DE2448056A1

DE2448056A1 - Verfahren zur gewinnung von fluessigem schwefeldioxyd

Info

Publication number: DE2448056A1
Application number: DE19742448056
Authority: DE
Inventors: Stig Arvid Petersson
Original assignee: Boliden AB
Current assignee: Boliden AB
Priority date: 1973-10-15
Filing date: 1974-10-09
Publication date: 1975-04-30
Also published as: PL102910B1; SE382967B; CH610282A5; US3985529A; DK135676C; AU7411074A; DE2448056C3; AT333783B; FR2247423B1; FI62270B; IE40529L; JPS5078593A; DK540674A; IT1022869B; DE2448056B2; PH11506A; IE40529B1; FI300474A; SU682119A3; NL181985B

Description

Boliden Aktiebolag Stockholm/Schweden

Verfahren zur Gewinnung von flüssigem Schwefeldioxyd

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von flüssigem Schwefeldioxyd aus Schwefeldioxyd enthaltenden Gasen, wobei das Gas mit Wasser in einer Absorptionsanlage gewaschen wird, so daß das Schwefeldioxyd von dem Waschwasser absorbiert wird.

Flüssiges Schwefeldioxyd wird u.a. bei der Herstellung von Bleichmitteln für die Zelluloseindustrie und zur Herstellung von Schwefelsäure benötigt. Bei beiden Anwendungsgebieten wird ein hoher Reinheitsgrad des Schwefeldioxyds gefordert, so daß die in Röstgasen vorhandenen Verunreinigungen entfernt werden müssen, da diese Verunreinigungen ansonsten dem erhaltenen kondensierten Schwefeldioxyd bei der Veiterverarbeitung folgen würden.

Flüssiges Schwefeldioxyd wird üblicherweise aus Röstgasen

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hergestellt, die durch die Verbrennung von schwefelhaltigen Substanzen erzeugt werden. Diese Gase sind normalerweise Abgase bei Sulfidröstprozessen, wobei Jedoch auch Gase verwendet werden können, die von der Verbrennung von reinem Schwefel herrühren. Beim Rösten von Metallsulfiden in Luft wird normalerweise ein Gas mit einem Schwefeldioxydgehalt zwischen 2 - 16# erhalten. Um den Schwefeldioxydgehalt zu erhöhen, kann beim Röstprozeß mit Sauerstoff angereicherte Luft verwendet werden; auf diese Weise läßt sich der Schwefeldioxydgehalt beträchtlich erhöhen. Es sind verschiedene Verfahren bekannt, um Gase zu konzentrieren, die Schwefeldioxyd enthalten, und um daraus flüssiges Schwefeldioxyd herzustellen.

Ein Verfahren zur Herstellung von flüssigem Schwefeldioxyd aus Röstgasen mit einer SQg-Konzentration von 6 -ι 7% ist in Ulimanns Enzyklopädie der technischen Chemie (1964), Band 15, Seite 420, beschrieben. Bei diesem Verfahren wird die gesamte Röstgasmenge auf etwa -6O⁰C abgekühlt, wobei gleichzeitig der Druck erhöht wird, so daß das SOp kondensiert. Dieses Verfahren ist aufgrund des hohen Energiebedarfs nachteilig. Die zur Durchführung dieses Verfahrens benötigte Anlage ist aufgrund der hohen Verfahrensdrücke aufwendig und kompliziert.

Ein anderes Verfahren zur Herstellung von flüssigem Schwefeldioxyd aus Röstgasen mit niedrigen Schwefeldioxydanteilen ist beschrieben in Kemisk Tidskrift Nr. 1, 1970, Seiten 34 - 40. Bei diesem Verfahren werden die Röstgase zuerst durch einen Absörptionsturm geleitet, in dem das Schwefeldioxyd von kaltem Wasser (5 - 10°C) absorbiert wird, bevor das Schwefeldioxyd in einer Rektifizier- oder Austreibekolonne mit Dampf abgetrennt bzw. ausgetrieben wird; das Schwefeldioxid wird dann unter Anwendung von Schwefelsäure getrocknet und anschließend entweder durch Kompression auf 4 Bar oder AbUhlung bei atmosphärische« Druck auf etwa -15⁰C in den flüssigen Zustand gebracht. Diese Verfahrensweise ist unter der Voraussetzung, daß4Ur di· Absorption kaltes Was»er zur Verfügung steht, der zuletzt beschrieb-enen

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bekannten Verfahrensweise vorzuziehen.

