DE1792015A1 - Verfahren zur katalytischen Umsetzung von SO2 zu SO3 und Schwefelsaeureherstellung - Google Patents

Verfahren zur katalytischen Umsetzung von SO2 zu SO3 und Schwefelsaeureherstellung

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DE1792015A1
DE1792015A1 DE19681792015 DE1792015A DE1792015A1 DE 1792015 A1 DE1792015 A1 DE 1792015A1 DE 19681792015 DE19681792015 DE 19681792015 DE 1792015 A DE1792015 A DE 1792015A DE 1792015 A1 DE1792015 A1 DE 1792015A1
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Herbert Dr-Ing Drechsel
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    • C01B17/74—Preparation
    • C01B17/76—Preparation by contact processes
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    • C01B17/7655—Multi-stage SO3-conversion with intermediate absorption

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Description

Nr.5408 Frankfurt/fcain, den 8.JuIi 1968
-Schr/MBo.-METALLGESELLSCHAFT
Aktiengesellschaft
Frankfurt/Main
Verfahren zur katalytischen Umsetzung
von SO2 zu SO, und Sohwefelsäureherstellung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur katalytischen Umsetzung des S02-Gehaltea von feuohten Grasen zu SO, in Kontaktanlagen mit mehreren Eontakthorden und Kondensation des gebildeten SO,-Gehaltes zwisohen den Kontakthorden unter Bildung von Schwefelsäure.
Die Verfahren der katalytischen Umsetzung von SO2 zu SO^ unter Herstellung von Schwefelsäure »ollen einerseits einen von den jeweiligen Bedingungen abhängigen hohen Gesamtumsatz von SO2 zu SO, erzielen, andererseits aber bei der Verarbeitung von Röetgaeen zumindestens wärmeautark und bei der Verarbeitung von Sohwefelverbrennungsgasen - und falls möglich auch bei Eöatgaaen - einen möglichst groeeen und verwertbaren Wärmeüberschuss erzielen. Diese Forderungen sollen ausserdem mit auglichst wirtschaftlichen Mitteln, d.h. geringer Eontaktmasse und kleinerem Apparateaufwand erzielt werden.
Eine Steigerung des Uesetiungsgrade· von SO2 su SO5 wird
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durch, die Entfernung des gebildeten SO* aus den Gasen zwischen einzelnen Kontakthorden erzielt.
Es sind verschiedene Verfahren der Verarbeitung von trockenen SOp-haltigen Grasen bekannt, bei denen der SO-~Gehalt der Gase nach einer Kontaktatufe, die sue einer unterschiedlichen Zahl von Kontakthorden bestehen kann, praktisch vollständig in einer Zwischenabsorption entfernt wird, wonach die G-aae in die nächste Kontakt stufe und anschliessend in die Endabsorption geführt werden (DAS 1 136 988, 1 139 818, 1 177 117, t 181 68O1 1186 838).
!Diese Verfahren haben zwar gegenüber den Kontaktverfahren ohne Zwischenabsorption den Vorteil eines höheren Gesamtumsatzes von SO2 zu SO,, jedoch benötigen sie noch Zwischenwärmeaustauscher mit beträchtlichen Wärmeaustaueeherflachen. Unter Zwischenwärmeaustauschern sind solche Wärmeaustauscher zu verstehen, in denen das aus der Zwisohenabsorption kommende Gas wieder auf die Ärbeitsteeperatur der nächsten Kontakthorde aufgeheizt
Es wurde auch ein Verfahren vorgeschlagen, bei dta ein· Zwischenabsorption nach mehreren Kontakt*tufen erfolgen sollte. Dieses Verfahren konnte eich ;J«d©«h in der Praxie nicht durchsetzen, da der Zueats an «rforderlipher Freedwär»· so groes war, dait das Verfahren unwiirUoJiaitiich arbeitet· (DHP 479 680).
