DE208740C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 208740 -KLASSE 12«. GRUPPE

Dr. FREDERICK GARDNER COTTRELL in BERKELEY, V. St. A.

Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren

zur Darstellung von Schwefelsäure nach dem Kontaktverfahren und besteht darin, daß die Temperatur und der Feuchtigkeitsgehalt der die Kontaktkammern verlassenden schwefeltrioxydhaltigen Gase derart verändert werden, daß möglichst die gesamte Menge des gas-' förmigen Schwefeltrioxyds in Schwefelsäure

umgewandelt wird, welche in Gestalt außerordentlich feiner, gewissermaßen eine Art Nebel bildenden Tröpfchen in den Gasen suspendiert bleibt und in einer der bekannten Weisen, z. B. durch Zentrifugieren, durch elektrische Entladungen o. dgl. m., abgeschieden und gesammelt wird.

Es ist längst bekannt, daß in den Schwefeltrioxyd enthaltenden Kontaktgasen beim Zusammentreffen mit leicht Wasserdämpfe abgebenden Flüssigkeiten solche Schwefelsäuretröpfchen entstehen; welche aber selbst von der stärksten' zur Absorption trockenen Schwefeltrioxyds verwendeten Schwefelsäure nicht bzw. nur schwierig aufgenommen werden. Diese Tröpfchen können durch FiI-tration der Gase, z. B. mittels Asbestfilter, abgeschieden werden, und zwar in derselben Weise, wie die schwefeldioxydhaltigen Gase, bevor sie in die Kontaktkammern geführt werden, von den ihnen etwa . anhaftenden Schwefelsäuretröpfchen zum Zwecke der Reinigung befreit zu werden pflegen.

Aus eben erwähntem Grunde wurde bei dem Kontaktverfahren die Bildung von Schwefelsäuretröpfchen stets zu vermeiden gesucht, und nie'hat man es bisher versucht, eben durch absichtliche Bildung solcher Tröpfchen in den die Kontaktkammern verlassenden Gasen den Gehalt derselben an Schwefeltrioxyd so vollkommen als möglich in Gestalt von Schwefelsäure zu gewinnen. Daher wurden die Kontaktgase in Berührung mit konzentrierter Schwefelsäure gebracht, welche das Schwefeltrioxyd absorbiert. Dieses Verfahren brachte aber verschiedene Unzuträglichkeiten mit sich. Einerseits war man, um die großen Mengen der die Kontaktkammern verlassenden Gase bewältigen zu können, gezwungen, Absorptionsgefäße bzw. Türme von recht erheblichen Abmessungen zu verwenden und darin große Mengen konzentrierter Schwefeisäure, die nur geringe Mengen Schwefeltrioxyd absorbieren kann, zirkulieren zu lassen, wodurch Undichtheiten, Verlust an Material und Beschädigung des letzteren durch die konzentrierte Schwefelsäure an der Tagesord- 55· nung waren.

Alle diese Nachteile beseitigt das vorliegende Verfahren, indem durch Einführung von Wasserdämpfen in die Kontaktgase aus dem in diesen enthaltenen Schwefeltrioxyd Schwefeisäure gebildet und in Gestalt feiner Tröpfchen abgeschieden wird, so daß es nicht mehr ' nötig ist, diese Kontaktgase mit großen Mengen so konzentrierter Schwefelsäure, welche keine Wasserdämpfe mehr abgibt, zusammenzubringen und, wie dies, bisher üblich war,

rauchende Schwefelsaure zu erzeugen, wodurch auch die Menge der zu handhabenden Flüssigkeit gegenüber der bisher in den Absorptionsgefäßen zirkulierenden außerordentlich verringert wird.

Während demnach bisher die Gesamtmenge des in den Kontaktgasen enthaltenen Schwefeltrioxyds durch geeignete Flüssigkeiten (kon-' zentrierte Schwefelsäure) absorbiert wurde und

ίο zur Absorption solche Flüssigkeiten verwendet worden sind, welche, um die oben erwähnte Bildung der Schwefelsäuretröpfchen in den Kontaktgasen zu verhüten, an diese so gut wie gar keine Wasserdämpfe abgeben, wird bei dem vorliegenden Verfahren — und darin liegt der prinzipielle Unterschied — gerade in entgegengesetzter Weise verfahren, indem die Absorption gänzlich in Fortfall kommt und den Gasen, sobald sie die Kontaktkammer verlassen haben, so große Mengen Feuchtigkeit zugeführt werden, daß möglichst die gesamte Menge des darin enthaltenen Schwefeltrioxyds in Schwefelsäuretröpfchen umgewandelt wird.