Ein weiteres bekanntes Verfahren, das mit dem in Kemisk Tidskrift beschriebenen Verfahren vergleichbar ist, ist in Kirk Othmer Band 19, Seite 414, beschrieben, wobei in diesem Fall das SO₂ von Dimethylanilin absorbiert wird.

In der deutschen Patentschrift 1 667 745 ist ein Verfahren zum Konzentrieren von Schwefeldioxyd enthaltendem Gas beschrieben, wobei eine Absorption mit kaltem Wasser und eine Desorption bei ständig fallendem Druck erfolgt, wobei das Schwefeldioxyd, das bei dem niedrigsten Druck abgetrennt bzw. ausgetrieben wird, bei sukzessiv ansteigendem Druck im Gegenstrom die verschiedenen Austreibestufen passiert, und wobei zwischen diesen einzelnen Austreibestufen Pumpen angeordnet sind, um den Druck des Schwefeldioxyds fortlaufend zu erhöhen.

In der schwedischen Patentschrift 167 993 ist ein Verfahren beschrieben, um von Abgasen eines Sulfitkessels den Schwefeldioxydanteil als flüssigen Schwefeldioxyd zu gewinnen; In diesem Fall werden die Abgase zum Zwecke der Kondensation in einer Reihe von Wärtnetausehern abgekühlte Aus den Kesselgasen wird das Schwefeldioxyd unter Druck mittels kaltem Wasser ausgewaschen^ Das Schwefeldioxyd wird dann bei einem Druck, der unter dem Kesseldruck liegt, jedoch nicht bei atmosphärischem Druck, in einem Wärmetauscher ausgetrieben bzw_o abgetrennt, bevor das Schwefeld'ioxyd nach Komprimierung in einem Wärmetauscher durch Kühlung getrocknet und kondensiert wird.

In der deutschen Patentschrift 1 567 462 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem Schwefeldioxydgas unter Vakuum aus dem Spülwasser abgetrennt bzw. ausgetrieben wird, wobei das in dem Gas vorhandene Schwefeldioxyd gleichzeitig erwärmt und konzentriert wird, indem der Dampf verschiedenen Stufen zugeführt wird, in denen der Druck und die Temperatur des Gases fortschreitend erhöht wird. Der Dampf wird durch Erhöhen des

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Druckes kondensiert. Bei diesem Verfahren werden jedoch große Energiemengen benötigt, und der Dampfverbrauch liegt bei 5,35 Tonnen je Tonne erzeugtem SO₂.

1 769 303 In der deutschen Auslegeschrift7ist ein Verfahren zur Reinigung von Gas beschrieben, wobei das Schwefeldioxyd unter Vakuum abgetrennt bzw. ausgetrieben wird. Das Verfahren wird durchgeführt, ohne daß von außen her zum Abtrennen bzw. Austreiben des Schwefeldioxyds Dampf zugeführt werden muß, so daß die zum Schwefeldioxydaustreiben bzw. -abtrennen benötigten Drücke sehr gering sind. Bei diesem Verfahren wird die gesamte Gasmenge durch die Vakuumpumpe gepumpt. Für große Gasmengen wird eine außerordentlich großräumige Anlage benötigt und die Vakuumpumpen verbrauchen große Energiemengen. Dieses Verfahren ist bei der Verarbeitung von großen Gasmengen und bei der Herstellung von flüssigem Schwefeldioxyd in großtechnischem Maßstab nicht geeignet.

Die wesentlichen Nachteile, die den bekannten Verfahren anhaften, bestehen darin, daß der Energieverbrauch sehr hoch liegt, insbesondere wenn für die SOg-Absorption kein kaltes Wasser zur Verfügung steht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem bekannten Verfahren verbessertes Verfahren zur Gewinnung von flüssigem Schwefeldioxyd zu schaffen, wobei es insbesondere um eine Herabsetzung des Energieverbrauches geht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß das absorbierte Schwefeldioxyd anschließend bei Unterdruck und einer Temperatur von 15 - 98°C in einer Austreibe- bzw. Rektifizierkolonne durch Einblasen von Dampf ausgetrieben wird, daß das feuchte Schwefeldioxydgas danach gekühlt wird, so daß das Wasser kondensiert, daß das Gas danach weiter getrocknet und durch Abkühlung in einem Wärmetauscher kondensiert wird, und daß das ganze System in den einzelnen Stufen unter Unterdruck gehalten wird, indem

