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Verfahren zur Umsetzung von Schwefeldioxid
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und Schwefelwasserstoff zu elementarem Schwefel Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Umsetzung von Schwefeldioxid und Schwefelwasserstoff zu elementarem
Schwefel bei erhöhter Temperatur unterhalb des Schwefel-Taupunktes in einem Katalysator-Festbett
unter Abscheidung wenigstens eines Teils des gebildeten Schwefels in dem Bett und
Regenerierung des Katalysatorbettes durch Entfernung des abgeschiedenen Schwefels
aus dem Bett.
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Zur Herstellung von elementarem Schwefel aus Schwefelwasserstoff
wird etwa 1/3 der Mole des Schwefelwasserstoffs zu Schwefeldioxid oxidiert, und
dieses Schwefeldioxid wird mit dem restlichen Schwefelwasserstoff nach dem Claus-Verfahren
entsprechend der Reaktion 2 H2S + SO2
3/x Sx + 2 H20 umgesetzt. Die Claus-Reaktion kann thermisch bei Temperaturen von
beispielsweise 950 bis 1350 0C sowie katalytisch beispielsweise
bei
Temperaturen zwischen 130 0C und 340 0C erfolgen.
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Um eine hohe Schwefelausbeute und ein Endgas von akzeptabler Reinheit
zu erhalten, wird das Gas nacheinander in einer thermischen und einer katalytischen
Stufe umgesetzt. In der thermischen Stufe wird der Schwefelwasserstoff zu 1/3 zu
Schwefeldioxid verbrannt. Es bildet sich aus dem entstandenen Schwefeldioxid und
dem Schwefelwasserstoff zum Teil Schwefel, der durch Abkühlung des Gases auf eine
Temperatur unterhalb des Schwefel-Taupunktes, beispielsweise auf etwa 120 bis 140
0C auskondensiert wird. Auf diese Weise werden bis zu etwa 70 5' des im Eingangsgas
als Schwefelwasserstoff enthaltenen Schwefels abgeschieden.
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Nach der Schwefelabtrennung werden die verbleibenden Gase an einem
Claus-Katalysator oberhalb des Schwefel-Taupunktes weiter umgesetzt. Hierzu werden
die Gase vor der Kontaktierung erwärmt. Normalerweise durchströmt das Gas wenigstens
zwei solche Claus-Katalysatorstufen, zwischen denen das Reaktionsgas unter den Schwefel-Taupunkt
abgekühlt, der kondensierte Schwefel entfernt und das restliche Gas vor dem Eintritt
in das nächste Claus-gatalysatorbett wieder erwärmt wird. Geeignete Claus-Katalysatoren
sind beispielsweise aktivierte Aluminiumoxide oder Bauxit.
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Die Aktivität von Claus-Katalysatoren nimmt bei längeren Betriebszeiten
ab. Diese Aktivitätsabnahme zeigt sich
in einem geringeren Umsatz
von Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid zu Schwefel und in einer Zunahme der
Konzentration der genannten Schwefelverbindungen in dem Abgas der Kontaktstufe.
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Es ist bekannt, das Sadgas einer Claus-Anlage durch Adsorptionsreaktoren
zu leiten, die nach vollständiger Schwefelbeladung durch Hindurchleiten eines heißen
Gases regeneriert werden. Hierzu sind neben der Claus-Anlage zusätzliche mit Aktivkohle
oder Aluminiumoxid beschickte Adsorptionsreaktoren und ein besonderes Regenerationssystem
für diese Reaktoren erforderlich. Es ist ferner bekannt, die letzte Katalysatorstufe
mit einer Gaseintrittstemperatur von etwa 130 0C zu fahren (Kaltbett-Adsorptionsverfahren),
so daß sich in dieser Stufe eine für die Schwefelbildung günstige Gleichgewichtslage
und damit ein niedriger Gehalt an Schwefelverbindungen im Endgas einstellt. Hierbei
sind wenigstens drei Reaktoren erforderlich, nämlich Je einer für die normale Claus-Reaktion
bei einer Gaseintrittstemperatur von etwa 230 OC, die genannte Tieftemperatur-Clausreaktion
bei 130 0C und die Regeneration bei etwa 370 0C. Diese Reaktoren werden der Reihe
nach umgeschaltet, so daß aeder Reaktor nacheinander diese drei Funktionen übernimmt.
