DE2415883A1 - Verfahren zur gewinnung von konzentrierter schwefelsaeure und schwefelsaeurefreien, trockenen, granulierten salzen aus salzhaltiger schwefelsaeure - Google Patents

Verfahren zur gewinnung von konzentrierter schwefelsaeure und schwefelsaeurefreien, trockenen, granulierten salzen aus salzhaltiger schwefelsaeure

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DE2415883A1 DE2415883A DE2415883A DE2415883A1 DE 2415883 A1 DE2415883 A1 DE 2415883A1 DE 2415883 A DE2415883 A DE 2415883A DE 2415883 A DE2415883 A DE 2415883A DE 2415883 A1 DE2415883 A1 DE 2415883A1
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Guenther Beige
Hubert Machacek
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    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/90Separation; Purification
    • C01B17/901Recovery from spent acids containing metallic ions, e.g. hydrolysis acids, pickling acids

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  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Description

  • Verfahren zur Gewinnung von konzentrierter Schwefelsäure und schwefelsäurefreien, trockenen, granulierten Salzen aus salzhaltiger Schwefelsäure Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von konzentrierter Schwefelsäure und schwefelsäurefreien, trockenen, granulierten Salzen aus salzhaltiger Schwefelsäure, insbesondere aus Abfallschwefelsäure des 1 lmen i t-Aufschl usses0 Bei vielen Prozessen fallen erhebliche Mengen salzhaltiger Schwefelsäure an, deren sc had lose Beseitigung oder Aufarbeitung erhebliche Schwierigkeiten bereitet0 So entstehen beispielsweise pro Tonne Titandioxid 9 Tonnen salzhaltige Abfallschwefelsäure, die größenordnungsmäßig 18 % H2S04' 13 % FeSO4, 1 % TiOSO4, 2 % MgSO4, 3 % Al2(SO4)3 sowie geringe Mengen an Calcium-, Mangan-, Vanadium- und Chromsalzen enthält. Zur Aufarbeitung dieser Abfallschwefelsäure sind bereits einige Verfahren bekannt.
  • So wurde beispielsweise vorgeschlagen, die salzhaltige Abfallschwefelsäure auf einen Schwefelsöuregehalt von 65 bis 68 % in einem Tauchbrennerverfahren aufzukonzentrieren, wobei ein erheblicher Teil der gelösten Salze ausfällt, und die Salze mechanisch abzutrennen. Die abgetrennten Salze enthalten sehr viel Eisensulfat in Form des Monohydrats; sie können abgeröstet werden, wobei ein SO2-SO3-Gemisch entsteht, das einer Schwefelsäurefabrikation zugeführt werden kann. In der als Filtrat anfallenden Schwefelsäure sind noch Salze, insbesondere die Salze des Chroms, Vanadiums und Mangans, gelöst. Eine Rückführung der teilentsalzten Schwefelsäure in den llmenit-Aufschluß ist nicht möglich, da sich diese gelösten Salze dann während des Aufschlusses in der Schwefelsäure anreichem und die Qualität des produzierten Titandioxids verschlechtem. Auch eine weitergehende Entsalzung der Abfallschwefelsäure durch stärkeres Aufkonzentri eren stößt auf Schwierigkeiten, da sich im Verdampfer auf den wärmeübertragenden Flächen Salze ablagern, die den Wärmeübergang verschlechtern und nach kurzer Zeit den Abbruch des Eindampfvorganges erzwingen.
  • Weiterhin ist ein Verfahren bekannt, bei dem die salzhaltige Abfallschwefelsäure in einem Zerstäubungstrockner versprüht wird, wobei sich die Salze staubförmig abscheiden und die flüssigen Bestandteile der Lösung verdampfen.
