DE2442748C3 - Verfahren zur Verarbeitung von SO↓2↓-haltigen Abgasen - Google Patents
Verfahren zur Verarbeitung von SO↓2↓-haltigen AbgasenInfo
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Description
Es gibt eine Reihe von Reinigungs- bzw. Verarbeitungsverfahren
fürSO2-haltige Abgase, beispielsweise für Abgase in der Schwefelsäure-Produktion, von wenig
verunreinigten Abgasen in Wärmekraftwerken, der Abgase bei der Erzeugung von Elementarschwefel
aus Schwefelwasserstoff und bei einigen anderen Produktionsverfahren. In den meisten Fällen beruhen
solche Verfahren auf der Sorption von SO2 mit einer
neutralisierenden Alkalilösung unter Bildung eines Zwischenproduktes, das einer weiteren Verarbeitung
bedarf.
So ist beispielsweise ein Ammoniakverfahren weitbekannt (s. N. G. Wilessow, A. A. Kostjukowskaja,
»Reinigung der Abgase«, Kiew, Technika, in Russisch), bei dem das SO2 in den Abgasen
der Schwefelsäure-Produktion der Umsetzung mit einer Ammoniaklösung unterzogen wird, wobei sich
Sulfit-Bisulfitlösungen bilden. Solche Lösungen werden
einer Zersetzung durch Säurelösungen unterzogen und danach zu Düngemittel verarbeitet. Das bei
der Zersetzung von Sulfit-Bisulfitiösungen abscheidende
Schwefeldioxid kehrt in den Produktionszyklus der Schwefelsäure zurück.
Der Hauptnachteil dieses Ammoniakverfahrens besteht im Vorhandensein zusätzlicher technologischer
Stadien der Zersetzung und Verarbeitung der
in aus dem Sorptionszyklus abgeleiteten Sulfit-Bisulfitlösungen.
Ein anderer Nachteil des Ammoniakverfahrens ist die Tatsache, daß die sich bei einer derartigen
Verarbeitung bildenden Produkte nicht immer Absatz finden.
Es existieren auch Verfahren zur Verarbeitung von Abgasen der Schwefelsäureherstellung, die auf einer
katalytischen Oxydation von SO2, das in den erwähnten Gasen enthalten ist, mit Sauerstoff beruhen, welcher
auch im erwähnten Gas und in der wässerigen Schwefelsäurelösung vorhanden ist.
So ist beispielsweise das saure Katalyse-Verfahren bekannt (s. S. P. Rosenknop, »Extraktion von
Schwefeldioxid aus Gasen«, Groschimisdat 1952, in Russisch), das in der Sorption von Schwefeldioxid mit
einer verdünnten wässerigen Schwefelsäurelösung in Anwesenheit von Pyrolysit als Katalysator (dessen
Konzentration genügend hoch ist) besteht.
Der Reinigungsgrad (Extraklionsgrad) von SO3
übersteigt bei diesem Verfahren 0,75 bis 0,85 nicht;
.κι dabei übertrifft sogar bei Anwendung von hochqualitativem
Pyrolysit die Konzentration der aus dem Sorptionszyklus abgeleiteten Schwefelsäure 25%
nicht. Die Anwendung so stark verdünnter Säure bei der großtechnischen Produktion von Schwefelsäure ist
nicht immer möglich und erfordert ihre zusätzliche Festigung durch Oleum.
Bekannt ist auch das Ozon-Katalyseverfahren von Abgasen der Schwefelsäurcherstellung (s. A. G.
Amelin u.a., »Die Produktion von Mineraldünge-
<io mittel und Schwefelsäure«, referative Information,
Heft 1 bis 2 NIUIF Moskau, 1970, Verlag NIITE-ChIM),
das darin besteht, daß die SO2 und O2 enthaltenden
Abgase nach Abkühlung mit einer wässerigen Schwcfclsäurelösung in Gegenwart von Katalysator in
Berührung gebracht werden. Als Katalysator verwendet man Mangansulfat. Das Verfahren erfolgt unter
Einwirkung von Ozon als Aktivator, wodurch in der Flüssigphase eine Oxydation des SO2 mit Sauerstoff
bis zur Schwefelsäure vor sich geht.
so Bei diesem Verfahren wird ein zyklisches Zweistufen-
Verarbcitungsschema angewandt.