Da sich immer einer der Reaktoren in der Regenerationsphase befindet, ist ein zusätzlicher
Reaktor nötig. Wegen der hohen Regenerationstemperatur
hat der
in der Regenerationsphase befindliche Reaktor keinen oder nur einen geringen Anteil
an der Schwefelbildung. Außerdem erfordert die zyklische Umschaltung der Reaktoren
einen beachtlichen Aufwand für Ventile und Rohr leitungen.
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Schließlich ist es auch bekannt, die im Temperaturbereich von 215
bis 330 0C betriebenen katalytischen Claus-Reaktoren nach Abfall des Gesamtumsatzes
der Reihe nach durch Hindurchleiten eines Gases mit einer Temperatur von wenigstens
340 0C zu regenerieren. Bei diesem Verfahren, insbesondere während der Regenerationsphasen,
wird kein hoher Schwefelbildungsgrad erreicht, so daß das Abgas noch einen vergleichsweise
hohen Gehalt an Schwefelverbindungen aufweist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen ständig
hohen Umsatz bei der Bildung von elementarem Schwefel aus Schwefeldioxid und Schwerelwasserstoff
nach dem Claus-Verfahren zu erreichen und demzufolge ein mit den genannten Schwefelverbindungen
wenig verunreinigtes Endgas abzugeben. Der Gehalt der Schwefelverbindungen im Endgas
soll ohne zusätzliche Reaktoren oder Apparate gesenkt werden, und der Aufwand fur
die Regeneration soll gering sein.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem eingangs genannten Verfahren
dadurch gelöst, daß man den durchschnittlichen Umsatz in dem Katalysator-Festbett
durch abwechselnd aufeinanderfolgende Reaktionsphasen mit gleichzeitiger Schwefelabscheidung
und Reaktionsphasen mit gleichzeitiger Regenerierung des Bettes auf einem maximalen
Wert hält. Mit der Schwefelabscheidung ist eine wenigstens teilweise Inaktivierung
des Katalysators verbunden, die man durch geeignete Änderung der Betriebsparameter,
z.B. Steigerung der Temperatur des durch das Bett strömenden Gases, Absenkung des
Gasdruckes oder Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit, rückgängig macht. Durch ständige
Wiederholung dieser Schritte bleibt der Umsatz unter Schwankungen auf einem hohen
Wert. Die Regeneration erfolgt zweckmäßigerweise bei günstiger Gleichgewichtslage
für die Schwefelbildung, so daß die im Zuge der Regeneration eintretende Schwefeldesorption
von dem Katalysator in beträchtlichem Umfang von weiterer Schwefelbildung aus Schwefelwasserstoff
und Schwefeldioxid begleitet wird. Der Umsatz der Schwefelverbindungen zu elementarem
Schwefel und die Regeneration, d.h. die Entfernung des Schwefels von dem Katalysator,
gehen somit gleichzeitig im Katalysatorbett vor sich. Die Regeneration erfolgt ohne
Unterbrechung der Claus-Reaktion; aus diesem Grunde werden die erfindungsgemäße
Arbeitsweise als Autoregeneration und der auf diese Weise betriebene Reaktor
als
autoregenerativer Reaktor bezeichnet. Während der autoregenerativen Reaktionsphase
wird die mit Schwefel beladene, inaktive Schicht des Katalysatorbettes verringert
und dabei ggfs. in Gasströmungsrichtung innerhalb des Bettes verschoben, bis sie
schließlich ganz verschwindet. Durch diese Regeneration wird bei im allgemeinen
vermindertem Umsatz der Claus-Reaktion die ursprüngliche Katalysatoraktivi tät weitgehend
wieder hergestellt. Die Zusammensetzung des in das Katalysatorbett einströmenden
Gases ist während der autoregenerativen Reaktionsphasen im wesentlichen die gleiche
tbe bei den Reaktionsphasen mit Schwefelabscheidung.