Für ein Röhrenkontaktverfahren wurde bereits vorgeschlagen, nach der ersten Kontaktstufe einen Teilstrom der SO,-haltigen Gase abzuzweigen, zu kühlen, einer Zwischenabsorption zu unterwerfen und dann dem Ausgangsgas vor dem Eintritt in die erste Kontaktstufe zuzumischen. Dieses Verfahren hat die Nachteile, dass der SOp-Gehalt des Ausgangsgases erniedrigt wird, das SO,-haltige Gfas nach der ersten Kontaktstufe und vor seinem Eintritt in die zweite Kontaktstufe nicht abgekühlt wird, die zweite Kontaktstufe innerhalb der ersten Kontaktstufe angeordnet sein muss, und eine genaue, geregelte Temperaturführung nicht möglich ist (DRP 749 145).
Nach einem weiteren Vorschlag soll nach der ersten Kontaktstufe - die aus mehreren Kontakthorden besteht - ein Teilstrom von etwa 50 ?6 der S0,-haltigen Grase abgezweigt werden, nach der zweiten Kontaktstufe - die ebenfalls aus mehreren Kontakthorden besteht - ein weiterer Teilstrom von etwa 33 $ abgezweigt werden, und beide Teilströme vereinigt in einen Zwischenabsorber geführt werden, wo der SO,-Grehalt vollständig absorbiert wird. Eine den abgezogenen Teilströmen entsprechende Grasmenge wird jeweils vor der zweiten und dritten Kontaktstufe aus dem Zwischenabsorberkreislauf dem Kontaktkreislauf wieder zugeführt. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass die nach der ersten und zweiten Kontaktetufe abgezogenen Teilströme, die verschiedene S02-Grehalte haben, gemischt werden. Bei der
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Rückführung geht dementsprechend eine beträchtliche Gasmenge nicht in die zweite Kontaktstufe, sondern sofort in die dritte Stufe. Daraus dürfte sich die grosse Anzahl von Kontakthorden ergeben. Weiterhin ist die Abstimmung der jeweils abgezogenen und wieder zugeführten Kreislaufmengen sohwierig, das Verfahren benötigt ein Zwischengebläse, wodurch die Gefahr von Kondensationserscheinungen auftritt, und benötigt auf jeden Fall Zwischenwärmeaustauscher (USP 1 789 460).
Es sind auch verschiedene Verfahren bekannt, bei denen feuchte S02-haltige Gase in Kontaktkesseln zu SO, katalytisch umgesetzt und der gebildete SO,-Gehalt zusammen mit dem Wasserdampf unter Bildung von Schwefelsäure nach einer ersten Kontaktstufe auskondensiert und das restliche SOg in einer zweiten Kontaktstufe zu SO., umgesetzt und anschliessend absorbiert wird.
In der britischen Patentschrift 475 120 wird ein solches Verfahren beschrieben, bei dem die erste Kontaktstufe mit feuchten Gasen betrieben wird, ansohliessend das gebildete SO-, zusammen mit dem Wasserdampf auekondensiert werden, das restliche trockene Gas in einer zweiten Kontaktstufe noohmals umgesetzt und das dabei entstandene SO, mittels Schwefelsäure absorbiert wird.
Die US-Patentschrift 2 471 072 beschreibt ein ähnliches
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Verfahren, bei dem jedoch der Kondensation eine Absorption mit maximal 93$iger Schwefelsäure vorausgeht. Bei der Absorption erfolgt eine Kühlung der Gase auf unter 1650C. Das dabei entstehende Gemisch aus Wasserdampf, SO2 und Schwefelsäurenebel wird in einem Kondensator auf 30 bis 450G herabgekühlt, wobei eine 4 bis 6#ige Schwefelsäure anfällt. Das abgekühlte Gas geht durch einen lilter, einen Trockenturm und anschliessend in die zweite Kontaktstufe.
Dieses Verfahren erzeugt nur schwache Schwefelsäure und stösst die 4 bis 6$ige Schwefelsäure sogar ab.