Das Gas, welches bis (S Vol.-% Sauerstoff, bis 0,2 Vol.-%SO2und etwa 0,005 Vol.-% Ozon enthält,
fließt hintereinander durch zwei Rieselwäscher mit Füllkörper, die durch eine wässerige Schwefelsäurelösung,
im Gegenstrom zum Gas zugeleitet, berieselt werden. DieSchwefelsäurelösungcnthält vorhcrdarin
aufgelösten Sauerstoff und einen Katalysator - Mangansulfat - in einer Menge von 0,03 Gew.-%, bezogen
fto auf 1 Manganion. Während des Kontaktes des zu reinigenden
Gases und der Schwcfelsäurelösung bildet sich eine SO2-haltige Schwefelsäurelösung. Die
Menge des aufgelösten Sauerstoffs ist aus der Berechnung seines Gehalts in dem zu reinigenden Ausgangs-
fi5 gas aufgegeben und beträgt etwa 20 Vol.-%. Es wird
bei 20 bis 30° C gearbeitet. Unter Einwirkung des Ozons bilden sich in der Schwefelsäurelösung freie
Radikale. Die erwähnten Radikale leiten in Gcgen-
wart des Katalysators die Oxydation des gelösten SO2
durch Sauerstoff in der Kettenreaktion ein. Zur Berieselung tritt in den ersten Absorber eine wässerige
Schwefelsäurelösung mit einer Konzentration von 25 bis 40% ein. Die Menge der aus dem Sorpiionszyklus
ausgeschiedenen Schwefelsäure ist äquivalent der Menge des in gleicher Zeit oxydierten SO2. Die Konzentration
der berieselnden Schwefelsäurelösung macht im zweiten Absorber 5 bis 15% aus. Der erzielte
Reinheitsgrad des Gases beträgt in diesem Verfahren 0,95. Die Selbstkosten der Reinigung von Abgasen
sind im Zusammenhang mit der Anwendung von Ozon ziemlich hoch. Bei fast völliger Oxydation
des SO2 zu Schwefelsäure übersteigt der Nutzungsgrad von Ozon nicht 60 bis 70%, wobei er mit einer Steigerung
der Konzentration der berieselnden Schwefelsäure im ersten Absorber von 30 bis 40% und mit
einer Steigerung der Temperatur von über 20° C abnimmt.
Die Hauptnachteile des bekannten Verfahrens sind folglich: die Unmöglichkeit der Gewinnung von
Schwefelsäure mit Konzentrationen von über 40% bei genügend hohem Nutzungsgrad des Ozons, die Unmöglichkeit
der Durchführung des technologischen Prozesses bei einer Temperatur von über 30° C, der
hohe Energieverbrauch der Ozonisatoren und ihr komplizierter Betrieb.
Tn der DH-PS IM 122 wird ein Verfahren zur
Oxydation von Schwefeldioxid mit Sauerstoff in einem
Gasstrom unter Einwirkung von UV-Licht einer Quecksilberlampe bei einer Temperatur von über
300° C beschrieben. Angesichts der hohen Lichtintensität wird nur eine geringe Konversion der Gase
zu HiSO4 erreicht und der Hauptanteil an SO: verläßt
unverändert die Apparatur. Sinkt die Lichtstärke, kommt es zu einer Verlangsamung der rein katalytischen
Wirkung und das Verfahren wird technisch unzweckmäßig.
In der GB-PS 265 857 wird ein Verfahren zur Einwirkung von «-, ß-, y- bzw. UV-Strahlen auf ein SO:-
haltiges Gas zur H2SO4-HersteIIung nach dem Kammer-
bzw. Kontaktverfahren bei 900 bis 1200° C beschrieben. Die starke Erwärmung des Gases läßt
dieses Verfahren unwirtschaftlich erscheinen.
In der Gasphase erfolgt das Verfahren zur Oxydation von SO2, wie die Erfinder selbst angeben, nach
dem Nichtkettenmechanismus bei einer Erzielung sehr geringer Oxydationsausbeuten.