  • Die Salze werden in einem Zyklon abgetrennt und die Dämpfe werden anschließend fraktioniert kondensiert, wobei konzentrierte Schwefelsäure entsteht. Nachteilig ist bei diesem Verfahren, daß die Salze ausschließlich staubförmig anfallen und vor ihrer weiteren Verwendung häufig in einem besonderen Arbeitsgang granuliert werden müssen und daß die gesamte für den Trennvorgang erforderliche Wärmemenge durch das im Zerstäubungstrockner aufströmende Gas übertragen werden muß, was eine große Gasmenge erfordert, insbesondere, da die Gastemperaturen wegen der Zersetzung der Sulfate und der Schwefelsäure 400 bis 450°C nicht überschreiten dürfen. Durch die große Gasmenge wird der Kondensationsvorgang ungünstig beeinflußt, so daß sich im Gas nach der Schwefelsäurekondensation noch größere Schwefelsäuremengen befinden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, nach dem aus salzhaltiger Schwefelsäure einerseits granulierte, trockene Sulfate hergestellt werden können, die als Rohstoff zu verwenden oder schadlos zu deponieren sind, und nach dem andererseits salzfreie konzentrierte Schwefelsäure gewonnen werden kann, die bei anderen Prozessen, beispielsweise bei der Titandioxidherstellung oder beim Beizen von Metallen, zu verwenden ist.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, wird dadurch gelöst, daß die salzhaltige Schwefelsäure kontinuierlich -in die untere Zone einer Wirbelschicht eingebracht wird, die aus mit Gas aufgewirbeltem Feststoff besteht und eine Temperatur von 300 bis 4500C, vorzugsweise 350 bis 4000C aufweist, daß der Feststoff bei den herrschenden Verfahrensbedingungen nicht mit den anderen am Verfahren beteiligten Stoffen reagiert, daß die Hauptmenge der Salze an den aufgewirbelten Feststoffteilchen der Wirbelschicht angranuliert und das so erzeugte Granulat aus der Wirbelschicht kontinuierlich entnommen wird, daß die mit staubförmigen Salzen verunreinigten und mit Schwefelsäuredampf beladenen Gase nach dem Verlassen der Wirbelschicht in Trennvorrichtungen gelangen, in denen die staubförmigen Salze abgeschieden und gegebenenfalls danach kontinuierlich in die Wirbelschicht zurückgeführt werden, und daß die entstaubten und mit Schwefelsäuredampf beladenen Gase einer fraktionierten Kondensation unterworfen werden, wobei kontinuierlich salzfreie, konzentrierte Schwefelsäure anfällt. Die Temperatur in der Wirbelschicht muß immer merklich oberhalb des Taupunktes einer 98,3%-igen Schwefelsäure liegen, da es andemfalls zu unerwünschten Verbackungen in der Wirbelschicht kommt. Im Temperaturbereich von 300 bis 450°C scheidet sich ein großer Teil der Salze an den Feststoffteilchen der Wirbelschicht als Granulat ab; überraschenderweise wurde nun aber gefunden, daß die als Granulat abgeschiedene Salzmenge bei Temperaturerhöhung zunimmt.