Beide Verfahren haben den hauptsächlichen Nachteil gemeinsam, dass eine Trocknung der Gase nach der Kondensation notwendig und eine Aufheizung auf die Anspringtemperatur der zweiten Kontaktstufe erforderlich sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Investitionskosten und Betriebekosten für Entfernung des gebildeten SO,-Gehaltes der Gase zwischen den einzelnen Kontakthorden in Abhängigkeit vom gewünschten Gesamtumaetzungsgrad von SO2 zu SO, zu verringern und ganz ohne oder mit sehr kleinen Zwiβohenwärmeaustausehern aus zukommen.
Diese Aufgabe wird erfindungegemäse dadurch gelöst, dass die aus der ersten oder den ersten Kontakthorden austretenden
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SO,-haltigen Gase in einem geschlossenen Kreislauf in die nächste Kontakthorde geführt werden, wobei ein Teiletrom dieses Kreislaufs nach einer Kühlung einer Zwischenkondensation unterworfen wird und vor dem Eintritt in die zweite Kontakthorde mit dem restlichen Kreislaufgas gemischt wird und das Gasvolumen des Teilstromes so bemessen wird, dass der Wärmeinhalt des Teilstromes nach erfolgter Zwischenkondensation plus dem Wärmeinhalt des nichtkondensierten Kreislaufgases eine Mischtemperatur ergibt, die der geforderten Arbeitetemperatur der zweiten Kontakthorde entspricht..
Das Volumen des Teilstroms, der in die Zwischenkondensation geführt wird, richtet sich nach dem SOg-Gehalt und SOo/Og-Verhältnis der Ausgangsgase, dem gewünschten Gesamtumsatz von SO« zu SO,, der Arbeitstemperatur der Kontaktmasse sowie der Arbeitstemperatur der Zwischenkondensation. Bei konstantem Gesamtumsatz muss das Volumen des Teiletroms mit steigendem S0?-Gehalt und fallender Arbeitstemperatur der Zwischenkondensation erhöht werden. Bei Verringerung des Gesamtumsatzes kann das Volumen verkleinert werden. Vorzugsweise beträgt das Volumen des Teilstroms etwa 40 bis 70 % des KreislaufVolumens.
Bei einem geforderten Gesamtumsatz von etwa 98 bis 98,5 $ genügt eine Zwischenkondensation, die vorzugsweise nach
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der ersten Kontakthorde durchgeführt wird.
Bei einem geforderten Gesamtumsatz von über etwa 98,5 $> werden auch die aus der zweiten oder weiteren Kontakthorden austretenden SO,-haltigen Gase in einem geschlossenen Kreislauf in die nächste Kontakthorde geführt, wobei ein Teilstrom dieses Kreislaufs nach einer Kühlung einer Zwischenkondensation unterworfen und vor dem Eintritt in die nächste Kontakthorde mit dem restlichen Kreislaufgas gemischt wird, und das Gasvolumen des Teilstroms so bemessen wird, dass der Wärmeinhalt des Teilstroms nach erfolgter Zwischenkondensation plus dem Wärmeinhalt des nichtkondensierten Kreislaufgases eine Mischtemperatur ergibt, die der geforderten Arbeitstemperatur der nächsten Kontakthorde entspricht.
Die Bemessung des Volumens des Teilstroms, der in den Zwischenkondensator geführt wird, erfolgt nach denselben Gesichtspunkten wie nach der ersten Kontakthorde. Vorzugsweise beträgt das Volumen 20 bis 50 i> des Kr eis lauf vo lumens.
Die Zwischenkondensationen werden vorzugsweise mit einer Arbeitetemperatur von etwa 180 bis 2400G durchgeführt.
Als Kondensatoren können die bekannten Konstruktionen verwendet werden. Vorzugsweise werden Kondensatoren verwendet, deren mit dem Kondensat in Berührung kommende Flächen durch
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säurebeständige Materialien geschützt sind oder aus säurebeständigem Material bestehen, wie z.B. Glas, emailliertes Material, hochfluoriertes Polyäthylen (z.B. Teflon) oder ähnliche säurefeste Materialien.