In der DE-OS 1567704 wird ein Verfahren zur
Entfernung von SO2 aus Abgasen unter Herstellung von H2SO4 an Adsorbentien durch heterogene Katalyse
beschrieben. Das Waschwasser bzw. die schwache H2SO4 enthalten zweiwertiges Mangan, das das Abfangen
des SO2 im Reaktor bei der Umsetzung des SO: mit Sauerstoff und der Feuchtigkeit etwas steigert,
da das Ion des zweiwertigen Mangans bei d'.-r Oxydation von SO2 kein Katalysator ist.
In »Die Naturwissenschaften«, 48 (1961), S. 569. wird eine strahlungskatalysierte Oxydation von H2SO1
in H2O-Lösung bei der Sättigungskonzenti ation, bezogen
auf das SO2, beschrieben. Die Autoren stellten fest, daß in reinem Wasser die Oxydation nach dem
Kettenmechanismus bei einer Ausbeute von 205 Molekülen pro 100 eV verläuft. Bei der Steigerung der
H2SO4-Konzentration auf 0,4 Mol/l (ca. 4 Gew.-%)
fällt die H2SO4-Ausbeute praktisch auf 0 und die Kettenreaktion
kommt zum Stillstand.
In allen diesen bekannten Verfahren wird somit ein Nichtkettenverfahren zur Oxydation von SO2 zu
H2SO4 nach einem vollkommen anderen Mechanismus
beschrieben, was in gleichem Maße auch für die weniger intensiven Prozesse der homogenen Oxydation
in der Gasphase und für das heterogene Verfahren an dem festen Sorbens gilt. Erfindungsgemäß erfolgt
die Aktivierung des Mangans als Katalysator jedoch durch Radiolyseprodukte des Systems, d. h. es
kommt zu einer Überführung desselben in den Aktiv-Ki zustand (Zwischenzustand hinsichtlich der Valenz).
Obwohl in dem letzten beschriebenen Verfahren eine Flüssigphasenoxydation der H2SO4 stattfindet,
läßt die Zufuhr von Mangansulfat zum System als Kais talysator nicht von vornherein auf den Verfahrensverlauf in H2SO4-Lösungen schließen.
Auf dem Gebiet der Katalyse fehlen theoretische Untersuchungen, aufgrund deren sich das Ergebnis
bei der Übertragung von Durchführungsbedingungen 2(i von einem Sy. tem auf das andere sicher vorhersagen
ließe, d. h. es müssen jedesmal neue Untersuchungen angestellt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet unter der Einwirkung ionisierender Strahlung in Gegenwart
eines Katalysators die Flüssigphasenoxydation von SO2 zu H2SO4 nach dem Kettenmechanismus mit hoher
Konversion von SO: in ausreichend konzentrierten
H2SO4-Lüsungen.
Der Erfindung liegi also die Aufgabe zugrunde, im
3d Verfahren zur Verarbeitung von SO2-haltigen Abgasen
einen Katalysator und die Art des Aktivators so zu wählen, daß bei einer höheren Konzentration der
bei der Verarbeitung gewonnenen Schwefelsäure ein hoher Extraktionsgrad von SO2 aus den Abgasen gesichcrt
wird.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die
Entwicklung eines Verfahrens, das eine vorhergehende
Abkühlung der Abgase zu beseitigen gestattet.
-κι Diese Aufgabe wird wie oben beschrieben gelöst.
Wie oben erwähnt, tritt ein Teil der gewonnenen
Schwefelsäurelösung aus dem System aus, und der verbliebene Teil wird in den Kontaktprozeß mit den
Abgasen zurückgeleitet. Bei ungenügender Katalysatormenge
im erwähnten zurückgebliebenen Teil der Schwefelsäurelösung kann empfohlen werden, diesen
Teil der Lösung vor dem erneuten Kontaktieren mit einer wässerigen Katalysatorlösung zu vermi-
5(i sehen.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man die sowohl Sauerstoff als auch keinen Sauerstoff enthaltenden
Abgase verarbeiten. Dabei werden in einem einheitlichen technologischen Schema die chess
mische Absorption und die Radiationsoxydation vereinigt. Im Kontaktverfahren der Gas- und Flüssigphase
erfolgt eine Absorption des SO2 mit der wässerigen Lösung der Schwefelsäure. Gleichzeitig geht die
Oxydation des SO2 durch Vorhandensein aktiver ftii Teilchen und freierer Radikale - Produkte der Radiolyse
von Wasser und Schwefelsäure - vor sich. Die genannten Produkte der Radiolyse bilden sich unter
Einfluß der ionisierenden Strahlung in der wässerigen Schwefelsäurelösung.
r>5 Bei Vorhandensein von Sauerstoff in den Abgasen
erfolgt in der Gas- und Flüssigphase auch die Absorption von Sauerstoff.
