DE2245002C3

DE2245002C3 - Verfahren zur Herstellung schwefeldioxidhaltiger Gase

Info

Publication number: DE2245002C3
Application number: DE19722245002
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Chem. Adolf 5024 Pulheim Stauffer
Original assignee: DAVY INTERNATIONAL AG 6000 FRANKFURT DE; DAVY INTERNATIONAL AG 6000 FRANKFURT
Current assignee: Davy McKee AG
Priority date: 1972-09-14
Filing date: 1972-09-14
Publication date: 1981-08-20
Also published as: DE2245002B2; JPS5046591A; GB1440528A; FR2200193A1; DE2245002A1; FR2200193B1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung schwefeidioxidhaltiger Gase durch Verbrennen von Schwefel mit Sauerstoff in Gegenwart von Schwefeltrioxid in einem Verbrennungsofen.

Bei der Verbrennung von Schwefel mit Luft kann man ohne besondere Maßnahmen Schwefeldioxidkonzentrationen bis etwa 16% erreichen. Die Temperatur beträgt dann etwa 1400⁰C. Dies ist auch ungefähr die höchstzulässige Dauertemperatur für übliches feuerfestes Material.

Um noch höhere Konzentrationen zu erhalten, hat man schon vorgeschlagen, Verbrennungsgas, das auf etwa 300° C gekühlt wurde, in den Ofen zurückzuführen. Durch diese Maßnahme kann man maximal 21% SO?, entsprechend dem Sauerstoffgehalt der Luft, erreichen. Eine weitere Erhöhung des Schwefeldioxidgehaltes ist möglich, wenn man die Luft teilweise oder ganz durch Sauerstoff oder zumindest sauerstoffangereicherte Luft ersetzt. Dieser an sich bekannte Vorschlag hat sich praktisch nicht durchsetzen können, weil Sauerstoff bisher zu kostspielig war und die Rückführung einer Gasmenge, die das Mehrfache der tatsächlich erzeugten *o Gasmenge beträgt, weitere zusätzliche Kosten bringt.

Aus der DE-PS 4 58 757 ist es bekannt, bei der Verbrennung von Schwefel Schwefelkiesabbrand als Katalysator zuzusetzen, um zum Teil Schwefeltrioxid zu bilden und durch die dabei freiwerdende Wärme die Verbrennung von Schwefel zu Schwefeldioxid zu begünstigen. Das gebildete Schwefeltrioxid wird im Schwefelverbrennungsofen nicht wieder zersetzt, sondern tritt zusammen mit den Schwefelverbri nnungsgasen unzersetzt aus und wird in bekannter Weise mit Schwefelsäure absorbiert. Es wird somit im Schwefelverbrennungsofen keine Temperaturdämpfung erreicht, sondern in dem Bereich der Trioxidbildung eine Temperatursteigerung.

Aus der DE-AS 10 33 642 ist e·. bekannt, Schwefel mit Schwefeltrioxid ohne ein anderes sa erstoffhaltiges Gas zu Schwefeldioxid umzusetzen. Diese Umsetzung erfolgt nicht in einem üblichen Schwefelverbrennungsofen, sondern in einem Sublimator bei tiefen Temperaturen in Gegenwart einer kompakten Phase flüssigen Schwefels. Dieses Verfahren hat für die SO₂-Erzeugung keine Bedeutung, weil bei der Schwefelverdampfung aus einem Bad flüssigen Schwefels durch Einleiten von SO₃ nicht die für eine großtechnische SO2-Erzeugung erforderlichen Durchsätze erreicht werden und der Einsatz von SO₃ als ausschließlicher Sauerstofflieferant für die Schwefeloxidation verhältnismäßig kostspielig ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Schwefelverbrennung Verbrennungsgase mit über 16% Schwefeldioxid herzustellen, ohne daß dabei zu hohe Verbrennungstemperaturen auftreten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß man bei der Schwefelverbrennung mit Sauerstoff oder sauerstoffangereicherter Luft oder Luft durch Zumischen von Schwefeltrioxid eine Temperatur zwischen 800 und 1400⁰C einstellt Durch das Zumischen verschiedener SO₃-Mengen kann eine aus irgendwelchen Gründen gewünschte Temperatur zwischen 800 und 1400⁰C oder eine gewünschte SO₂-Konzentration über 16% eingestellt werden, ohne daß zu hohe Temperaturen auftreten.

Es kann auch anstatt Luft Sauerstoff oder sauerstoffangereicherte Luft benutzt werden. Es hängt von dem Sauerstoffgehalt im Verbrennungsgas ab, ob neben der Hauptmenge Schwefeldioxid noch geringe Mengen Schwefeltrioxid oder Schwefeldampf vorhanden sind. Verringert man den Sauerstoffgehalt unter 03%, so bekommt man in zunehmendem Maße Schwefeldampf als Verunreinigung. Bei Sauerstoffgehalten von 03 bis etwa 3% erhält man praktisch reines Schwefeldioxid. Steigert man den Sauerstoff über 3%, zu bekommt man in steigendem Maße Schwefeltrioxid als Verunreinigung. In Abhängigkeit von den nachgeschalteten Verfahren, für die das Schwefeldioxid hergestellt wird, kann die eine oder andere oder auch keine Verunreinigung zulässig oder wünschenswert sein. Dementsprechend wird man den Sauerstoffgehalt der Verbrennungsgase einstellen.

Das Schwefeltrioxid erzeugt man zweckmäßigerweise durch Erhitzen von Oleum, dessen Gehalt dabei von z. B :i2°/o auf 15% erniedrigt wird. Das Oleum wird dabei in einen geschlossenen Verdampfer gepumpt, so daß das gasförmige SO₃ genügend Druck hat um in den Schwefelofen eintreten zu können. Ein Kreislaufgebläse wie bei rückgeführtem Verbrennungsgas ist also nicht erforderlich. Dies ist ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das abgereicherte (15%ige) Oleum wird dorthin zurückgeschickt, von wo das starke (32% ige) Oleum bezogen wurde.

Anstelle von dampfförmigem Schwefeltrioxid kann auch flüssiges Schwefeltrioxid in den Ofen eingedüst werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat seine besondere Bedeutung im Zusammenhang mit anderen, noch nicht zum Stand der Technik gehörenden Verfahren, die eine Oleumherstellung mit umfassen. Es hat aber auch unabhängig davon eine selbständige Bedeutung. Zum Beispiel verträgt die Gewinnung eines z. B. 80%igen SO₂-Gases für die Zellstoffindustrie ohne weiteres den Transport der beiden Oleumsorten über nicht allzu große Entfernungen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung schwefeldioxidhaltiger Gase durch Verbrennen von Schwefel mit Sauerstoff in Gegenwart von Schwefeltrioxid in einem Verbrennungsofen, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Schwefelverbrennung mit Sauerstoff oder sauerstoffangereicherter Luft oder Luft durch Zumischen von Schwefeltrioxid eine Temperatur zwischen 800 und 1400⁰C einstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß man Schwefeltrioxid flüssig in den Ofen eindüst

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