Die Kühlung kann unter Verwendung flüssiger Medien unter gleichzeitiger Gewinnung von Dampf oder Erwärmung τοη Wasser, z.B. als Speisewasser erfolgen. Die Kühlung kann aber auch unter Verwendung gasförmiger Medien, vorzugsweise Luft, erfolgen. Das erwärmte gasförmige Medium kann zur Wärme ausnutzung herangezogen werden.
Die zur Kondensation des SO,-Gehaltes unter Gewinnung von Schwefelsäure erforderliche Waseermenge wird dem SCU-haltigen Ausgangsgas - falls der Wassergehalt des Gases nicht- ausreicht - zugegeben, und zwar vorzugsweise in Form von Wasserdampf.
Nach den Zwischenkondensationen kann der Wassergehalt der Gase ebenfalls wieder auf den gewünschten Wert eingestellt werden.
Die Konzentration der auskondensierten Schwefelsäure beträgt etwa 94 bis 98 #.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann bereits mit drei Kontakthorden betrieben werden, wobei handelsübliche Kontaktmassen eingesetzt werden.
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Werden selir hohe Gesamtumsätze von über etwa 99,4 $ gefordert, so wird ein Zwischenwärmeaustauscher mit geringer Wärmeaustauscherfläche eingeschaltet. Die Arbeitsweise erfolgt dann vorzugsweise so, dass die aus der ersten Kontakthorde austretenden SO~-haltigen Gase wie vorstehend beschrieben behandelt werden, und die aus der zweiten Kontakthorde austretenden SO,-haltigen Gase in einem geschlossenen Kreislauf in die dritte Kontakthorde geführt werden, ein Teilstrom dieses Kreislaufs nach einer Kühlung einer Zwischenkondensation unterworfen und anschliessend in einem Zwischenwärmeaustauscher aufgeheizt wird und mit dem restlichen Kreislaufgas vor dem Eintritt in die dritte Kontakthorde gemischt wird, wobei die zur Aufheizung des vereinigten Kreislaufgases auf die Arbeitstemperatur der dritten Kontakthorde fehlende Wärmemenge im Zwischenwärmeaustauscher zugeführt wird. Das Volumen der Teilströme richtet sich nach den bereits genannten Gesichtspunkten. Vorzugsweise beträgt das Volumen des Teilstromes nach der zweiten Kontakthorde bis zu 90 i° des Kreislaufvolumens.
Die Arbeitsweise kann auch so erfolgen, dass das Volumen des Teilstromes nach der ersten Kontakthorde bis zu 90 '/Ό des Kreislaufvolumena beträgt und der Teilstrom nach erfolgter Kondensation in einem Zwischenwärmeaustauscher aufgeheizt wird, wobei die zur Aufheizung dea vereinigten Kreislaufgases auf die Arbeitetemperatür der zweiten Kontakthorde fehlende Wärmemenge in diesen Zwiachenwärmeaustauscher
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zurückgeführt wird, und die aus der zweiten Kontakthorde austretenden SO,-haltigen G-ase in einem geschlossenen Kreislauf in die dritte Kontakthorde geführt werden, ein Teilstrom dieses Kreislaufs nach einer Kühlung einer Zwischenkondensation unterworfen und vor dem Eintritt in die dritte -... Kontakthorde mit dem restlichen Kreislaufgas gemischt wird, wobei das Gasvolumen des Teilstromes so bemessen wird, dass der Wärmeinhalt des Teilstromes nach erfolgter Kondensation plus dem Wärmeinhalt des nichtkondensierten Kreislaufgases eine Mischtemperatur ergibt, die der geforderten Arbeitstemperatur der dritten Kontakthorde entspricht. Das Volumen des Teilstromes nach der aweiten Kontakthorde beträgt Vorzugsweise 20 bis 50 $ des Kreislaufvolumens.
Werden kalt anfallende SO2~haltige Gase verwendet, so werden sie vor dem Eintritt in die erste Kontakthorde auf deren Arbeitstemperatur aufgeheizt.