Die Produkte der Radiolvse von Wasser und
Schwefelsäure leiten in Anwesenheit eines Katalysators und des Sauerstoffs die Oxydation des SO2 in der
Kettenreaktion unter Bildung einer Schwefelsäurelösung, die den Katalysator enthält und frei von SO2
ist. Die Vollständigkeit der Oxydation des SO2 hängt
von den Bedingungen ab: Konzentration des SO2 im
Abgas, Temperatur des Abgases, Konzentration der zu berieselnden Säure und Verhältnis zwischen SO2
und Sauerstoff.
Die Abgase einiger Produktionsprozesse, beispielsweise
der Schwefelsäureherstellung, enthalten Sauerstoff in einer Menge, die zur vollständigen
Oxydation von SO., nicht ausreicht. In solchen Fällen ist es zweckmäßig, den fehlenden Sauerstoff durch
Zuleitung von zusätzlichem Sauerstoff bzw. von Luft nachzufüllen
Wenn man das optimale Verhältnis zwischen SO? und Sauerstoff für die gewählten Reaktionsparameter
berücksichtigt, kann man die erforderliche Menge des zusätzlich einzuleitenden Sauerstoffs bzw. der Luft errechnen.
Die notwendige zusätzliche Sauerstoff- bzw. Luftmenge kann beispielsweise vor dem Kontaktieren
des Abgases mit der wässerigen Schwefelsäurelösung eingeführt werden, indem man zuvor das Abgas mit
Sauerstoff bzw. Luft vermischt. Der Sauerstoffmangel kann auch während des Kontaktierens von Abgasen
und der wässerigen Schwefelsäurelösung wettgemacht werden durch gleichzeitige Zuleitung von Sauerstoff
bzw. Luft in den Kontaktprozeß oder unter Einwirkung ionisierender Strahlung auf die SO:-haItige
Schwefelsäurelösung bei gleichzeitiger Zuleitung von
Sauerstoff bzw. Luft in die erwähnte Lösung. Die notwendige Sauerstoff- bzw. Luftmenge kann bei verschiedenen
Verbindungen obenbeschriebener Varianten nachgefüllt werden.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man die anfallende Schwefelsäure mit einer Konzentration
bis zu 50% bei geringer Leistung (ca. 2 bis 70 rad/sck)
der Strahlungsquelle mit Gewährleistung der sanitären Reinigung der Gase (Reinigungsgrad
>(),95) gewinnen. Die radiationschemische Ausbeute der
Oxydation von SO: zu Schwefelsäure G (-SO:) beträgt
bis 4000 Moleküle pro 100 Elektroncnvolt der absorbierten Strahlungsenergie.
Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens schließt die Notwendigkeit einer zweistufigen
Berieselung der Gase mit Schwefelsäurelösung aus. Es gestattet, im Temperaturenbcrcich von 20 bis
70' ( /u fahren, d. h.. daß es keine obligatorische
vorhergehende Abkühlung der CJase. die /ur Verarbeitung
hei einer Temperatur bis zu 70" C" eintreten, erfordert und Gase mit einem Gehalt von SO; bis
0,4 Viii.-vi /u reinigen gesiatiet. Ali das vcreinfachi
bedeutend die Technologie der Verarbeitung.
Das erfindungsgemäße Verfahren der Reinigung von Abgasen der Schwefelsäureherstellung unter Anwendung
von ionisierender Strahlung ist wirtschaftlich vorteilhafter als die gegenwärtig angewandten Verfahren.
Das erfindungsgemäße Verfahren muß wie folgt durchgeführt werden: Es wird durch eine Zeichnung
veranschaulicht, in der das Prinzipschema der technologischen Anlage dargestellt ist.
Dabei wird das SO; enthaltende Gas durch die Rohrleitung 1 dem unteren Teil des Aufsatzabsorbers
2 zugeleitet. In den oberen Teil des Absorbers 2 tritt zur Berieselung durch die Düse über die Rohrleitung
3 die zuvor bestrahlte wässerige katalysatorhaltige Schwefelsäurelösung ein. Die Schwefelsäurelösung
mit aufgelöstem SO2 und O2 fließt aus dem
Absorber 2 in den Säurebehälter 4 ab und tritt dann durch die Rohrleitung S in den radiationschemischen
Apparat 6 ein. Dort wird die erwähnte Lösung der Einwirkung einer ionisierenden Strahlung unterzogen.
