrioxid in Schwefeldioxid ein plötzliches Abkühlen
des aus der Verbrennung des Schwefels mit dem Sauerstoff kommenden Gases ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das aus der Verbrennung des Schwefels mit dem Sauerstoff kommende Gas plötzlich an einer mit
V.'asscr gekühlten Wandung abgekühlt wird.
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