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nach der Schwefeldioxydkondensationsstufe die Gase abgesaugt werdend

Die Ausgangsgase werden vorzugsweise vorher einem Staubreinigungsprozeß unterworfen. Die Abkühlung des feuchten Schwefeldioxydgases kann mit kaltem Wasser oder unter Verwendung von anderen Kühlmitteln wie beispielsweise flüssigem Schwefeldioxyd erfolgen, um den größten Teil des in dem Gas enthaltenen Wassers zu kondensieren. Zum Trocknen des weitgehend von Wasser befreiten Gases wird vorzugsweise Schwefelsäure verwendet.

Das aus dem feuchten Schwefeldioxydgas kondensierte Wasser kann anschließend wieder der Austreibe- bzw. Rektifizierkolonne zugeführt werden, um das gelöste Schwefeldioxyd abzuscheiden.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich der Energieverbrauch beträchtlich dadurch herabsenken, daß der Dampfverbrauch nur niedrig ist, wenn das Abtrennen bzw. Austreiben von SO₂ unter Vakuum erfolgt. Die Menge der Restgase, die weggepumpt werden muß, ist zusätzlich nur sehr klein, so daß das gesamte System von einer verhältnismäßig kleinen ' Vakuumpunpe unter Vakuum gehalten werden kann, d.h. einer Pumpe, die einen geringen Energieverbrauch hat. Die mit Schwefeldioxyd gesättigten Restgase lassen sich wieder dem Absorptionsturm bzw. der Absorptionsanlage zuführen.

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen ₉ vor den Kondensator eine zusätzliche Vakuumpumpe zu schalten« Dadurch ist es möglich, im Bereich des Kondensators mit einem höheren Druck zu arbeiten, obwohl dieser Druck vorzugsweise noch unter dem atmosphärischen Druck liegen soll. Dieses bedeutet, daß die Abkühlungstemperatus* d@s in dem Kondensator gebildeten flüssigen Schwefeldioxyds aag©hoben werden kann. Ein wesentlicher Vorteil des - * erf induiagsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die sogenannten niederwertigea Kalorien wie Abhitze in Form von heißem Wasser oder Dampf mit niedrigerem Druck in der Aus-

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treibe» bzw. Rektifizierstufe wieder verwendet werden können.

Eine Anlage zur Herstellung von Schwefelsäure aus Sulfiden umfaßt einen Absorptionsturm, dem das Sclwefeldioxyd enthaltene Gas zugeführt wird und in dem das Schwefeldioxyd von kaltem Wasser absorbiert wird. Der Absorptionsturm ist vorzugsweise mit einer säurebeständigen Auskleidung versehen und mit Füllkörpern, beispielsweise aus Polypropylen oder keramischem Material, gefüllt» Es können auch andere Arten von Absorptionstürmen verwendet werden, etwa Glockenbodenkolonnen, wobei jedoch die Materialprobleme in dieser Hinsicht gewisse Einschränkungen erforderlich machen. Im oberen Teil der Kolonne bzw. des Turmes ist vorzugsweise ein Tröpfchenabscheider angebracht, um zu verhindern, daß Tröpfchen von dem gewaschenen Gas mitgerissen werden.

Das Wasser wird nach dem Absorptionsturm in einer Austreibeoder Rektifizierkolonne behandelt, die, ebenso wie der Absorptionsturm, vorzugsweise mit einer säurebeständigen Auskleidung versehen ist. Die Austreibe- bzw. Rektifizierkolonne ist vorzugsweise ebenfalls mit Füllkörpern aus Kunststoff oder keramischem Material gefüllt.

Bevor das Schwefeldioxyd in der Austreibe- bzw. Rektifizierkolonne ausgetrieben wird, kann es vorteilhaft sein, das dieser Kolonne zugeführte Wasser beispielsweise in einem Plattenwärmeaustauscher aus säurebeständigem Stahl, Titan oder Paladium-Titan im Gegenstrom zu dem die Austreibe- bzw. Rektifizierkolonne verlassenden Wasser zu führen»

1Mb Sciiwefeldioxyd enthaltende (Ms, das aus dem Wasser ausgetrieben worden ist, ι*ΓΪΐ>ά daaaeh beispi©Im©ls@ ia einem Wärmetauscher aus säurebeständigem Stahl, Ti tarn ©der Palladium-Ti tan gekühlt.