Die Strahlenrichtung ist durch Pfeil A angedeutet. Als Ergebnis der Einwirkung der ionsierenden
Strahlung in Gegenwart von O2 erfolgt die Oxydation
κι des SO2 zu Schwefelsäure. Als ionisierende Strahlungsquelle
können Röntgenstrahlen, y-Strahlen radioaktiver Isotope, beispielsweise Co'1", Cs1" und die
Bremsstrahlung des Beschleunigers geladener Teilchen verwendet werden. Aus dem radiationschemisehen
Apparat 6 wird die bestrahlte Schwefelsäurelösu'i°
Hü» nLfjy/^ Teilchen und freie Radikale enthält
mit Hilfe der Pumpe 7 über die Rohrleitung 8 in den Druckbehälter 9 übergepumpt. In den gleichen
Druckbehälter 9 gelangt über die Rohrleitung 10 die
2(i wässerige Katalysatorlösung, die im Behälter 11 vorbereitet
wurde. Die Vorbereitung der erwähnten Katalysatorlösung erfolgt im Behälter 11 durch Vermischung
von Wasser, das über die Rohrleitung 12 einfließt, und des Mangansalzes, dessen Einleitung der
Pfeil R bezeichnet. Die gewonnene Schwefelsäurelösung mit Katalysator fließt aus dem Behälter 9 durch
die Rohrleitung 3 zur Berieselung in den Absorber 2. EinTeildermit Pumpe 7 umgepumpten und bestrahlten
Schwefelsäurelösung wird über die Rohrleitung 13 aus dem System als Fertigprodukt abgeleitet, wobei
die Menge der in einer Zeiteinheit abgeleiteten Schwefelsäure, in Form ihrer wässerigen Lösung,
äquivalent der Menge des gleichzeitig oxydierten SO; ist. Der Aufwand an Schwefelsäure und Katalysator
is wird durch Zugabe in den Druckbehälter 9 der erforderlichen
Wassermenge über die Rohrleitung 14, und einer Katalysatorlösung, die aus dem Behälter 11 zugeleitet
wird, wettgemacht. Das gereinigte Gas wird aus dem oberen Teil des Absorbers 2 über die Rohr-
4(i leitung 15 in den Flüssigkeitsabscheider 16 abgeleitet
und weiter in die Atmosphäre in Richtung des Pfeils C hinausgeführt. Die am Flüssigkeitsabscheider 16 abgeschiedene
Schwefelsäure fließt über die Rohrleitung 17 in den Säurebehälter 4.
Im Falle eines Sauerstoffmangels im System wird der Sauerstoff durch Zuführung von l.ufl b/w. Sauerstoff
über die Rohrleitung 18 im unteren Teil des Absorbers
2 nachgefüllt.
Der Sauerstoffmangel im System kann jedoch wie
Sn oben erwähnt, auch durch eine vorangehende Vermischung
der Abgase mit Sauerstoff bzw. Luft vor dem Eintritt derselben in den Absorber bzw. durch Zuführung
von Sauerstoff oder Luft in den radiationschemischen Apparat wettgemacht werden. Das Sauerstoffdefizit
kann auch durch eine Verbindung der erwähnten Varianten nachgefüllt werden.
Zum besseren Verstehen der vorliegenden Erfindung sind nachstehend konkrete Beispiele angeführt.