  • Dieses Ergebnis war nicht vorhersehbar, da allgemein angenommen wird, daß die Granulatbildung von Salzen zugunsten der Salzstaubbildung mit steigender Temperatur abnimmt. Die Temperatur der Wirbelschicht kann zur Steigerung der abgeschiedenen Granulatmenge aber nicht beliebig erhöht werden, da die Salze oberhalb 450°C bereits merkliche Mengen an Schwefeldioxid und Schwefeltrioxid abspalten und die Schwefelsäure weitgehend in Wasser und Schwefeltrioxid dissoziiert ist, wodurch die nachfolgende Schwefelsäurekondensation erschwert wird. Außerdem zerfällt das Schwefeltrioxid oberhalb 450°C bereits teilweise in Sauerstoff und Schwefeldioxid. Aus den genannten GrUnden wird das der Erfindung entsprechende Verfahren vorzugsweise bei 350 bis 4000C ausgeführt.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die salzhaltige Schwefelsäure in Richtung der oberen Zone der Wirbelschicht durch eine oder mehrere Düsen in die untere Zone der Wirbelschicht eingesprüht wird, da auf diese Weise aufgrund der besonderen Strömungsverhältnisse des körnigen aufgewirbelten Feststoffes die unerwünschte Zusammenballung feuchter Feststoffteilchen und die Verkrustung eventuell vorhandener wärmeübertragender Flächen vermieden wird. Entsprechend der Erfindung kann das stationäre Gleichgewicht des kontinuierlichen Verfahrens besonders gut eingeregelt werden, wenn 100 bis 2000 kg, vorzugsweise 500 bis 1000 kg salzhaltige Schwefelsäure pro Stunde und Quadratmeter Wirbelschichtquerschnittsfläche in die Wirbelschicht eingebracht werden. Ein störungsfreier Betriebsablauf wird beim erfindungsgemäßen Verfahren dann erreicht, wenn die mittlere Teilchengröße des in derWirbelschicht befindlichen Feststoffs 0,2 bis 4 mm, vorzugsweise 0,5 bis 2 mm beträgt. Das der Erfindung entsprechende VerFahren ist mit besonders gutem Erfolg durchführbar, wenn als Feststoff Quarzsand oder die in der Wirbelschicht abgeschiedenen, granulierten Salze verwendet werden. Auch die Verwendung von Salz-Sand-Gemischen ist möglich. Da der in der Wirbelschicht vorhandene aufgewirbelte Feststoff bei kontinuierlichem Betrieb mit der Zeit eine zu hohe mittlere Teilchengröße aufweist, wird eine gewisse Menge des kontinuierlich ausgetragenen grobkörnigen Feststoffes auf die Korngröße vermahlen, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendig ist, und in die Wirbelschicht zurückgeführt. Um die erforderliche Wirbelschicht zu erzeugen, ist entsprechend der Erfindung vorgesehen, daß die auf den freien Querschnitt der Wirbelschicht bezogene Geschwindigkeit des Gases, das den Feststoff in der Schwebe hält, 0,3 bis 2 m/s beträgt.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die überschüssigen granulierten Salze aus der Wirbelschicht unterhalb der Stellen entnommen werden, an denen die salzhaltige Schwefelsäure beziehungsweise die staubförmigen Salze in die Wirbelschicht eingebracht werden, und daß die staubförmigen Salze unterhalb der Stellen in die Wirbelschicht eingegeben werden, an denen die salzhaltige Schwefelsäure in die Wirbelschicht eingebracht wird. Die staubförmigen Salze haben einen Korndurchmesser von 15 bis 35 /um, Sie werden aus dem mit Schwefelsäuredampf beladenen Gas vorzugsweise in einem Zyklon dem eine elektrische Gasentstaubungseinrichtung nachgeschaltet sein kann, abgetrennt und dann in die Wirbelschicht zurückgeführt.
  • Mehrere Ausgestaltungen der Erfindung betreffen die-Wärmeeinbringung in die Wirbelschicht. So ist vorgesehen, daß die Arbeitstemperatur in der Wirbelschicht durch den Wärmeinhalt eingeblasener, heißer Verbrennungsgase aufrechterhalten wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die heißen Verbrennungsgase in dem unteren Teil der Wirbelschicht erzeugt werden, wobei die staubförmigen Salze und die salzhaltige Schwefelsäure nicht in die Verbrennungszone eingegeben werden. Auf diese Weise wird eine unerwünschte Reduktion der Schwefelverbindungen vermieden. Zur Erzeugung der heißen Verbrennungsgase können feste, flüssige und gasförmige Brennstoffe verwendet werden. Durch die schnelle Abkühlung der Verbrennungsgase auf die Wirbelschichttemperatur können thermische Zersetzungen der Sulfate und der Schwefelsäure nahezu vermieden werden. Wegen der hohen Anfangstemperaturen der Verbrennungsgase kann das Gasvolumen gegenüber der eingangs erwähnten Zerstäubungstrocknung klein gehalten werden, wodurch die nachfolgende Kondensation erleichtert wird. Weiterhin ist es möglich, daß die Arbeitstemperatur in der Wirbelschicht über in der Schicht angeordnete wärmeübertragende Flächen aufrechterhalten wird. Die Beheizung der Wörmeaustauscherflächen erfolgt mit heißen Verbrennungsgasen. Ferner ist es möglich, daß die Arbeitstemperatur in der Wirbelschicht durch aufgeheizte Feststoffe aufrechterhalten wird, die der Wirbelschicht kontinuierlich entnommen, außerhalb der Wirbelschicht aufgeheizt und der Wirbelschicht kontinuierlich wieder zugeführt werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn zum Aufheizen der Feststoffe ein Gas-Feststof f-G egenstromwärmeaustauscher verwendet wird.