Das gekühlte Gas wird dann unter Verwendung von Schwefelsäure in einem Trockenturm getrocknet, der vorzugsweise mit FUIl-

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körpern gefüllt ist. Anstelle eines Füllkörpertrockenturmes kann auch eine Glockenbodenkolonne verwendet werden, die jedoch einen höheren Druckabfall zur Folge hat.

Das Schwefeldioxyd wird nach dem Waschen unter Verwendung eines geeigneten. Kühlmittels, beispielsweise Freon, in einem Kühler kondensiert. Der Kühler enthält Einrichtungen zum Zuführen von flüssigem Freon, beispielsweise einen Schneckenverdichter, und einen Kondensator für das Kühlmittel sowie einen Kondensator für das Schwefeldioxyd, wobei dieser Kondensator vor dem Kühlmittelsystem getrennt ist. Rohrwärmetauscher bilden für diesen Zweck die besten Kondensatoren.

Es ist weiterhin ein Pumpenaggregat vorgesehen, um nicht kondensierte Gase wegzuführen, beispielsweise Schwefeldioxyd, Stickstoff und Sauerstoff sowie andere Inertgase· Diese Restgase werden vorzugsweise wieder dem Absorptionsturm zugeführt.

Zwischen dem Trockenturm und dem Kondensator ist vorzugsweise ein weiteres Pumpaggregat angebracht, um den Druck in dem Kondensator geringfügig zu erhöhen, da dann die Kondensation bei höheren Temperaturen erfolgen kann. Da die gesamte Gasmenge durch diese Pumpe gefördert werden muß, sollte die Druckerhöhung verhältnismäßig klein sein, um unnötige Energieverluste zu vermeiden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden an Hand der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben. Das Gas, das Schwefeldioxyd enthält, wird durch die Leitung 2 einem Absorptionsturm 1 zugeführt, den das gereinigte Gas durch die Leitung 3 verläßt. Zur Absorption des Schwefeldioxyds wird dem Absorptionsturm durch eine Leitung 4 kaltes Wasser zugeführt, welches den Absorptionsturm durch eine Leitung 5 verläßt und in einen Wärmetauscher 6 gelangt. Das den Wärmetauscher verlassende Gas gelangt durch eine Leitung 7 in eine Austreibe- bzw. Rektifizierkolonne 8, der durch die Leitung 9 Dampf zugeführt wird. Das erwärmte Wasser verläßt die Kolonne 8

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durch eine Leitung 10 und wird dem Wärmetauscher 6 zugeführt, den es durch die Leitung 11 verläßt. Das Schwefeldioxyd enthaltende Gas verläßt die Kolonne 8 durch eine Leitung 12 und wird einem Kühler 13 zugeführt, in dem ein Teil des aus der Kolonne 8 kommenden Wasserdampfes kondensiert wird; dieses Kondensat wird der Kolonne 8 durch eine Leitung 14 zugeführt. Das gekühlte Gas gelangt durch eine Leitung 15 in einen Trockenturm 16, dem durch eine Leitung 17 Schwefelsäure zugeführt wird, die durch eine Leitung 18 wieder abgeleitet wird. Das getrocknete Gas wird anschließend durch eine Leitung 19, vorzugsweise auch mittels einer zusätzlichen Vakuumpumpe 20, einem Kondensator 21 zugeführt, dem durch die Leitung 22 Kühlmittel zugeführt wird, das den Kondensator wieder durch die Leitung 23 verläßt. Die nicht kondensierten Gase werden durch die Leitung 24 zu einer Vakuumpumpe 25 abgeführt. Die Restgase gelangen vorzugsweise von der Vakuumpumpe über eine Leitung 26 wieder in den Absorptionsturm 1, während das kondensierte Schwefeldioxyd durch die Leitung 27 aus dem Kondensator 21 abgeleitet wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich durch das folgende Beispiel, welches dem Beispiel 3 der folgenden Tabelle entspricht, darstellen: Dem Kopf der Austreibe- bzw. Rektifizierkolonne werden etwa 1100 nr/std. Wasser mit einem S0₂-Gehalt von 1,5% zugeführt; dieses Wasser hat eine Temperatur von etwa 70⁰C. Infolge der augenblicklichen Verdampfung eines Teiles des Wassers und des SO₂ fällt die Temperatur auf etwa 63⁰C, was die Temperatur des ausgetriebenen SOp-Gases ist, wenn es die Austreibe- bzw. Rektifizierkolonne verläßt. Der Druck in der Kolonne beträgt beispielsweise am Kopf etwa 235 mm Hg und am Boden etwa 240 mm Hg. Die Temperatur am Boden der Kolonne liegt dann etwa bei 72⁰C, was der Temperatur von gesättigtem Wasserdampf bei etwa 240 mm Hg entspricht. Die für den Austreibe- bzw. Rektifiziervorgang benötigte Wärme wird in Form von Dampf zugeführt, der direkt in den Boden der Kolonne eingeblasen wird·

