DE2448056C3 - Verfahren zur Gewinnung von flüssigen Schwefeldioxyd - Google Patents
Verfahren zur Gewinnung von flüssigen SchwefeldioxydInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung «
von flüssigem Schwefeldioxyd aus Schwefeldioxyd enthaltenden Gasen durch Absorbieren von Schwefeldioxyd in Wasser, Kühlen und Kondensieren.
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 erhalte- t>5
nen kondensierten Schwefeldioxyd bei der Weiterverarbeitung folgen würden.
Röstgasen 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 Schwefeldiüxyd aus Röstgasen mit einer SO2-Konzentration
von 6—7% ist in Ullrrunns 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 SO2 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 Absorptionsturm geleitet,
in dem das Schwefeldioxyd von kaltem Wasser (5— 100C) absorbiert wird, bevor das Schwefeldioxyd in
einer Rektifizier- oder Austreibekolonne mit Dampf abgetrennt bzw. ausgetrieben wird; das Schwefeldioxyd
wird dann unter Anwendung von Schwefelsäure getrocknet und anschließend entweder durch Kompression auf 4 Bar oder Abkühlung bei atmosphärischem
Druck auf etwa —15° C in den flüssigen Zustand
gebracht. Diese Verfahrensweise ist unter der Voraussetzung, daß für die Absorption kaltes Wasser zur
Verfugung steht, der zuletzt beschriebenen 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 16 67 745 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 1 67 993 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 Wärmetauschern abgekühlt. 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 Wärmetau-
scher ausgetrieben bzw. abgetrennt, bevor das Schwefeldioxyd nach Komprimierung in einem Wärmetauscher durch Kühlung getrocknet und kondensiert wird.
In der deutschen Patentschrift 15 67 462 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem Schweteldioxydgas
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 Druckes kondensiert Bei diesem Verfahren werden jedoch große Energiemengen benötigt, und
der Dampfverbrauch liegt bei 5,35 Tonnen je Tonne erzeugtem SO2.
In der deutschen Auslegeschrift 17 69 303 ist 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
SO2-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 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 Wasser kondensiert, daß das Gas danach weiter
getrocknet und durch Abkühlung in einem Wärmetauscher kondensiert wird, wobei das ganze Sastem in den
einzelnen Stufen dadurch unter Unterdruck gehalten wird, daß nach der Schwefeldioxydkondensationsstufe
die Gase abgesaugt werden.
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 Austreibebzw. 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 weiden muß, ist zusätzlich nur sehr klein,
■> so daß das gesamte System von einer verhältnismäßig kleinen Vakuumpumpe unter Vakuum gehalten werden
kann, & h. einer Pumpe, die einen geringen Energieverbrauch hat Die mit Schwefeldioxyrl gesättigten
Restgase lassen sich wieder dem Absorptionsturm bzw.
der Absorptionsanlage zuführen.
Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, vor den Kondensator eine zusätzliche Vakuumpumpe zu schalten. Dadurch ist es möglich, im Bereich des Kondensators mit einem höheren Druck zu arbeiten, obwohl
"1 dieser Druck vorzugsweise noch unter dem atmosphärischen Druck liegen solL Dieses bedeutet, daß die
Abkühlungstemperatur des in dem Kondensator gebildeten flüssigen Schwefeldioxyds angehoben werden
kann. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen
2(i Verfahrens besteht darin, daß die sogenannten niederwertigen Kalorien wie Abhitze in Form von heißem
Wasser oder Dampf mit niedrigerem Druck in der Austreibe- bzw. Rektifizierstufe wieder verwendet
werden können.
2) Eine Anlage zur Herstellung von Schwefelsäure aus
Sulfiden umfaßt einen Absorptionsturm, dem das Schwefeldioxyd enthaltene Gas zugeführt wird und in
dem das Schwefeldioxyd von kaltem Wasser absorbiert wird. Der Absorptionsturm ist vorzugsweise mit einer
jo 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 Materialpro-
r> bleme 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 Austreibe- oder Rektifizierkolonne behandelt die,
ebenso wie der Absorptionsturm, vorzugsweise mit einer säurebeständigen Auskleidung versehen ist Die
Austreibe- bzw. Rektifizierkolonne ist vorzugsweise
i*> 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.