  • Die fraktionierte Kondensation des Schwefelsäuredampfes wird in bekannter Weise durchgeführt und erbringt konzentrierte Schwefelsäure mit einem H2SO4-Gehalt von bis zu etwa 96 %, im allgemeinen jedoch von 80 bis 92 %. Eine Reinigung der Gase, die noch mit Schwefeldioxid und Schwefeltrioxid verunreinigt sind, erfolgt ebenfalls nach bekannten Verfahren. Unter Umständen kann es auch zweckmäßig sein, einen Teil des Gases, das die Wirbelschicht erzeugt, im Kreislauf zu führen.
  • Das der Erfindung entsprechende Verfahren hat gegenüber dem bekannten Stand der Technik folgende Vorteile: a) Die erzeugte Schwefelsäure kann wegen ihrer Reinheit als Rohstoff für viele chemische Prozesse verwendet werden, und die Salze, die in granulierter Form anfallen, können weiterverarbeitet oder deponiert werden .
  • b) Der thermische Zerfall der Sulfate in Metalloxide, Schwefeldioxid und Schwefeltrioxid, die thermische Dissoziation der Schwefelsäure in Wasser und Schwefeltrioxid, der thermische Zerfall des Schwefeltrioxids in Schwefeldioxid und Sauerstoff sowie die Reduktion des Schwefeltrioxids zu Schwefeldioxid durch noch nicht oxidierte Brennstoffe werden weitgehend vermieden.
  • c) Das Volumen des Gases kann, wenn dieses neben dem Zwecke der Feststoffaufwirbelung auch zur Wärmezufuhr dient, gegenüber der Zerstäubungstrocknung wegen der möglichen höheren Anfangstemperaturen verringert werden, wodurch die Kondensation der Schwefelsäure weniger aufwendig wird.
  • d) Die in der Abfallsäure vorhandenen Salze fallen in trockener, säurefreier., gut handhabbarer Form an. Insbesondere verkrusten sie nicht Wärmeaustauschfluchen oder andere Teile der Apparaturen.
  • Das Verfahren kann auch zur Aufarbeitung anderer salzhaltiger, anorganischer Säuren verwendet werden, die sich beim Sieden nicht zersetzen und unverändert kondensieren.
  • In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele für das der Erfindung entsprechende Verfahren dargestellt, wobei Fig. 1 das Verfahren zeigt, wie es im halbtechnischen Maßstab durchgeführt wurde, und Fig. 2 den Ablauf des Verfahrens angibt, wie es sich im großtechnischen Maßstab darstellt. Nach dem in Fig. 1 dargestellten Verfahrensablauf wurden die halbtechnischen Prozesse A und B durchgeführt, die im folgenden näher beschrieben werden.