Gemäas einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird bei einer Verwendung von Kondensatorflächen, die aus Werkstoffen bestehen, die sich nicht oder nur schwer völlig gasdicht mit der Tragkonstruktion (z.B. Rohrplatten) verbinden lassen, ein Überdruck auf der Kühlseite aufrechtgehalten. Auf diese Weise wird der Austritt von Gasen in den Kühlmittelkreislauf vermieden und diese vor Korroaionsschäden bewahrt.
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Das erfindungsgemässe Verfahren hat den Vorteil, dass die Zwischenwärmeaustauscher - d.h. Wärmeaustauscher, in denen das aus der Zwischenabsorption kommende Gas wieder auf die Arbeitstemperatur der nächsten Kontakthorde aufgeheizt wird - ganz wegfallen können und nur bei geforderten sehr hohen Gesamtumsetzungsgraden von SOp zu SO, geringe ZwischenwärmeaustauBcherflachen benötigt werden. Weiterhin sind nur drei Kontakthorden mit geringeren Mengen an Kontaktmasse erforderlich.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist auch für die Druckkatalyse geeignet.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird an Hand der Figuren und von Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Fig.1 zeigt ein Verfahrensschema für die Verarbeitung von Schwefelverbrennungsgasen und einem Gesamtumsatz von etwa 98 bis 98,5 $.
Fig.2 zeigt ein Verfahrensschema für die Verarbeitung von Schwefelverbrennungsgasen und einem Gesamtumsatz von etwa 98,5 bis 99,4 #.
Fig.3 zeigt ein Verfahrensechema für die Verarbeitung von Röstgasen und einem Gesamtumsatz von etwa 99,4 bis 99,9 #.
Fig.4 zeigt eine Ausführungsform eines Kondensators mit Überdruck auf der Kühlseite.
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Beispiel 1 (Fig.1)
Über Staubfilter 1, Leitung 2, Gebläse 3 und Leitung 4 wird Verbrennungsluft in den Sehwefelverbrennungsofen 5 gefördert. Über Leitung 6 wird der flüssige Schwefel in den Ofen 5 eingedüst und dort verbrannt. Das SQo-haltige Gas (8 bis 10 $> SO2) wird über Leitung 7 in den Abhitzekessel 8 geleitet und dort auf 4-30 bis 45O0C abgekühlt. ,Über Leitung 9 wird es in die erste Kontakthorde 10 geführt. Über Leitung 11 wird das gesamte vorkatalysierte S-aST-aus der Horde 10 abgezogen. Ein Teilstrom wird über Leitung in den Kühler 13 geführt, dort auf eine Temperatur oberhalb des Taupunktes des Gases abgekühlt, in den Kondensator 14 geleitet, auf etwa 180 bis 24O0C abgekühlt, über Leitung aus dem Kondensator 14 abgezogen und in die Mischkammer geleitet. Über Leitung 17 wird das restliche nichtkondensierte heisse Gas direkt in die Mischkammer 16 geführt. Das Verhältnis der Menge des Teilstromes, der durch den Kondensator geleitet wird und der Menge des restlichen nichtkondensierten Gases wird so eingestellt, dass nach der Mischung die für die nächste Horde 19 erforderliche Eintrittstemperatur erzielt wird. Über Leitung 18 wird das gemischte S-as mit einer Temperatur von etwa 420 bis 43O0C in die »weite Kontakthorde 19 geführt. Das aus der zweiten Horde 19 austretende weiterkatalysierte Gas wird vor dem Eintritt in die dritte Kontakthorde 21 im Wärmeaustauscher 20 auf die optimale Eintrittstemperatur der Kontakthorde 21
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abgekühlt. Das fertigkatalysierte Gas wird über Leitung 22 in den Kühler 23 geführt, dort auf eine Temperatur oberhalb des Taupunktes des Gases abgekühlt und in den Kondensator geleitet, wo das in dem Gas enthaltene SO, auskondensiert wird. Über Leitung 25 wird das Abgas abgeführt. Über Leitung 26 wird das für die Kondensation in den Kondensatoren und 24 erforderliche Wasser eingebracht, falls das Ausgangsgas nicht genügend Feuchtigkeit enthält. Über die Leitungen 27 xind 28 wird die anfallende Schwefelsäure abgezogen.