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Lediglich bei Inertgaszusatz während der Autoregeneration tritt eine
entsprechende Verringerung des Gehaltes an Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid
ein.
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Nach der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
führt man die Reaktion mit gleichzeitiger Regenerierung bei einer höheren Temperatur
als dem Schwefel-Taupunkt und die Reaktion mit gleichzeitiger Schwefelabscheidung
bei einer tieferen Temperatur als dem Schwefel-Taupunkt durch und maximiert den
Umsatz durch Einstellung der Reaktionszeiten bei höherer bzw. tieferer Temperatur.
Nach dieser Ausführungsform wird die Autoregeneration durch wiederholten Wechsel
der Reaktionstemperatur zwischen je einem Wert oberhalb und unterhalb des Schwefel-Taupunktes
erreicht.
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Die jeweiligen Betriebszeiten bei der höheren bzw. tieferen
Temperatur,
d.h. die Dauer der Regenerations- und Schwefelabscheidungsphasen, ist so zu wählen,
daß sich über die Zeit ein möglichst hoher Umsatz ergibt. Diese Betriebszeiten lassen
sich im praktischen Betrieb in Abhängigkeit von den Geschwindigkeiten, mit denen
sich die Schwefelzone im Katalysatorbett bildet bzw. während der Regeneration verschwindet,
leicht empirisch ermitteln. Der Umsatz in dem gatalysatorbett kann durchschnittlich
in einem Bereich von 80 bis 95 * liegen, jedoch können auch geringere Umsatzwerte
durchaus praktikabel sein.
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Nach der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
führt man die Reaktion mit gleichzeitiger Schwefelabscheidung bei einer Gaseintrittstemperatur
in dem Bereich von 125 bis 210 0C, vorzugsweise in dem Bereich von 130 bis 150 °C,
und die Reaktion mit gleichzeitiger Regeneration bei einer um wenigstens 30 0C über
der Gaseintrittstemperatur während der Reaktion mit gleichzeitiger Schwefelabscheidung,
jedoch nicht über 450 0C liegenden Eintrittstemperatur, vorzugsweise bei einer Temperatur
in dem Bereich von 200 bis 350 0C durch. Bei der vergleichsweise niedrigen Reaktionstemperatur
bildet sich in dem Katalysatorbett eine wachsende, mit Schwefel gesättigte Katalysatorschicht
aus, die zur Folge hat, daß der Umsatz im Bett zunächst langsam und dann immer schneller
abfällt. Um den Umsatz auf einem hohen Durchschnittswert zu halten, ist in gewissen
Zeitabständen
die Regeneration notwendig. Wenngleich hierfür ein
beliebiges Inertgas genommen werden könnte, benutzt man hierfür jedoch erfindungsgemäß
das Prozessgas nach vorheriger Auskondensation von elementarem Schwefel. Während
der Regenerationsphase erfolgt in dem Gas eine weitere Umsetzung zu Schwefel entsprechend
der bei der Regenerationstemperatur vorliegenden Gleichgewichtslage der Claus-Reaktion.
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Die Erhöhung der Temperatur des Prozessgases für die Regenerationsphasen
kann durch einen In-line-Brenner, durch Zumischen von heißem Prozessgas aus dem
Abhitzekessel der thermischen Claus stufe oder durch indirekten Wärmeaustausch erfolgen.