  • Prozeß A (verfahrensablauf gemöß Fig. 1): In einen zylindrischen, elektrisch von außen beheizbaren Wirbelschichtreaktor 1, der einen Durchmesser von 10 cm und eine Höhe von 130 cm aufweist, in dem 6 kg Quarzsand mit einer mittleren Korngröße von 0,5 mm durch auf 600°C vorerhitzte 10 Nm³/h Luft aufgewirbelt wurden und in dem eine Temperatur von 350°C herrschte, wurde aus dem Behälter 7 von einer Pumpe 8 eine salzhaltige Schwefelsäure eingesprüht. Der Salzgehalt der Schwefelsäure betrug 13 % und setzte sich aus Eisen-, Aluminium- und Magnesiumsulfat zusammen. Der H2SO4-Gehalt der Säure lag bei 18 %. Durch die Düse 2, die im unteren Drittel des Wirbelschichtreaktors 1 nahe der Zylinderachse angeordnet war, wurden 3,5 kg salzhaltige Schwefelsäure pro Stunde in die Wirbelschicht gesprüht, wobei der Strahl nach oben gerichtet war.
  • In der Wirbelschicht verdampfte das Wasser und die Schwefelsäure, und ein Teil des Salzes wurde als Granulat auf dem Sand abgeschieden. Die staubförmigen Salzanteile wurden mit der Luft, die mit Wasser- und Schwefelsäuredampf beladen war, ausgetragen und in drei hintereinandergeschalteten Zyklonen 3a, 3b und 3 c abgeschieden. Das salzfreie Luft-Dampf-Gemisch gelangte in den mit Raschig-Ringen gefüllten Kondensator 4, in dem eine Temperatur von 2100C herrschte. Im Kondensator 4 fiel eine 83%-ige Schwefelsäure an, die im Behälter 9 gesammelt wurde. Die noch im Abgas verbliebenen kondensierbaren Anteile wurden in einem nachgeschalteten, mit Wasser betriebenen Rieselkondensator 5 kondensiert und im Behälter 10 gesammelt. Die in den Zyklonen 3a, 3b und 3c abgeschiedenen Salze, die einen mittleren Korndurchmesser von 25 /um hatten, wurden mit einer Dosiervorrichtung 6 10 cm unterhalb der Stelle in die Wirbelschicht eingegeben, an der die salzhaltige Schwefelsäure eingesprüht wurden je Stunde wurden 500 bis 530 g Salz aus den Zyklonen in die Wirbelschicht zurückgeführt. Aus der Wirbelschicht wurde körniger Feststoff ausgetragen, dessen mittlerer Korndurchmesser im Laufe des Versuchs auf etwa 0,8 mm anwuchs. Die Feststoffteilchen bestanden im allgemeinen jeweils aus einem Sandkorn, an das Salz fest anagglomeriert war.
  • Sobald sich ein stationäres Gleichgewicht eingestellt hatte, ergab sich folgende Mengenbilanz: Pro Stunde wurden in die Wirbelschicht eingegeben 3 500 g salzhaltige Schwefelsäure, bestehend aus 2 404 g Wasser 630 g H2SO4 466 9 Salz 700 g Sand 500 - 530 g staubförmiges Salz aus den Zyklonen 10 Nm3 Luft Pro Stunde wurden aus der Wirbelschicht ausgetragen: 1166 g Feststoff, bestehend aus 466 g Salz 700 g Sand 500 - 530 g staubförmiges Salz 10 Nm3 Luft, beladen mit Wasser- und Schwefelsäuredampf Pro Stunde ergab sich folgende Schwefelsäurebilanz: 490 g H2SO4 wurden in der 83%-igen Schwefelsäure abgeschieden.
  • 108 9 H2S04 wurden im Kondensat des Rieselkondensators 5 abgeschieden.
  • Pro Stunde fielen 10 Nm3 Luft als Abgas an, das 33 g S03 und 1 g 5°2 enthielt.
  • Prozeß B rverfahrensablauf gemäß Fig. 1): Bei diesem halbtechnischen Prozeß wurden anstelle des Quarzsandes 6 kg granuliertes Salz in den Wirbelschichtreaktor 1 gegeben, das einen mittleren Korndurchmesser von 0,5 mm hatte. Die Temperatur in der Wirbelschicht betrug 4000C. Die anderen Verfahrensbedingungen entsprachen denen des Prozesses A.
