DE2501557A1 - Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von elementarem schwefel - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von elementarem schwefel

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DE2501557A1 DE19752501557 DE2501557A DE2501557A1 DE 2501557 A1 DE2501557 A1 DE 2501557A1 DE 19752501557 DE19752501557 DE 19752501557 DE 2501557 A DE2501557 A DE 2501557A DE 2501557 A1 DE2501557 A1 DE 2501557A1
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    • C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/04—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
    • C01B17/0404—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C01B17/043—Catalytic converters

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

Metallgesellschaft 6 Ffm., 14. 1. 1975
Aktiengesellschaft DrLa/BPy
6 Frankfurt/Main 1
Reuterweg 14
Prov. Nr. 7341
Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von elementarem Schwefel.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung von elementarem Schwefel aus Gasen, insbesondere H3S und SO2 enthaltende Gase, wie Reaktionsgase für den Claus-Prozeß, durch Führen der Gase durch eine Katalysator-Schicht oder mehrere Katalysatorschichten und Kühlung.
Bei derartigen Verfahren ist eine hohe Ausbeute an reinem Schwefel erwünscht.
Zur Erfüllung dieser Erfordernisse ist es bekannt, die Aufarbeitung der Gase nach dem Claus-Prozess durchzuführen, wobei gemäß der Gleichung .
2H2S + SO2 - 3 S + H2O + Q
elementarer Schwefel und Wasser gebildet wird. Da dieser Prozeß einem Gleichgewichtszustand zustrebt, wird der Umsatz des H2S mit dem SO2 im allgemeinen in mehreren Stufen durchgeführt.
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Dazu ist es jedoch erforderlich, die Reaktionsgase nach dem Durchströmen der Katalysator-Schichten abzukühlen, um die bei der chemischen Reaktion entstehende relativ große Wärmemenge Q abzuführen und eine Kondensation des dampfförmigen Schwefels und gegebenenfalls des Wassers zu bewirken (DT- OS 2 253 806).
Nachteilig ist jedoch, daß nach dem Auskondensieren dieser Stoffe das Reaktionsgas aufgeheizt werden muß, in der Regel auf Temperaturen zwischen 200 und 300 C., bevor es in die nächste Stufe überführt wird. Dieser Vorgang muß mehrmals wiederholt werden, um die Ausbeute an elementarem Schwefel zu steigern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese und andere Nachteile zu vermeiden und das Verfahren zur Herstellung und Abscheidung von Schwefel aus Gasen, insbesondere aus Gasen die H„S und S0_ enthalten, wie beispielsweise Reaktionsgasen für den Claus-Prozeß, zu vereinfachen und zu verbilligen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man die Gase an kühlende Flächen, die man innerhalb der Katalysatorschicht und/oder zwischen den Katalysatorschichten anordnet, heran- bzw. vorbeiführt mit der Maßgabe, daß nur eine Teilmenge des gebildeten Schwefels, gegebenenfalls mit Wasser kondensiert und die Gase nur soweit .. kühlt, daß sie für die weitere katalytische umsetzung nicht mehr aufgeheizt zu werden brauchen.
Bevorzugt hält man die kühlenden Flächen auf einer Temperatur, die e
temperatur liegt.
Temperatur, die etwa 100 bis 150° C. unterhalb der Gas-
- 3
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung führt man die Gase unter Druck an die kühlenden Flächen heran bzw. vorbei.
Die im Rahmen der Erfindung zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagene Vorrichtung besteht aus einem Reaktor, enthaltend eine oder mehrere Katalysatorschichten, mit einem Einlaß für die Reaktionsgase, und einem Auslaß für das Restgas und ist gekennzeichnet durch eine oder mehrere innerhalb der Katalysatorschicht und/oder zwischen den Katalysatorschichten 2, 21, 2" angeordneten Kühleinrichtungen 5, 5', 5" mit Zuläufen 6, 61, 6" und Abläufen 7, 71, 7" für das Kühlmedium und Ableitungen 9, 91, 9" für den kondensierten Schwefel.
Bevorzugt bestehen dabei die Kühleinrichtungen 5, 51, 5" aus Schlangen und/oder Rippenrohren.
Der kondensierte Schwefel wird zweckmäßig über eine Ablaufrinne Sen Ableitungen 9, 9'· und 9" zugeführt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine Zwischenaufheizung der Gase nach dem Auskondensieren des Schwefels bzw. des entstehenden Wassers nicht erforderlich ist, wodurch erheblich an Energie gespart wird. Durch den Einbau von Kühleinrichtungen in die Katalysatorschicht und/oder in den freien Raum zwischen den einzelnen Katalysatorschichten, wird das Verfahren zur Gewinnung bzw* Abscheidung von Schwefel vereinfacht und übersichtlicher gestaltet, wobei insbesondere der bisher notwendige
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apparative Aufwand vermieden wird. Mit der Erfindung ist es möglich, daß in einem Reaktor eine große Zahl von Kontaktstufen eingebaut werden können, ohne daß zusätzlich spezielle Kühler, Kondensatoren und Aufheizungseinrichtungen erforderlich sind.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen näher beschrieben. EG zeigen:
Fig. 1 schematisch das erfindungsgemäße Verfahren und die zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagene Vorrichtung im Schnitt
Fig. 2 schematisch den Temperaturverlauf des Gases im Reaktor, wobei
a) die Austrittstemperatur des Gases aus dem Reaktor t gleich der Eintrittstemperatur des Gases in den Reaktor t ist und
b) die Austrittstemperatur des Gases aus dem Rea. Reaktor t_ kleiner als die Eintrittstemperatur des Gases aus dem Reaktor t ist.
Fig. 3 ein Ausschnitt aus Fig. 1 bei freier Strömung des Gases
Fig. 4 ein Ausschnitt aus Fig. 1 bei Zwangsströmung des Gases.
In den Figuren bedeuten: 1 der Reaktor; 2, 21, 2" die Katalysatorschichten; 3 den Gaseintritt, 4 den Gasaustritt; 5, 51, 5" die Kühleinrichtungen; 6, 61, 6" Zuläufe für das Kühlmedium; 7, 7', 7" Abläufe für das Kühlmedium; 8 Leitblech zur Gasumleitung, 9, 91, 9" Ableitungen für den kondensierten Schwefel und 10 Ablaufrinne.
609830/0386. - ."*"...
Patentansprüche