Das Schwefeldioxyd enthaltende Gas, das aus dem
« Wasser ausgetrieben worden ist, wird danach beispielsweise in einem Wärmetauscher aus säurebeständigem
Stahl, Titan oder Paladium-Titan gekühlt
Das gekühlte Gas wird dann unter Verwendung von Schwefelsäure in einem Trockenturm getrocknet, der
bo vorzugsweise mit Füllkörpern gefüllt ist Anstelle eines
denkolonne verwendet werden, die jedoch einen
höheren Druckabfall zur Folge hat
br> 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 Case 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 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 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 Austreibebzw. Rektifizierkolonne werden etwa llOOmVStd.
Wasser mit einem SO2-Gehall von 1,5% zugeführt dieses Wasser hat eine Temperatur von etwa 70rC
Infolge der augenblicklichen Verdampfung eines Teilen des Wassers und des SO2 fällt die Temperatur auf etwa
63° C, was die Temperatur des ausgetriebenen SO2-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 72°C, was der Temperatur vor gesättigtem Wasserdampf bei etwa 24(1 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.
Die Kolonne verläßt ein Gas mit ρ H2O = 170 mm Hg und ρ SO2 = 65 mm Hg. Dieses
entspricht etwa 16 t/Std. SO2 und etwa 11,8 t/Std. H2O
oder 5600 bzw. 14 700 NmVStd.
Das Gas wird in dem Rücklaufkühler mit kaltem Wasser auf 5° C abgekühlt, wodurch der größte Anteil
des in dem Gas enthaltenen Wassers kondensiert wird, wobei ein Restwassergehalt von nur 150kg/Std.
zurückbleibt. Auf diese Weise werden etwa 5,81 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 SO2-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 SO2-, O2-, N2- und CO2-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 NmVStd, wovon
147 NmVStd. 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 SO2.
Bei den folgenden Vergleichsbeispielen stammen die Werte von verschiedenen Versuchen her, die in einer
Anlage durchgeführt wurden, die in der oben beschriebenen Weise aufgebaut ist Das Beispiel 3 entspricht
dem oben beschriebenen Versuchsbeispiel. Die Tabelienwerte
repräsentieren demzufolge diesen Testversuch, wobei die drei anderen Versuche unter geringfügig
abgewandelten Parametern gefahren worden sind.
Vergleichsbeispiele | Beispiel | 2 | 3 | 4 |
1 | 48 | 70 | 95 | |
35 | ||||
Temp, des der Rektifizierkolonne | 85 | 235 | 755 | |
zugeführten Wassers (0C) | 42 | |||
Druck am ,Kopf der Rektifizier | 90 | 240 | 760 | |
kolonne (mm Hg) | 47 | |||
Druck am Boder. der Rektifizier | ||||
kolonne (mm Hg) | ||||
Fortsetzung | 24 48 | 056 | 8 | 3 | 4 | |
7 | 63 | 92 | ||||
Temp, des abgehenden | Heispiel | 72 | 100 | |||
Dampfes ("C) | 1 | 2 | ||||
Temp, am Boden der Rektifizier | 28 | 41 | 200 | 700 | ||
kolonne (0C) | ||||||
Druck hinter dem Rücklauf | 37 | 50 | 160 | 600 | ||
kondensator (mm Hg) | 100 | 500 | ||||
Druck nach der H2SO4-Trocknung | 38 | 65 | ||||
Druck nach der SO2-Kor.densation | -50 | -25 | ||||
(mm Hg) | 35 | 45 | ||||
Kondensations-Temperatur im | 27 | 35 | 16 000 | 16000 | ||
S02-Kondensator (°C) | ||||||
Gewicht des SO2 aus der Rektifi | -74 | -65 | 11 800 | 13 700 | ||
zierkolonne (kg/h) | ||||||
Gewicht des H2O aus der Rektifi | 16 000 | 16 000 | 150 | 43 | ||
zierkolonne (kg/h) | ||||||
Gewicht H2O zu H2SO4 (kg/h) | 9 400 | 10 500 | ||||
930 | 500 | |||||
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 Verfahrenswerte, daß in dem
System mit niedrigen Drücken gearbeitet wird. Dieses bedeutet, daß von der Austreibe- bzw. Rektifizierkolonne eine kleinere Wassermenge abgetrieben wird, die in
dem Rücklaufkondensator kondensiert werden muß, und daß im Verlauf des Schwefelsäuretrocknungsprozesses von der Schwefelsäure eine größere Wassermenge absorbiert werden muß. Das Gas muß zusätzlich auf
eine niedrige Temperatur abgekühlt werden, um es zu 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 Sauerstoffanlage 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 jewiligen
örtlichen Gegebenheiten ab, und es ist besonders