  • Sobald sich ein stationäres Gleichgewicht eingestellt hatte, ergab sich folgende Mengenbilanz: Pro Stunde wurden in die Wirbelschicht eingegeben: 3 500 g salzhaltige Schwefelsäure, bestehend aus 2 404 g Wasser 630 g H2SO4 466 g Salz 700 g Salzgranulat 420 - 430 g staubförmiges Salz aus den Zyklonen 10 Nm3 Luft Pro Stunde wurden aus der Wirbelschicht ausgetragen: 1165 g Salzgranulat 420 - 430 g staubförmiges Salz 10 Nm³ Luft, beladen mit Wasser- und Schwefelsäuredampf Pro Stunde ergab sich folgende Schwefelsäurebilanz: 476 g H2SO4 wurden in der 83%-igen Schwefelsäure abgeschieden 120 g H2 SO4 wurden im Kondensat des Rieselkondensators 5 abgeschieden.
  • Pro Stunde fielen 10 Nm3 Luft als Abgas an, das 32 g SO3 und 2 g SO2 enthielt.
  • Durch die Temperaturerhöhung auf 4000C konnte der Anfall an staubförmigem Salz vermindert werden. Bei der Verfahrensdurchführung im halbtechnischen Maßstab entsprechend Fig. 1 wurde auf eine Abgasreinigung verzichtet.
  • Fig. 2 zeigt einen Verfahrensablauf, der den Erfordernissen der großtechnischen Produktion angepaßt ist und nach dem die Abfallschwefelsäure des llmenit-Aufschlusses vorteilhaft aufgearbeitet werden kann. Aus einem Sammeltank 1 wird die salzhaltige Schwefelsäure, die einen Gesamtsalzgehalt von ca. 20 % und einen H2SO4-Gehalt von ca. 18 - 20 % hat, durch eine Dosiervorrichtung 2 kontinuierlich durch mehrere Düsen 3 in einen Wirbelschichtreaktor 4 eingesprüht. Die Düsen 3, die sich im unteren Drittel des Wirbelschichtreaktors 4 befinden, können auf einer Ringleitung 5 angeordnet sein. Die salzhaltige Schwefelsäure wird von unten nach oben in den Wirbelschichtreaktor 4 eingesprüht, wobei pro Stunde und Quadratmeter Querschnittsfläche vorzugsweise 500 bis 1000 kg Säure zugeführt werden. Im Wirbelschichtreaktor 4 befindet sich bei kontinuierlicher Betriebsweise im stationären Zustand ein Feststoff von gleichbleibender Menge und Korngröße.
  • Der mittlere Korndurchmesser des Feststoffes liegt vorzugsweise zwischen 0,5 und 2 mm. Als Feststoff kann Quarzsand oder granuliertes Salz verwendet werden. Der Feststoff wird durch ein Gas, das eine Geschwindigkeit von 0,3 bis 2 m/s hat, ständig in der Schwebe gehalten. Das zur Aufwirbelung des Feststoffes verwendete Gas, das mit dem Kompressor 6 gefördert werden kann, ist vorerhitzt oder wird durch Verbrennen eines Brennstoffes im unteren Teil der Schicht auf die erforderliche Temperatur gebracht.
  • Im Wirbelschichtreaktor 4 herrscht vorzugsweise eine Temperatur von 350 bis 4000C, bei der das Wasser und die Schwefelsäure verdampft und die Salze in fester Form anfallen. Ein großer Teil der Salze lagert sich auf dem Feststoff ab, wobei der Korndurchmesser der Feststoffteilchen beim Anfahren der Anlage zunächst aufwächst und dann auf einet konstanten Wert gehalten wird. Das restliche Salz wird staubförmig aus dem Wirbelschichtreaktor 4 ausgetragen. Im stationären Zustand wird ständig grobkörniger Feststoff aus der Wirbelschicht ausgetragen und im Vorratsbunker 7 gesammelt. Falls erforderlich, wird aus dem Vorratsbunker 7 eine gewisse Menge grobkörniges Material auf die für den Verfahrensablauf notwendige Korngröße in der Mühle 8 vermahlen und danach in den Wirbelschichtreaktor 4 zurückgegeben.