Das0,13 Vol.-%S02und8 Vol.-%O2enthaltende
Gas fließt bei 70° C in den Absorber, der mit zuvor bestrahlter, 40 %iger wässeriger Schwefelsäurelösung
r.5 berieselt wird, die Mangansulfat als Katalysator in einer Menge von 0,03 Gew.-%, bezogen auf 1 Manganion,
enthält. Die absorbierte Dosisleistung beträgt bei der Bestrahlung der Lösung mit Röntgenstrahlen
1.1 rad/sek. Der SOi-Gchalt macht in dem aus dem
Absorber abfließenden Gas 0,0013 Vol.-% aus. Der Reinheitsgrad ist a — 0,995, die radiationschemische
Ausbeute der Oxydation von SO^ G (-SOi) beträgt
2200 Mol/100 eV.
Das 0,13 Vol.-% SO2 und 7,5 Vol.-% O2 enthaltende
Gas fließt bei 50° C in den Absorber, der zuvor mit Röntgenstrahlen bestrahlter 50%iger wässeriger
Schwefelsäurelösung berieselt wird, die als Katalysator Mangansulfat in einer Menge von 0,03 Gew.-%,
bezogen auf 1 Manganion, und Eisensulfat (durch Korrosion der Ausrüstungen) in einer Menge von
0,0034 Gew.-%, bezogen auf 1 Eisenion, enthält. Die absorbierte Dosisleistung beträgt 2,5 rad/sek. Der
SO;-Gehalt im austretenden Gas macht 0,0012 Vol.-% aus. Der Reinheitsgrad ist Λ = 0,96.
die radiationschemische Ausbeute von Oxydalionsprodukten G (-SO2)= 1000 Mol/100 eV.
Das 0,17Vol.-% SO-, 7,5 VoL-% O- und
1 ■ 10 " Vol.-% Phenol enthaltende Gas fließt bei 70° Cin den Absorber, der zuvor mit y-Strahlen Co""
bestrahlter 40%iger wässeriger Schwefelsäurelösung berieselt wurde, die als Katalysator Mangansulfat in
einer Menge von 0,03 Gew.-%, bezogen auf 1 Manganion, enthält. Die absorbierte Dosisleistung -
1.2 rad/sek, der Gehalt an SO2 im abfließenden
Gas = 0,0016 Vol.-%, Reinheitsgrad α = 0,92, radiationschemische
Ausbeule an Oxydationsprodukten G ( - SO2) = 2700/1 (K) eV.
Das 1.4 Vol.-% SO2 und 8 Vol.-% O2 enthaltende
Gas mit einer Temperatur von 600° C wird in der Rohrleitung vor dem Absorber mit Luft, die eine
Temperatur von 20° C aufweist, bei einem Volumenverhältnis Gas:Luft= 1:9 vermischt. Das Gemisch
fließt bei etwa 60° C in den Absorber, der zuvor mit y-Strahlen Co''" bestrahlter 40%iger wässeriger
Schwefelsäurelösung bestrahlt wurde, die Mangannitrat als Katalysator in einer Menge von 0.0003 Gew.-
'%. bezogen auf 1 Manganion, enthält. Die absorbierte
Dosisleistung - 1,2 rad/sek. Das aus dem Absorber austretende Gas enthält 0,0014 Vol.-Cf SO2. Der
Reinheitsgrad « = 0,955. Die radiationschemische Ausbeute - G (-SO2) = 2400 Mol/100 eV.
Das 0,8 Vo!.-^- SO., und (-. Vo!.-% O;. enthaltende
Gas mit einer Temperatur von 900C fließt in den Absorber.
Dazu kommt auch Luft bei 20° C in einer Menge von 3 Vol. Luft pro 1 Vol. Gas. Die Temperatur
des Gasgemisches liegt etwa bei 25° C. Der Absorber wird mit der von y-Strahlen bestrahlten
50%igen, wässerigen Schwefelsäurelösung berieselt, die Manganchlorid als Katalysator in einer Menge von
0,003 Gew.-%, bezogen auf 1 Manganion, enthält.
Die absorbierte Dosisleistung - 2,5 rad/sek. Der SO2-Gehalt im Gas beträgt am Austritt des Absorber
0,0018 VoL-%. Der Reinheitsgrad et = 0,92. die radiationschemische
Ausbeute G (-SO-.) = 1500 Mol/
100 eV.
Beispiel 6
Das 0,8 Vol.-% SO2 und 5 VoL-% O2 enthaltende Gas von 70° C fließt in den Absorber, der von einer mit y-Strahlen bestrahlten, 4()%igcn wässerigen Schwefelsäurelösung berieselt wird, die Manganphosphat als Katalysator in einer Menge von 0,003 Gew.-%, bezogen auf 1 Manganion, enthält.