in 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
si einer ölfeuerungsheizungsanlage beschrieben. Das
verwendete öl enthielt 3% Schwefel, was in dem Abgas einen Schwefeldioxydanteil von 0,2 Vol.-% ergab. Das
Abgas enthielt weiterhin 12% CO2,12% H2O und 75%
N2. Die Menge des Abgases betrug bei einer
w Temperatur von 175°C 106 mVStd. Die Abgase wurden
auf 50° C 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
iri 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 SO2-Menge abzutreiben, bevor das Wasser einem
j» 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 (1600m3/Std) behandelt; eine derartige Was
serlösung hat eine bessere SO2-Löslichkeit als Wasser
ohne Zusatz einer Puffersubstanz. Nach dem Absorptionsprozeß wurde das Schwefeldioxyd enthaltende
Absorptionswasser mit eine. Temperatur von 25° C
unter Zwischenschaltung eines Wärmetauschers einer
Austreibe- bzw. Rektifizierkolonne zugeführt, in der das
Absorptionswasser mit 25t/Std. Dampf auf 50°C
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 Absorptionsturm zurückgeleitet, und zwar nach
Durchführung eines Wärmetausches mit SO2 enthaltendem
Absorptionswasser, wodurch die Temperatur von 55°C 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 SO2 und kleineren lnertgasinengen bestand, erhalten wurde.
Nach dem Trockenprozeß wurde das Gas auf eine Temperatur von - 60° C 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.
10
Dieses Gas, das hinsichtlich des Schwefeldioxyds
gesättigt war, wurde wieder in den Absorptionsturm zurückgeleitet. Dieses Gas lag in einer Menge von
650 mVStd. vor und enthielt 10 Tonnen SO2 and 6
-, Tonnen CO2 je Stunde.
Einer der Vorteile der Rückführung des Restgases in den Absorptionsturm liegt darin, dali der Schwefeldioxydgehalt
das Absorptionsmedium saurer macht, wodurch die Löslichkeit von ICohlendiouyd reduziert
κ> wird. Dadurch wird die Kohlendioxydmenge in dem abgetriebenen Gas reduziert, was zu einer proportionalen
Erhöhung der abgetriebenen Schwefeldioxydmenge führt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Verfahren zur Gewinnung von flüssigem Schwefeldioxyd aus Schwefeldioxyd enthaltenden ">
Gasen durch Absorbieren von Schwefeldioxyd in Wasser, Kohlen und Kondensieren, dadurch
gekennzeichnet, daß das absorbierte Schwefeldioxyd bei Unterdruck und einer Temperatur von
15—98°C in einer Austreibe- bzw. Rektifizierkolon- i<
> ne durch Einblasen von Dampf ausgetrieben wird, daß das feuchte Schwefeldioxydgas danach gekühlt
wird, so daß Wasser kondensiert, dab das Gas
danach weiter getrocknet und durch Abkühlung in einem Wärmetauscher kondensiert wird, wobei das ι r>
ganze System in den einzelnen Stufen dadurch unter Unterdruck gehalten wird, daß nach der Scbwefeldicxydkondensationsstufe 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—100C
abgekühlt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wärmetausch
zwischen dem die Austreibe- bzw. Rektifizierkoion- «>
ne verlassenden Wasser und dem der Austreibebzw. Rektifizierkolonne zugeführten, Schwefeldioxyd enthaltenden Wasser durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck hinter der r>
Trockenstufe des Schwefeldioxydgases mit Schwefelsäure und vor der Kondensation des Schwefeldioxyds mittels einer Hilfspumpe erhöht wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftreiben des 4<i
Schwefeldioxyds bei einer Temperatur von 30—70° C, vorzugsweise von 40—500C, durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Restgase wieder *r>
der Absorptionsanlage zugeführt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Trocknung
des Schwefeldioxydgases mittels Schwefelsäure erfolgt. v>
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Publication Number | Publication Date |
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DE2448056A1 DE2448056A1 (de) | 1975-04-30 |
DE2448056B2 DE2448056B2 (de) | 1978-09-21 |
DE2448056C3 true DE2448056C3 (de) | 1979-05-10 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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