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Die Kolonne verläßt ein Gas mit ρ H₂O = 170 mm Hg und ρ SOp = 65 mm Hg. Dieses entspricht etwa 16 t/std, SOp und

etwa 11_r8 t/std. H₂O oder 5600 bzw. 14700 Nm³/std.

Das Gas wird in dem Rücklaufkühler mit kaltem Wasser auf 5⁰C abgekühlt, wodurch der größte Anteil des in dem Gas enthaltenen Wassers kondensiert wird, wobei ein Restwassergehalt von nur 150 kg/std. zurückbleibt. Auf diese Weise werden etwa 5,8 t Wasser kondensiert; dieses Wasser wird wieder in die Austreibe- bzw. Rektifizierkolonne zurückgeleitet.

Dem Schwefelsäuretrockenturm werden 15 t/std. SO₂ und 150 kg/std. Wasserdampf zugeführt, wodurch der Wasserdampf völlig abgeschieden wird, und das getrocknete Gas wird dem S0₂-Kondensator zugeführt, in dem die Temperatur auf etwa -45 C abgesenkt wird, d.h. auf eine Temperatur, bei der flüssiges Schwefeldioxyd gebildet wird. Der Sinn der an den Kondensator angeschlossenen Vakuumpumpe besteht darin, restliche Anteile an SOp-, Op"* ^2~ ^un(^ COp-Gasen zu entfernen und den Druck in dem Kondensator auf etwa 150 mm Hg zu halten. Das Restgas, das hauptsächlich aus SO₂ besteht (p SO₂ « 119 mm Hg) wird in den Absorptionsturm 1 zurückgeleitet. Das Volumen dieser Restgasmenge beträgt etwa 200 Nnr/std., wovon 147 Nnr/std. SO₂ ist.

Bei bekannten Verfahren zum Austreiben von SO₂ aus Wasser, das 0,5 - 2,0# SO₂ enthält, liegt der normale Dampfverbrauch zwischen 2-6 Tonnen je Tonne ausgetriebenem SO₂-GaS.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt der Dampfverbrauch nur 1-1,5 Tonnen Dampf je Tonne

Bei den folgenden Vergl@iehsbeispi©len atammen die Werte von verschiedenen Versuchen her₈ die in einer Anlage durchgeführt wurden, die in der oben beschriebenen Weise aufgebaut ist. Das Beispiel 3 entspricht dem oben beschriebenen Versuchsbeispiel. Die Tabellenwerte repräsentieren demzufolge diesen Testversuch, wobei die drei anderen Versuche unter geringfügig

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abgewandelten Parametern gefahren worden sind.

Vergleichsbeispiele Beispiel 1

Temp, des der Rektifizierkolonne gugeführ- 35 ten Wasser (C;

Druck am Kopf der
Rektifizierkolonne (mm Hg) 42

Druck am Boden der
Rektifizierkolonne (mm Hg) 47

Temp, des abgehenden

Dampfes (⁰C) 28

Temp, am Boden der
Rektifizierkolonne (⁰C) 37 Druck hinter dem

Rücklaufkondensator (mm Hg) 38 Druck nach der H_?SO. Trocknung 35

Druck nach der SO₉-Kondensation (mm Hg)

Kondensations-Temperatur im SO₂-Kondensator ( C)

27

-74

Gewicht des SO₉ aus der
Rektifizierkolonne (kg/h) 16000

Gewicht des H₂O aus
der Rektifizierkolonne
(kg/h)