Das 0,8 Vol.-% SO2 und 5 VoL-% O2 enthaltende Gas von 70° C fließt in den Absorber, der von einer mit y-Strahlen bestrahlten, 4()%igcn wässerigen Schwefelsäurelösung berieselt wird, die Manganphosphat als Katalysator in einer Menge von 0,003 Gew.-%, bezogen auf 1 Manganion, enthält.
Gleichzeitig wird dem unteren Teil des Absorbers bei 20° C Luft in einer Menge von 1 Vol. Luft pro
1 Vol. Gas zugeführt. Dem radiationschemischen Apparat wird ebenfalls Luft zugeleitet, indem man von
κι einer Menge 2 VoI. Luft pro 1 Vol. des zu reinigenden Gases ausgeht. Die absorbierte Dosisleistung 1,2
rad/sek. Der SO2-Gehalt im austretenden Gas beträgt
0,0038 Vol.-%. Der Reinheitsgrad « = 0,94. Die radiationschemische Ausbeute - G (-SO2) =
6450 Mol/H)OeV.
Das 0.39 Vol.-% SO2 und 10 Vol.-% O2 enthallende
Gas von 70° C wird vor dem Absorber mit
2(i 20" C warmer Luft in einem Volumenverhältnis von
1 :1 vermengt und fließt danach in den Absorber. Zur Berieselung wird die zuvor mit y-Strahlen bestrahlte
50%ige, wässerige Schwefelsäurelösung zugeleitet, die Manganperchlorat als Katalysator in einer Menge
von 0,03 Gew.-%. bezogen auf 1 Manganion, enthält. Dem radiationschemischen Apparat wird Sauerstoff
in einer Menge von 'Λ Volumen vom Volumen des zu reinigenden Gases zugeführt. Der SO2-Gehalt im
gereinigten Gas beträgt 0,0019 Vol.-%. Der Reinigungsgrad it = 0,97. Die absorbierte Dosisleistung
macht 10 rad/sek aus. Die radiationschemischc Ausbeute
G ( - SO2) = 400 Mol/100 e V.
Beispie! 8
Das 0,3 Vol.-% SO2 und 8 Vol.-% O2 enthaltende
Gas fließt bei 70° C in den Absorber, der mit einer zuvor mit y-Strahlen bestrahlten 40%igen, wässerigen
Schwefelsäurelösung berieselt wurde, die Manganphosphat als Katalysator in einer Menge von
4(i 0,0003 Gew.-Cf. bezogen auf 1 Manganion, enthielt.
Dem radiationschemischen Apparat wird Sauerstoff in einer Menge von V^ Volumen vom Volumen des
zu reinigenden Gases zugeführt. Die absorbierte Dosisleistung beträgt 2.5 rad/sek. der SO2-Gehalt beträgt
beim Austritt aus dem Absorber 0,0029 Vol.-%, der Reinheitsgrad a = 0,98. Die radiationschemische
Ausbeute - G (-SO2) = 5000 Mol/100 eV.
5(i Das 0.2 Vol.-Of SO2 und 20 Vol.-% O2 enthaltende
Gas fließt bei 20° C in den Ab·.orber, der mit einer
zuvor mit Röntgenstrahlen bestrahlten 40%igen,
wässerigen Schwcfelsäurelösung berieselt wurde, die Mangansulfat als Katalysator in einer Menge von
0,0003 Gew.-%, bezogen auf 1 Manganion, enthält. Die absorbierte Dosisleistung beträgt 1,1 rad/sek, der
SO2-GehaIt macht beim Austritt aus dem Absorber
0 aus, der Reinheitsgrad ex= 1,0, die radiationschemische
Ausbeute an Oxydationsprodukten beträgt G
fin (-SO2) 3400 Mol/100 eV.