  • Den Wirbelschichtreaktor 4 verläßt ein mit staubförmigem Salz beladenes Gas, aus dem der Staub in mehreren Zyklonen 9a, 9b und 9c abgeschieden und kontinuierlich in den Wirbelschichtreaktor 4 zurückgefördert wird.
  • Den Zyklonen 9a, 9b und 9c kann ein Elektroentstauber 10 nachgeschaltet werden, um letzte Staubreste aus dem Gas zu entfemen. Die Gase können im Wärmetauscher 11 abgekühlt werden, wobei die zur Erzeugung der Wirbelschicht erforderliche Luft vorgewärmt wird. Die Gase gelangen zunächst in einen Kondensator 12, in dem die aufkonzentrierte Schwefelsäure anfällt, die in den Tank 13 abfließt. Die Gase gelangen dann in einen weiteren Kühler 14, wo eine verdünntere Schwefelsäure anfällt, -die in den Tank 15 abfließt. Schließlich werden die Gase noch in einem Waschturm 16, der mit keramischem Material gefüllt ist, mit Wasser gewaschen. In einigen Fällen kann es notwendig sein, daß das Gas in einer Reinigungsanlage 17 nachgereinigt werden muß, um noch vorhandenes Schwefeldioxid zu entfernen.
  • Die Einbringung der zur Verdampfung der salzhaltigen Schwefelsäure erforderlichen Wärme kann auf verschiedene Weise erfolgen, wobei wirtschaftl iche und standortspezifische Gesichtspunkte bestimmend sind. So wird die Luft beispielsweise in einem Luftvorwärmer 18, in dem feste, flüssige oder gasförmige Brennstoffe verbrannt werden, aufgeheizt. Auch im Wirbelschichtreaktor 4 können Heizflächen 19 angebracht sein, die von heißen Verbrennungsgasen beheizt werden. Der Luft können auch heiße Verbrennungsgase zugemischt werden, die im Brenner 20 entstehen. Es kann auch zweckmäßig sein, wenn aus dem Brennstoffbehälter 21 Brennstoffe in den Wirbelschichtreaktor 4 gegeben und dort direkt verbrannt werden0 Die Verbrennung muß aber unterhalb der Salzeingabestelle 22 abgeschlossen sein. Es hat sich in gewissen Fällen auch als vorteilhaft erwiesen, wenn die Feststoffteilchen als Wärmeträger verwendet werden.
  • Zu diesem Zweck wird dem Wirbelschichtreaktor 4 kontinuierlich eine bestimmte Feststoffmenge entnommen, beispielsweise in einem Gas-Wärmetauscher 23 aufgeheizt und anschließend in den Wirbelschichtreaktor 4 zurückgeführt.

Claims (15)

  1. Paten ta n sprUch e :
    !13 Verfahren zur Gewinnung von konzentrierter Schwefelsäure und schwefelsäurefreien, trockenen, granulierten Salzen aus salzhaltiger Schwefelsäure, insbesondere aus Abfallschwefelsäure des llmenit-Aufschlusses, dadurch gekennzeichnet, daß die salzhaltige Schwefelsäure kontinuierlich in die untere Zone einer Wirbelschicht eingebracht wird, die aus mit Gas aufgewirbeltem Feststoff besteht und eine Temperatur von 300 bis 4500C, vorzugsweise 350 bis 4000C aufweist'ffidaß der Feststoff bei den herrschenden Verfahrensbedingungen nicht mit den anderen am Verfahren beteiligten Stoffen reagg, daß die Hauptmenge der Salze an den Feststoffteilchen der Wirbelschicht als Granulat abgeschieden und aus der Wirbelschicht kontinuierlich entnommen wird, daß die mit staubförmigen Salzen verunreinigten und mit Schwefelsäuredampf beladenen Gase nach dem Verlassen der Wirbelschicht in Trennvorrichtungen gelangen, in denen die staubförmigen Salze abgeschieden und danach kontinuierlich in die Wirbelschicht zurückgeführt werden und daß die entstaubten und mit Schwefelsäuredampf beladenen Gase einer fraktionierten Kondensation unterworfen werden, wobei kontinuierlich salzfreie, konzentrierte Schwefelsäure anfällt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die salzhaltige Schwefelsäure in Richtung der oberen Zone der Wirbelschicht durch eine oder mehrere Düsen in die untere Zone der Wirbelschicht eingesprüht wird.