Claims (5)

  1. P a t e η t a η s ρ r ü c h e
    Verfahren zur Gewinnung von elementarem Schwefel aus Gasen, insbesondere H_S und SO- enthaltende Gase, wie Reaktionsgase für den Claus-Prozeß, durch Führen der Gase durch eine Katalysatorschicht oder mehrere Katalysatorschichten und Kühlung, dädur ch gekenn ζ e i chne t, daß man die Gase an kühlende Flächen, die man innerhalb der Katalysatorschicht und/oder zwischen den Katalysatorschichten anordnet, heran- bzw. vorbeiführt mit der Maßgabe, daß eine Teilmenge des gebildeten Schwefels, gegebenenfalls mit Wasser kondensiert und die Gase nur soweit kühlt, daß sie für die weitere katalytische Umsetzung nicht mehr aufgeheizt zu werden brauchen*
  2. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die kühlenden Flächen auf einer Temperatur hält, die etwa 100 bis 150° C. unterhalb der Gastemperatur liegt.
  3. 3) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet/ daß man die Gase unter Druck an die kühlenden Flächen heran- bzw. vorbeiführt.
  4. 4) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-3, bestehend aus einem Reaktor, enthaltend eine oder mehrere Katalysatorschichten, mit einem Einlaß für die Reaktorgase und einen Auslaß
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    für das Restgas, gekennzeichnet durch eine oder mehrere innerhalb der Katalysatorschicht und/oder zwischen den Katalysatorschichten (2, 2", 2") angeordneten Kühleinrichtungen (5, 51, 5") mit Zuläufen (6, 6', 6") und Abläufen (7, 71, 7") für das Kühlmedium und Ableitungen (9, 9', 9") für den kondensierten Schwefel.
  5. 5) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtungen (5, 51, 5") aus Schlangen und/oder Rippenrohren bestehen.
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    Leerseite
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