Beispiel 10
Das 0,230 Vol.-% SO2 und 20 VoL-% O2 enthaltende
Gas fließt bei 20° C in den Absorber,
fts Vor der Zuleitung zur Berieselung wird die zuvor mit y-Strahlen Ca''" 40%igc. wässerige Schwefelsäurelösung, die Mangannitrat als Katalysator in einer Menge von (1.00028 Gew.-'*. bezogen auf 1 Man-
fts Vor der Zuleitung zur Berieselung wird die zuvor mit y-Strahlen Ca''" 40%igc. wässerige Schwefelsäurelösung, die Mangannitrat als Katalysator in einer Menge von (1.00028 Gew.-'*. bezogen auf 1 Man-
ganion, enthält, mit einer l()%igen wässerigen Mangannilratlösung
vermischt, wobei man eine 4()%igc wässerige Schwefelsäurelösung gewinnt, die 0,03
Gew.-% Katalysator, bezogen auf 1 Manganion, enthält. Die absorbierte Dosisleistung beträgt
10
1,2 racl/sek. Der SOi-Gehalt in dem aus dem Absorber
ausfließenden Gas beträgt 0,0026 Vol.-%. Der Reinheitsgrad a = 0,995. Die radiationschemische
Ausbeute der Oxydation von SOi macht G (-SO;) = 3900 Mol/100 eV aus.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verfahren zur Reinigung von SO2-haItigen
Abgasen durch ihren Kontakt mit einer wässerigen Schwefelsäurelösung in Gegenwart von Sauerstoff
bzw. Luft und eines anorganischen Mangansalzes als Katalysator, unter Gewinnung einer SO2-haltigen
Schwefelsäurelösung und einschließlich Kontaktierung mit einem Aktivator unter Erhalt einer
SOs-freien Schwefelsäurelösung, unter darauffolgender Ableitung eines Teils der Schwefelsäure
aus dem System in einer Menge, die der des oxydierten SOs äquivalent ist, und Zuführung der
restlichen Schwefelsäurelösung in den Kontaktprozeß mit Abgasen, dadurch gekennzeichnet,
daß man als anorganische Mangansalze das Mangansulfat, -perchlorat, -chlorid, -nitra'i bzw.
-phosphat in einer Menge von 0,0003 bis 0,03 Gew.-%, bezogen auf 1 Manganion, verwendet
und daß man die nach dem Kontaktieren gewonnene wässerige SOi-haltige Schwefelsäurelösung
der Einwirkung eines Aktivators — der ionisierenden Strahlung - unter Bildung einer SO2-freien
Schwefelsäurelösung unterzieht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die restliche Schwefelsäurelösung
vor dem Kontaktieren mit der wässerigen Katalysatorlösung vermischt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abgase vor dem
Kontaktieren mit Sauerstoff bzw. Luft vermischt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abgase mit der wässerigen
Schwefelsäurelösung gleichzeitig mit der Zuführung von Sauerstoff bzw. Luft in den Kontaktprozeß
einführt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die ionisierende
Strahlung auf die SO2-haltige Schwefelsäurelösung
bei gleichzeitiger Zuleitung von Sauerstoff bzw. Luft in die erwähnte Lösung einwirken
läßt.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2442748A DE2442748C3 (de) | 1974-09-06 | 1974-09-06 | Verfahren zur Verarbeitung von SO↓2↓-haltigen Abgasen |
JP50044364A JPS51121499A (en) | 1974-09-06 | 1975-04-14 | Treating process for exhaust gas containing sulfur dioxide |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2442748A DE2442748C3 (de) | 1974-09-06 | 1974-09-06 | Verfahren zur Verarbeitung von SO↓2↓-haltigen Abgasen |
JP50044364A JPS51121499A (en) | 1974-09-06 | 1975-04-14 | Treating process for exhaust gas containing sulfur dioxide |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2442748A1 DE2442748A1 (de) | 1976-03-25 |
DE2442748B2 DE2442748B2 (de) | 1980-10-09 |
DE2442748C3 true DE2442748C3 (de) | 1981-08-06 |
Family
ID=25767654
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2442748A Expired DE2442748C3 (de) | 1974-09-06 | 1974-09-06 | Verfahren zur Verarbeitung von SO↓2↓-haltigen Abgasen |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS51121499A (de) |
DE (1) | DE2442748C3 (de) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE217722C (de) * | ||||
GB265857A (en) * | 1926-07-20 | 1927-02-17 | Raymundo Gallardo Y De Sotto | Improvements in the manufacture of sulphuric acid |
DE1567704A1 (de) * | 1966-04-21 | 1970-07-02 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxyd aus Abgasen |
-
1974
- 1974-09-06 DE DE2442748A patent/DE2442748C3/de not_active Expired
-
1975
- 1975-04-14 JP JP50044364A patent/JPS51121499A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2442748B2 (de) | 1980-10-09 |
JPS51121499A (en) | 1976-10-23 |
DE2442748A1 (de) | 1976-03-25 |
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