  3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß 100 bis 2000 kg, vorzugsweise 500 bis 1000 kg salzhaltige Schwefelsäure pro Stunde und Quadratmeter Wirbelschichtquerschn i ttsfläc he in die Wirbelschicht eingebracht werden.
  4. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Teilchengröße des in der Wirbelschicht befindlichen Feststoffs 0,2 bis 4 mm, vorzugsweise 0,5 bis 2 mm beträgt.
  5. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Feststoff Quarzsand verwendet wird.
  6. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Feststoff körnige oder granulierte Salze gleicher Zusammensetzung wie sie in der salzhaltigen Schwefelsäure enthalten sind, verwendet werden.
  7. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den freien Querschnitt der Wirbelschicht bezogene Geschwindigkeit des Gases, durch das der Feststoff aufgewirbelt wird, 0,3 bis 2 m/s beträgt.
  8. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die überschüssigen, granulierten Salze aus der Wirbelschicht unterhalb der Stellen entnommen werden, an denen die salzhaltige Schwefelsäure bzw. die staubförmigen Salze in die Wirbelschicht eingebracht werden.
  9. 9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die staubförmigen Salze unterhalb der Stellen in die Wirbelschicht eingegeben werden, an denen die salzhaltige Schwefelsäure in die Wirbelschicht eingebracht wird.
  10. 10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitstemperatur in der Wirbelschicht durch den Wärmeinhalt eingeblasener, heißer Verbrennungsgase aufrechterhalten wird.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die heißen Verbrennungsgase in der Wirbelschicht erzeugt werden, wobei die staubförmigen Salze und die salzhaltige Schwefelsäure nicht in die Verbrennungszone eingegeben werden.
  12. 12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitstemperatur in der Wirbelschicht durch Aufheizung der Gase an wärmeübertragenden Flächen aufrechterhalten wird.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Aufrechterhaltung der Arbeitstemperatur der Wirbelschicht nötige Wärme durch wärmeübertragende Flächen, die in der Wirbelschicht angeordnet sind, zugeführt wird
  14. 14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitstemperatur in der Wirbelschicht durch aufgeheizte Feststoffe aufrechterhalten wird, die der Wirbelschicht kontinuierlich entnommen, außerhalb der Wirbelschicht aufgeheizt und der Wirbelschicht kontinuierlich wieder zugeführt werden.
  15. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufheizen der Feststoffe ein Gas-Feststoff-Gegenstromwärmeaustauscher verwendet wird, Leerseite
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4153628A (en) * 1976-09-29 1979-05-08 Bayer Aktiengesellschaft Working up spent sulphuric acid simultaneously with sulphate salts
EP0071837A1 (de) * 1981-08-04 1983-02-16 Bayer Ag Verfahren zur Spaltung von verdünnter Schwefelsäure
EP0093909A1 (de) * 1982-05-03 1983-11-16 Bayer Ag Verfahren zur Spaltung von verdünnter Schwefelsäure

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4153628A (en) * 1976-09-29 1979-05-08 Bayer Aktiengesellschaft Working up spent sulphuric acid simultaneously with sulphate salts
EP0071837A1 (de) * 1981-08-04 1983-02-16 Bayer Ag Verfahren zur Spaltung von verdünnter Schwefelsäure
EP0093909A1 (de) * 1982-05-03 1983-11-16 Bayer Ag Verfahren zur Spaltung von verdünnter Schwefelsäure

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IT1034743B (it) 1979-10-10

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