DE2239510A1

DE2239510A1 - Schwefelsaeureherstellung

Info

Publication number: DE2239510A1
Application number: DE19722239510
Authority: DE
Inventors: Bruno Vidon
Original assignee: Pechiney Ugine Kuhlmann SA
Current assignee: Pechiney Ugine Kuhlmann SA
Priority date: 1971-08-13
Filing date: 1972-08-11
Publication date: 1973-02-22
Also published as: DE2239510B2; JPS4827998A; FI55164C; AT325062B; NO136708B; IT970822B; BR7205489D0; BE786720A; GB1405616A; ES405469A1; NO136708C; FR2149586A5; DE2239510C3; FI55164B

Description

5 Köln 51, Oberländer Ufer 9o 7 ο oo nc ή η;

Köln, den IS. Juli 1972 Eg/Me/122

Pechiney Ugine Kuhlmann, lo, Rue du General Foy, Paris 8e, Frankreich ." :■■ .: ' . ·.·' ■' ·;ν · . '■'

Schwefelsäureherstellung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine^erbesserung der _;; Verfahren zur Herstellung von Schwefelsäureanhydrid durch katalytische Oxydation des Anhydrids der schwefeligen Säure in mehreren Stufen, wobei eine AbsorptionsZwischenstufe des gebildeten Schwefelsäureanhydrids verwendet wird.

Die Bedeutung der Wiedergewinnung des Anhydrids der schwefeligen Säure aus den Restgasen zur Verminderung der Luftverschmutzung ist bekannt. Auch hat man zahlreiche , Methoden zur Rückgewinnung des Anhydrids der schwefeligen Säure vorgeschlagen, um dieses durch Oxydation in Schwefel-

säureanhydrid zu überführen. Die Verfahren zur katalytis chen Oxydation des Anhydrids der schwefeligen in Schwefelsäureanhydrid in mehreren Stufen sind beispielsweise in den FR-PS^n 1 3oö 466, 1541 o87, 1 447 o61 und in der französischen Patentanmeldung 69/o8 o9o beschrieben. Man weiss, dass die Oxydationsreaktion des Anhydrids der schwefeligen Säure in Schwefelsäureanhydrid eine exotherme Gleichgewichtsreaktion ist und dass sie gewöhnlich bei einer Temperatur von 4oo bis 6oo<>C durchgeführt wird. Nach den Gesetzen für

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chemische Gleichgewichte wird die Oxydationsreaktion des Anhydrids der schwefeligen Säure in Schwefelsäure anhydride Sv. ν zur Bildung von Schwefelsäureanhydrid hin verschoben, wenn - ._r man dieses im Verlauf der Reaktion teilweise oder gänzlich-> absorbiert. Diäse'Absorption"des SO_ wird durch konzentrierte .'.;. Schwefelsäure in einem Waschturm, indem das Gas und die . ; Flüssigkeit in gegenläufiger Richtung strömen, oder in jeder ^ anderen Gas-Flüssigkeits-Austauschvorrichtung bewirkt, wobei die Temperatur, die die Säure erreicht, gewöhnlich zwischen , ν 6o und löo C liegt. Der Kontakt zwischen dem Gas und der Säure ist so intensiv, dass die Temperatur des Gasausgangs ; nur sehr wenig verschieden von der Temperatur des Säureein^ lasses ist. Da die Oxydationsreaktion des Anhydrids der ^: schwefeligen Säure bei 4oo bis 600⁰C vorgenommen wird, ist es notwendig, das. den Waschturm verlassende Gas erneut zu erwärmen, bevor es zu einer weiteren Oxydationsstufe geschickt wird. ■■..■--■. ;

Die Gase, die den Waschturm verlassen, sind mit Schwefelsäuredampf gesättigt, wobei die Schwefelsäuremenge in den Gasen, die den Waschturm verlassen, bei üblichen Einrichtungen in der Grössenordnung von 60 bis 80 mg/m liegt. Bei den be- . kannten Verfahren wird das Gas, das den Waschturm verlässt, unverändert durch eine Leitung einem Wärmetauscher zugeführt* Das Gas kühlt sich daher in der Leitung ab und ies !bildet. ·.- . sich ein Kondensationsprodukt aus der dampfförmigen Säure-·.-.,.·■. phase in Form eines Nebels. Dieser Nebel besteht aus sehr kleinen Teilchen in der Grössenordnung eines Microns, die im Wärmetauscher "wieder verdampfen, nachdem praktisch alle

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auf der Wärmetauscherfläche dieser Vorrichtung aufgetroffen s irid. Die in · den Verfahr en zur Herstellung von jSchwef elsäur eanhydrid durch katalytisehe Oxydation des Anhydrids der schwefeligen Säure in mehreren Stufen verwendeten Wärmetauscher sind üblicherweise röhrenförmig, wobei das erwärmte Gas senkrechte Rohre durchströmt, während das zu erwärmende Gas senkrecht zu diesen.Rohren eintritt, um den grösstmöglichen Wärmeaustausch zu erreichen. Die Zahl der senkrechten Rohre ist sehr gross, sie kann mehrere tausend erreichen, so dass die Wahrscheinlichkeit, dass ein Nebelteilchen auf seinem Weg kein Rohr trifft, äusserst gering ist. Infolgedessen wird eine schnelle Korrosion des Wärmetauschers bewirkt, umsomehr als die Rohre, aus denen letztere gewöhnlich gebildet wird, dünn sind, um ihr Gewicht zu verringern. Von welchem Typ der verwendete Wärmetauscher auch sein mag, er korrodiert auf diese Weise schnell.