Gewicht H₉O zu H₉SO/,

(kg/h) * * ^H 930

48

-65 -50

85	235	755
90	240	760
41	63	92
50	72	100
65	200	700
45	160	600
35 .	100	500

-25

16000 16000 16000 10500 11800 13700

500

150

Aus der Tabelle ist zu entnehmen, daß das erfindungsgemäße Verfahren hinsichtlich des Druckes, der Temperatur und der Wärmemenge mit verschiedenen Parametern benutzt werden kann. Beim Vergleichsbeispiel 1 zeigen die Verfahrenswert©? daß in dem System mit niedrigen Drucken gearbeitet wird. Dieses bedeutet, daß von d©r Austreibe- bzw. Rektifizi©rkolo-nne eine kleinere Wassermenge abgetrieben wird, di@ in dem Rücklaufkondensator kondensiert werden muß, und daß im Verlauf des Schwefelsäuretrocknungsprozesses von der Schwefelsäure eine größere Wassermenge absorbiert werden muß. Das Gas muß zusatz· lieh auf eine niedrige Temperatur abgekühlt werden, um es zu

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kondensieren, wobei dieses dadurch ausgeglichen werden kann, daß Überschußwärme in Form von Wasser oder Dampf mit niedrigem Druck benutzt wird. Bei höherem Druck in dem System kann die Temperatur des Schwefeldioxydkühlers erhöht werden, und die Menge des von der Schwefelsäure absorbierten Wassers wird reduziert. Andererseits sind die Energiekosten etwas höher und es muß eine größere Menge hochwertiger Kalorien verwendet werden.

Das Bestreben muß dahin gehen, unter Berücksichtigung der örtlichen Bedingungen ein optimales Verhältnis zwischen der benutzten Temperatur und dem benutzten Druck zu erreichen. In bestimmten Fällen ist Schwefelsäure von einer Schwefelsäureherstellungsanlage verfügbar, und diese Säure kann dann ohne wesentliche Kostenerhöhungen beim Trocknungsprozeß benutzt werden, um große Wassermengen von der Schwefelsäure zu absorbieren. Die auf diese Weise erhaltene verdünnte Säure kann dann wieder in die Absorptionsstufe der Schwefelsäureherstellungsanlage zurückgeführt werden. In bestimmten Fällen muß die Schwefelsäure verdampft und nach Entfernen des Wassers wieder dem Trocknungssystem zugeführt werden; in diesem Fall ist es wünschenswert, daß die von der Schwefelsäure absorbierte Wassermenge kleiner ist. Wenn eine Säuerstoffanlage vorhanden ist, ist es möglich, unter vertretbaren Kosten eine Abkühlung auf niedrige Temperaturen zu erreichen, was soviel bedeutet, daß im Bereich des Schwefeldioxydkondensators mit niedrigen Temperaturen gearbeitet werden kann. Wie bereits erwähnt, hängt somit die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hinsichtlich der angewandten Parameter von den jeweiligen örtlichen 6egebenheiten ab, und es ist besonders vorteilhaft, daß das erfindungsgemäße Verfahren in dieser Hinsicht außerordentlich flexibel und anpassungsfähig ist.

Im folgenden wird das Abtrennen bzw. Wiedergewinnen von flüssigem Schwefeldioxyd aus den Abgasen einer Ölfeuerungsheitzungsanlage beschrieben. Das verwendete Öl enthielt 3% Schwefel, was in dem Abgas einen Schwefeldioxydanteil von 0,2 Vol-% ergab. Das Abgas enthielt weiterhin 12% CO2 ,