Außer den bereits erwähnten Vorteilen zeichnen das vorliegende Verfahren gegenüber den bekannten auch noch die aus, daß es einerseits leichter ist, ein inniges und daher reaktionsfähiges Gemisch zweier Gase (Schwefeltrioxyd und Wasserdampf)" herzustellen als ein Gemisch eines Gases mit einer Flüssigkeit (Schwefeltrioxyd und Schwefelsäure), insbesondere wenn das zu absorbierende Gas (Schwefeltrioxyd) noch durch andere Gase (Sauerstoff und Stickstoff [Luft]) verdünnt ist, während andererseits die Abscheidung des gasförmigen Schwefeltrioxyds von den dasselbe verdünnenden Gasen durch Zentrifugieren erst möglich wird, wenn das Gas durch Verbindung mit Wasser in flüssiger Form und in Gestalt sichtbarer molekularer Tröpfchen abgeschieden ist, welche erst der Einwirkung der Zentrifugalkraft folgen. Es ergibt sich außerdem aus der Art des vorliegenden Verfahrens, daß es schon mit Rücksicht auf die bereits erwähnten geringen Mengen Flüssigkeit, welche zu handhaben sind, in bedeutend einfacheren und kleineren Apparaten durchgeführt werden kann.

■50 Zur praktischen Durchführung des vorliegenden Verfahrens werden die das Schwefeltrioxyd enthaltenden Kontaktgase auf eine mäßige Temperatur abgekühlt und entweder durch Wasser oder verdünnte Schwefelsäure hindurch- oder darüber hinweggeleitet, oder es wird eine dieser beiden Flüssigkeiten ev. in Dampfform in diese Gase, und zwar in einem solchen Maße bzw. in solchen Mengen eingeführt, daß die dabei entstehenden Sprühtröpfchen von Schwefelsäure die gewünschte Zusammensetzung bzw: Konzentration haben.

Die Wahl dieser Zusammensetzung hängt unter anderem von dem Zweck ab, für welchen die zu gewinnende Schwefelsäure und die rückständigen Gase verwendet werden sollen.

Die feinen Schwefelsäureteilchen, . welche den Sprühregen bilden, werden dann von den rückständigen Gasen auf geeignete Weise, z. B. durch die wohlbekannte Zentrifugalmethode oder durch Anwendung elektrischer Entladun- 70' gen, getrennt und gesammelt.

Im Bedarfsfalle können die Gase naturgemäß wiederholt mit Feuchtigkeit beschwert und ebenso wiederholt mit der Kontaktmasse in Berührung gebracht werden.

■ Es sei ausdrücklich bemerkt, daß das Neue nicht etwa in der Einführung von Feuchtigkeit in die Gase oder in der Abkühlung derselben erblickt wird, sondern zu dem Zweck, zu welchem dies geschieht, und in dem hierauf aufgebauten Verfahren, was insbesondere mit Rücksicht auf das in der Patentschrift 109483 beschriebene Verfahren hervorzuheben ist, da auch bei letzterem in die Kontaktgase Wasserdampf eingeführt wird, allerdings zu einem ganz anderen Zweck,^; nämlich um dem Gasgemisch eine hohe Wärmekapazität zu erteilen. Daher ist es bei diesem Verfahren ziemlich gleichgültig, ob der Wasserdampf den Gasen vor Eintritt in den Kontaktraum oder nach dem Verlassen desselben zugeführt wird, während bei dem vorliegenden Verfahren die Einführung des Wasserdampfes nur nach dem Verlassen des Kontaktraumes Zweck hat und, um den gewünschten Effekt zu erzielen, nur dann erfolgen muß.

Es mag noch hinzugefügt werden, daß, wenn man an Stelle in die Gase Wasserdampf einzuleiten, diese z. B. über Wasser oder verdünnte Schwefelsäure hinwegleitet, letztere so stark verdünnt sein muß, daß sie bei der hohen Temperatur, bei welcher sich der ganze Vorgang abspielt, an die Gase-Wasserdampf abgeben kann, was konzentrierte Schwefelsäure, wie sie bisher zur Absorption der Gase verwendet wird, nicht tut. Allerdings werden bei dieser Ausführungsform geringe Mengen 5 O₃ von dem Wasser oder von der verdünnten Schwefelsäure absorbiert, aber diese sind so gering, daß sie nicht in Betracht kommen, no während andererseits solche Bedingungen (Temperatur, Konzentrationsgrad · der verdünnten Schwefelsäure) gewählt werden können, daß so gut wie kein Schwefeltrioxyd absorbiert werden kann.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur Darstellung von Schwefelsäure nach dem Kontaktverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur und der Feuchtigkeitsgehalt der die Kon-

   taktkammer verlassenden Gase derart verändert werden, daß in diesen Gasen die tunlichst gesamte Menge des Schwefeltrioxyds in Schwefelsäure übergeführt wird und letztere in Gestalt eines aus feinen Tröpfchen bestehenden Nebels in den Gasen auftritt, worauf die Tröpfchen ohne Zuhilfenahme einer Absorptionsmethode, z. B. durch Zentrifugieren oder durch elektrische Entladungen von den gasförmig gebliebenen Bestandteilen getrennt werden.