Beispiel 2 (Fig.2)
Über Staubfilter 1, Leitung 2, Gebläse 3 und Leitung 4 wird Verbrennungsluft in den Schwefelverbrennungsofen 5 gefördert. Über Leitung 6 wird der flüssige Schwefel in den Ofen 5 eingedüst und dort verbrannt. Das SO2-haltige Gas (8 bis 10 $ SO ) wird über Leitung 7 in den Abhitzekessel 8 geleitet
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und dort auf 430 bis 450 C abgekühlt. Über Leitung 9 wird es in die erste Kontakthorde 10 geführt. Über Leitung 11 wird das gesamte vorkatalysierte Gas aue der Horde 10 abgezogen. Bin Teilstrom wird über Leitung 12 in den Kühler 13 geführt, dort auf eine Temperatur oberhalb des Taupunktes des Gases abgekühlt, in den Kondensator 14 geleitet, auf etwa 180 bis 2400G abgekühlt, über Leitung 15 aus dem Kondensator 14 abgezogen und in die Mischkammer 16 geleitet. Über Leitung 17 wird das restliche nichtkondenaierte heisse Gas direkt in die Mischkammer 16 geführt. Daa Verhältnis
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-H-
der Menge des Teilstromes, der durch den Kondensator H geleitet wird und der Menge des restlichen nichtkoridensierten Gases wird so eingestellt, dass nach der Mischung die für die nächste Horde 19 erforderliche .Eintrittstemperatur erzielt wird. Über Leitung 18 wird das gemischte Gas mit einer Temperatur von etwa 420 bis 4300C in die zweite Kontakthorde 19 geführt. Das aus der zweiten Horde 19 austretende weiterkatalysierte Gas wird über Leitung 20 aus der Horde abgezogen. Ein Teilstrom wird über Leitung 21 in den Kühler 22 geführt, dort auf eine Temperatur oberhalb des Taupunktes des Gas.es abgekühlt, in den Kondensator 23 geleitet, auf etwa 180 bis 2400C abgekühlt, über Leitung 24 aus dem Kondensator 23 abgezogen und in die Mischkammer 25 geleitet. Über Leitung 26 wird das restliche nichtkondensierte heisse Gas direkt in die Mischkammer 25 geführt. Das Verhältnis der Menge des Teilstromes, der durch den Kondensator geleitet wird und der Menge des restlichen nichtkondensierten Gases wird so eingestellt, dass nach der Mischung die für die nächste Horde 28 erforderliche Eintrittstemperatur erzielt wird. Über Leitung 27 wird das auf optimale Eintrittstemperatur eingestellte Gasgemisch in die Kontakthorde 28 geleitet. Das fertigkatalysierte Gas wird über Leitung 29 in den Kühler 30 geleitet, dort auf eine Temperatur oberhalb des Taupunktes des Gases abgekühlt und in den Kondensator 31 geleitet, wo das in dem Gas enthaltene SO, auskondensiert wird. Über Leitung 32 wird das Abgas
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abgeführt. Über Leitungen 33 und 34 wird das für die Kondensation in den Kondensatoren 14, 31 und 23 erforderliche Wasser eingebracht, falls die Ausgangsgase nicht genügend Feuchtigkeit enthalten. Über die Leitungen 35, 36 und 37 wird die Schwefelsäure abgezogen.