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H₀O und 75% N₀. Die Menge des Abgases betrug bei einer Temperatur von 175 C 10 nr/std. Die Abgase wurden auf 50⁰C abgekühlt, wobei diese Abkühlung ohne Kondensation von Wasser erfolgte. Durch den Kühlprozeß wurden 50 Tonnen Dampf je Stunde erzeugt. In einer zweiten Kühlstufe wurden die Abgase weiter auf 30°C abgekühlt, was je Stunde zu 75 Tonnen kondensiertem Wasser führte. Das kondensierte Wasser enthielt eine kleine Menge Schwefeldioxyd, und das kondensierte Wasser wurde mit Luft behandelt, um diese S0_o-Menge abzutreiben, bevor das Wasser einem Behälter zugeführt wurde. Das ausgetriebene Gas wurde zusammen mit dem Rest an abgekühlten Gasen einem Absorptionsturm zugeführt. Die Gase wurden in dem Absorptionsturm mit einer Wasserlösung eines Zitrates (1600 nr/std.) behandelt; eine derartige Wasserlösung hat eine bessere SOp-Löslichkeit als Wasser ohne Zusatz einer Puffersubstanz· Nach dem Absorptionsprozeß wurde das Schwefeldioxyd enthaltende Absorptionswasser mit einer Temperatur von 25°C unter Zwischenschaltung eines Wärmetauschers einer Austreibe- bzw. Rektifizierkolonne zugeführt, in der das Absorptionswasser mit 25 t/std. Dampf auf 50⁰C erwärmt wurde. Der Druck in der Kolonne wurde bei 120 Torr gehalten. Das ausgetriebene Gas wurde aus der Kolonne einem Kondensator zugeführt, in dem das Gas indirekt mit Wasser gekühlt wurde; das kondensierte Wasser wurde in die Austreibe- bzw. Rektifizierkolonne zugeführt und das Absorptionswasser wurde in den Ahsorptionsturm zurückgeleitet, und zwar nach Durchführung eines Wärmetausches mit SO₂ enthaltendem Absorptionswasser, wodurch die Temperatur von 55⁰C auf 22°C abgesenkt wurde. Das nunmehr bei einer geringen Temperatur mit Wasserdampf gesättigte Gas wurde mit Schwefelsäure getrocknet, wodurch ein praktisch völlig getrocknetes Gas, das aus SOp und kleineren Inertgasmengen bestand, erhalten wurde. Nach dem Trockenprozeß wurde das Gas auf eine Temperatur von -60⁰C abgekühlt, wodurch je Stunde 6 Tonnen Schwefeldioxyd kondensierten. Die kondensierte Schwefeldioxydmenge wurde abgeleitet. Nach der Kondensation des Schwefeldioxyds wurde das restliche Gas mittels einer Vakuumpumpe bei normalem Druck abgezogen.

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Dieses Gas, das hinsichtlich des Schwefeldioxyds gesättigt war, wurde widder in den Absorptionsturm zurückgeleitet. Dieses Gas lag in einer Menge von 650 nr/std. vor und enthielt 10 Tonnen SO₂ und 6 Tonnen CO₂ je Stunde.

Einer der Vorteile der Rückführung des Restgases in den Absorptionsturm liegt darin, daß der Schwefeldioxydgehalt das Absorptionsmedium saurer macht, wodurch die Löslichkeit von Kohlendioxyd reduziert wird. Dadurch wird die Kohlendioxydmenge in dem abgetriebenen Gas reduziert, was zu einer proportionalen Erhöhung der abgetriebenen Schwefeldiöxydmenge führt.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Gewinnung von flüssigem Schwefeldioxyd aus Schwefeldioxyd enthaltenden Gasen, wobei das Gas mit Wasser in einer Absorptionsanlage gewaschen wird, so daß das Schwefeldioxyd von dem Waschwasser absorbiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das absorbierte Schwefeldioxyd anschließend bei Unterdruck und einer Temperatur von 15 - 98° C in einer Austreibe- bzw. Rektifizierkolonne durch Einblasen von Dampf ausgetrieben wird, daß das feuchte Schwefeldioxydgas danach gekühlt wird, so daß das Wasser kondensiert, daß das Gas danach weiter getrocknet und durch Abkühlung in einem Wärmetauscher kondensiert wird, und daß das ganze System in den einzelnen Stufen unter Unterdruck gehalten wird, indem nach der Schwefeldioxydkondensationsstufe die Gase abgesaugt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kondensierte Wasser wieder in die Austreibe- bzw. Rektifizierkolonne zurückgeleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das feuchte Gas in einem Wärmetauscher bei einer Temperatur von 0 - 1O°C abgekühlt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wärmetausch zwischen dem die Austreibebzw. Rektifizierkolonne verlassenden Wasser und dem der Austreibe- bzw. Rektifizierkolonne zugeführten, Schwefeldioxyd enthaltenden Wasser durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck hinter der Trockenstufe des Schwefeldioxydgases mit Schwefelsäure und vor der Kondensation des Schwefeldioxydes mittels einer Hilfspumpe erhöht wird.

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6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Austreiben des Schwefeldioxyds bei einer Temperatur von 30 - 70⁰C, vorzugsweise von 40 - 50⁰C, durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Restgase wieder der Absorptionsanlage zugeführt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Trocknung des Schwefeldioxydgases mittels Schwefelsäure erfolgt.

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