Einfache und wirtschaftlich vertretbare Mittel, die es erlauben, die feinen Nebelteilchen mit einem Wirkungsgrad aufzufangen, der den Erhalt des Wärmetauschers sicherstellt, sind nicht bekannt. · - >. , ^

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung dieser Verfahren, die es in einfacher und wirtschaftlich vertretbarer 'Weise erlaubt, die Korrosion des Wärmetauschers zu vermeiden. Sie beruht auf der Idee, die aus dem Waschturm und zwar aus dessen Auslass ausströmenden Gase durch Einspritzen eines heissen und trockenen Gases wieder zu erwärmen. Die von dem eingespritzeh Gas zugeführte Wärmemenge muss so sein, dass sie die Temperatur des Gasstroms bei einem höheren

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Wert als demjenigen der rieselnden Schwefelsäure bis zum Eintritt in den Wärmetauscher hält, um die Kondensation von Schwefelsäureteilchen zu vermeiden und um diejenigen zu verdampfen, die sich kondensiert haben könnten.· Das eingespritzte Gas kann Luft sein, jedoch muse es heiss, sauber und. '''trocken^eein^'.lii^:Ta7il'e/~4ae8--d4»''.eingespritEte ¹GaS Luft istj mussman desweiteren einen Antriebsdruck verwenden. Die ' Verwendung eines einer Betriebsahlage entnehmbaren'Gases wird daher bevorzugt. ν ■ "" *" '

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Die Temperatur des eingespritzten Gases 1st nicht kritisch. Offensichtlich muss das eingespritzte Gas eine Temperatur haben, die höher ist als diejenige des Gases, das den Waschturm verlässt, wobei es theoretisch keine obere Grenze für die Temperatur des eingespritzten Gases gibt. Eine erhöhte Temperatur iet~vorzuziehen7-da"tiierdurch das Einführen von weniger Gae in das den Waschturm verlassende Gas ermöglicht und aufgrund dieser Tatsache die Änderung der chemischen Zusammensetzung des letzteren nur gering geändert wird. Ohne dass es eine Beschränkung der Erfindung darstellt, kann gesagt werden, dass für übliche Einrichtungen die Temperatur des eingespritzten Gases geringer als 600 C und jedenfalls offenbar merklich über der Temperatur des den Waschturm verlassenden Gases liegt. ^:.

Die Ausströmmenge des eingespritzten Gases bezüglich der Hauptausströmmenge in einer gegebenen Zeit kann durch einen Fachmann leicht als Funktion der Temperatur des^eingespritzten Gases bestimmt werden. Wenn das eingespritzte Gas.das Gas ist, das in die erste Oxydationsstufe eintritt, liegt seine Ausströmmenge für eine gegebene Zeit vorzugsweise zwischen etwa 1 bis 3% der Hauptausströmtnenge, so dass der Gehalt an dem

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Anhydrid der.schwefeligen Säure des Gases, das ,zur zweiten Oxydationsstufe geht, nicht wesentlich vergrössert wird* .

Das Gas wird erfindungsgeöläss vorzugsweise so nahe .wie lieh am Austritt des Waschturmgases eingespritzt, damit das eingespritzte heisse Gas wirksam das den Waschturm verlassende Gas erhitzen, kann und alle Teilchen des Schwefelsäureriebeis die Zeit haben, vor dem Eintritt in den Wärmetauscher verdampfen.','/'-;: -^:\-\''^: ':-'..'^:-'. ' ■ '·''.. ' ■■'■.'■'■ :-: ^ >'■

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur katalytischeh Oxydation des Anhydrids der schwefeligen Säure in Schwefelsäureanhydrid in mehreren Stufen, wobei wenigstens eine Zwischenstufe zur Absorption des gebildeten Schwefelsäureanhydrids verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass man ein heisses.und trockenes Gas in das sich aus der Absorptionsstufe ergebende, an Schwefelsäureanhydrid arme Gas eingespritzt. .

2* Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die AbsorptionsZwischenstufe für das Schwefelsäureanhydrid in einer Waschvorrichtung mit Hilfe von Schwefelsäure durchgeführt wird, wobei das diese Waschvorrichtung verlassende Gas durch eine Sammelleitung einem Wärmetauscher zugeführt wird und ein heisses und trockenes Gas in diese Sammelleitung in der Nähe der Waschvorrichtung eingespritzt .wird. . ·''...; ' '■ ■ ■';■"■■■■ '.. '; ■.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das am Ausgang der Waschvorrichtung eingespritzte Gas das zum Eintritt in die erste Oxydationsstufe bestimmte Gas ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmmenge pro Zeiteinheit des eingespritzten Gases zwischen 1 bis 3% der Hauptausströmmenge pro Zeiteinheit ist.

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