Beispiel 3 (Pig.3)
Über Leitung 1 werden gereinigte Röstgase mit einer Temperatur von 5O0C in den Wärmeaustauscher 2 geleitet, auf 430 bis 45O0C aufgeheizt und über Leitung 3 in die erste Kontakthorde 4 geleitet. Über Leitung 5 wird das gesamte vorkatalysierte Gas aus der Horde 4 abgezogen. Ein Teilstrom wird über Leitung 6 in"den Kühler 7 geführt, dort auf eine Temperatur oberhalb des Taupunktes des Gases abgekühlt, in den Kondensator 8 geleitet, auf etwa 180 bis 24O0C abgekühlt, über Leitung 9 aus dem Kondensator abgezogen und in die Mischkammer 10 geführt. Über Leitung wird das restliche nichtkondensierte heisse Gas direkt in die Mischkammer 10 geführt. Das Verhältnis der Menge des Teilstromes, der durch den Kondensator 8 geleitet wird und der Menge des restlichen nichtkondensierten Gases wird so eingestellt, dass nach der Mischung die für die nächste Horde 13 erforderliche Eintrittstemperatur erzielt wird. Über Leitung 12 wird das gemischte Gas mit einer Temperatur von etwa 420 bie 4300C in die zweite Kontakthorde 13 geführt. Das aus der zweiten Kontakthorde 13 austretende
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weiterkatalysierte G-as wird über Leitung 14 abgezogen. Ein Teilstrom wird über Leitung 15 in den Kühler 16 geführt, dort auf eine Temperatur oberhalb des Taupunktes des Gases abgekühlt,.in den Kondensator 17 geleitet, auf etwa 180 bis 2400C abgekühlt, über Leitung 18 aus dem Kondensator 17 abgezogen und in den Wärmeaustauscher 19 geleitet. Über Leitung 20 wird das aufgeheizte Gas in die Mischkammer 21 geleitet. Über Leitung 22 wird das restliche nichtkondensierte heisse Gas direkt in die Mischkammer geleitet. Das Verhältnis der Menge des Teilstromes, der durch den Kondensator 17 und den Wärmeaustauscher 19 geleitet wird und der Menge des restlichen nichtkondensierten Gases wird so eingestellt, dass nach der Mischung die für die nächste Horde 24 erforderliche Eintrittstemperatur erzielt wird. Über Leitung 23 wird das auf die optimale Eintrittstemperatur erhitzte Gas in die Kontakthorde 24 geführt. Das fertigkatalysierte Gas wird über Leitung 25 in den Kühler 26 geleitet, dort auf eine Temperatur oberhalb des Taupunktes der Gase abgekühlt und in den Kondeneatar geleitet, wo das in dem Gas enthaltene SO, auskondensiert wird. Über Leitung 28 wird das Abgas abgeführt. Über die Leitungen 29 und 30 wird das für die Kondensation in den Kondensatoren 8, 17 und 27 erforderlicher Wasser eingebracht, falls die Ausgangsgase nicht genügend Feuchtigkeit enthalten. Über die Leitungen 31» 32 und 33 wird die Schwefelsäure abgezogen.
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In den in Pig.4 dargestellten Kondensatorteil 1 wird über Leitung 2 das SCU-haltige Gas eingeleitet, im Gegenstrom zu dem um die Austauschflächen 3 geleiteten Kühlmedium abgekühlt und auskondensiert. Über leitung 4 wird die auskondensierte Schwefelsäure abgezogen. Das Abgas wird über Leitung 5 abgezogen. Das Kühlmedium wird über Leitung 6 in den Kondensator 1 eingeleitet und über Leitung abgeführt. Mittels einer Regelvorrichtung 8 wird in Abhängigkeit von dem in der Leitung 2 gemessenen Druck ein Überdruck des Kühlmediums aufrechtgehalten. Die Austauschflächen 3 bestehen aus Materialien, die sich nicht oder nur schwer gasdicht mit den Tragplatten 9 verbinden lassen.
- Patentansprüche 1Q9843/1U9

Claims (11)

17_f) 2Ω15 PATENTANSPRÜCHE
1.) Verfahren zur katalytischen Umsetzung des SOp-Gehaltes von feuchten Gasen zu SO, in Kontaktanlagen mit mehreren K-ontakthorden und Kondensation des gebildeten SO,-Gehaltes zwischen den Kontakthorden unter Bildung von Schwefelsäure, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der ersten oder den ersten Kontakthorden austretenden SO,-haltigen Gase in einem geschlossenen Kreislauf in die zweite Kontakthorde geführt werden, wobei ein Teilstrom dieses Kreisläufe nach einer Kühlung einer Zwischenkondensation unterworfen wird und vor dem Eintritt in die nächste Kontakthorde mit dem restlichen Kreislaufgas gemischt wird, und das Gasvolumen des Teilstromes so bemessen wird, dass der Wärmeinhalt des Teilstromes nach erfolgter Zwischenkondensation plus dem Wärmeinhalt des nichtkondensierten Kreislaufgases eine Mischtemperatur ergibt, die der geforderten Arbeitstemperatur der nächsten Kontakthorde entspricht.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des Teilstromes 40 bis 70 % des Kreislauf-Volumens beträgt.
3.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dassjjf die aus der zweiten Kontakthorde austretenden SO,-haltigen Gase in einem geschlossenen Kreislauf in die dritte Kontakthorde geführt werden, wobei ein
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ORIGINAL INSPECTED
Teilstrom dieses Kreislaufs nach einer Kühlung einer Zwischenkondensation unterworfen und vor dem Eintritt in die dritte Kontakthorde mit dem restlichen Kreislauf gemischt wird, und das Gasvolumen des Teilstromes so bemessen wird, dass der Wärmeinhalt des Teilstromes nach erfolgter Zwischenkondensation plus dem Wärmeinhalt des nichtkondensierten Kreislaufgases eine Mischtemperatur ergibt, die der geforderten Arbeitstemperatur der dritten Kontakthorde entspricht.
4.) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des Teilstromes 20 bis 50 fo des Kreislaufvolumens beträgt.
5.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der zweiten Kontakthorde austretenden SO,-haltigen Gase in einem geschlossenen Kreislauf in die dritte Kontakthorde geführt werden, ein Teilstrom dieses Kreislaufs nach einer Kühlung einer Zwischenkondensation unterworfen und anschliessend in einem Zwischenwärmeaustauscher aufgeheizt wird und mit dem restlichen Kreislaufgas vor dem Eintritt in die dritte Kontakthorde gemischt wird, wobei die zur Aufheizung des vereinigten Kreislaufgases auf die Arbeitstemperatur der dritten Kontakthorde fehlende Wärmemenge im Zwischenwärmeaustauscher zugeführt wird.
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6.) Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des Teilstromes nach der zweiten Kontakthorde bis zu 90 io des Kreislaufvolu»eiis. beträgt»
7.) Verfahren nach Anspruch T, dadurch gekennaeiqhnet, dass das Volumen des Teilstromes "bis zu 90 # dee Kreislauf volumens beträgt, der Teilstrom nach erfolgter Kondensation in einem Zwischenwärmeaustausohfr aufgeheizt wird, wobei die zur Aufheizung des vereinigten Kreislaufgases auf die Arbeitstemperatur der zweiten Kontakthorde fehlende Wärmemenge zugeführt wird, die aus der zweiten Kontakthorde austretenden SO,-haltigen Gase in einem geschlossenen Kreislauf in die dritte Kontakthorde geführt werden, ein Teilstrom dieses Kreislaufs nach einer Kühlung einer Zwischenkondensation unterworfen und vor dem Eintritt in die dritte Kontakthorde mit dem restlichen Kreislaufgae gemischt wird, wobei das Gasvolumen des feilstromes so bemessen wird, dass der Wärmeinhalt des Teiletromes nach erfolgter Zwischenkondensation plus dem Wärmeinhalt des nichtkondensierten Kreislaufgases eine Mieohtemperatur ergibt, die der geforderten Arbeitstenperatur der dritten Kontakthorde entspricht.
8.) Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen des Teilstromes nach der zweiten Kontakt-
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horde 20 bis 50 tfo des Kreislaufvolumens beträgt.
9.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktanlage drei Kontakthorden hat.
10.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium für die Kühler mit erhöhter Temperatur in die Kühler eingespeist wird.
11.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kondensatoren auf der Kühlseite ein Überdruck gegenüber dem Gas aufrechtgehalten wird.
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DE19681792015 1968-07-11 1968-07-11 Verfahren zur katalytischen Umsetzung von SO2 zu SO3 und Schwefelsaeureherstellung Pending DE1792015A1 (de)

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