Die maximale Regenerationstemperatur hängt von der thermischen Beständigkeit und
den mechanischen Eigenschaften des Katalysators ab und kann von Katalysator zu Katalysator
unterschiedlich sein. Im allgemeinen wird die Regenerationstemperatur 450 0C nicht
übersteigen. Da der Katalysator mit dem im Prozessgas in geringer Menge enthaltenen
Schwefeltrioxid ein die Katalysatoraktivität herabsetzendes Sulfat bildet, dient
die Regenerierung neben der Schwefeldesorption auch der Desulfatierung des Katalysators
und damit der Wiederherstellung seiner Aktivität.
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Zweckmäßigerweise liegt die Dauer der Reaktionsphasen mit Schwefelabscheidung
in dem Bereich von 1 bis 24 Stunden, vorzugsweise in dem Bereich von 4 bis 12 Stunden,
und die
Dauer der Reaktionsphasen mit gleichzeitiger Regeneration
in dem Bereich von 15 bis 240 Minuten, vorzugsweise in dem Bereich von 30 bis 150
Minuten. Die in der Schwefelabscheidungsphase entstandene Schwefelbeladung des Katalysatorbettes
hat eine Herabsetzung des Umsatzes der Claus-Reaktion zur Folge, die durch eine
relativ kurze Regenerationsphase wieder rückgängig gemacht werden kann.
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Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
daß man zur Erreichung eines durchschnittlichen Umsatzes in dem Bereich von 97 bis
99,5 % das erfindungsgemäß betriebene Katalysatorbett als letzte Stufe oder in mehreren
der letzten Stufen einer mehrstufigen, vorzugsweise zwei-, drei- oder vierstufigen
Clausanlage anordnet.
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Zweckmäßigerweise führt man die Umsetzung in der bzw.
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den anderen Katalysatorstufen der Clausanlage bei einer Gaseintrittstemperatur
in dem Bereich von iao bis 250 OC durch. Um eine hohe Schwefelausbringung zu erreichen,
ist die Temperatur der ersten Katalysatorstufe für die notwendige Hydrolyse von
im Prozeßgas enthaltenem Kohlenoxisulfid und Schwefelkohlenstoff ausreichend hoch.
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Außerdem sind die Apparate zur Kondensation und Abscheidung des elementaren
Schwefels so ausgelegt, daß sich ein minimaler Schwefelverlust mit dem Abgas ergibt.
Darüber hinaus wird das Verhältnis H2S/S02 im allgemeinen möglichst genau auf den
stöchiometrischen Wert eingestellt.
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Nach einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist vorgesehen, daß man dem Prozessgasstrom durch das Katalysatorbett wahrend der
Reaktionsphasen mit gleichzeitiger Regeneration bei Temperaturen oberhalb des Schwefel-Taupunktes
ein Inertgas zusetzt. Durch den Inertgaszusatz wird die Gasgeschwindigkeit im Katalysatorbett
gesteigert und dadurch die Verdampfung und der Abtransport des Schwefels aus dem
Bett beschleunigt.
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Nach einer weiteren Busführungsform führt man die Reaktion mit Schwefelabscheidung
bei einem höheren Reaktionsgasdruck, vorzugsweise bei einem Gasdruck in dem Bereich
von 1,5 bis 5 ata, und die autoregenerative Reaktion bei einem geringeren Reaktionsgasdruck,
vorzugsweise bei einem Gasdruck in dem Bereich von 1 bis 4 ata, insbesondere bei
1 ata, durch. Durch die Druckabsenkung während der autoregenerativen Reaktionsphasen
wird ebenfalls die Schwefelverdampfung und -austreibung aus dem Bett gefördert.
Die Druckdifferenz p zwischen der Reaktionsphase mit Schwefelabscheidung und der
Reaktionsphase mit Regeneration des Bettes soll mindestens 0,5 ata betragen, kann
jedoch auch größer sein und beispielsweise bis zu 4 ata ausmachen. Wenn man die
erfindungsgemäße Autoregeneration durch Druckverminderung unterstützt, wird man
im allgemeinen die Regeneration bei Normaldruck und die Reaktion mit Schwefelabscheidung
bei
erhöhtem Druck durchführen.
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Zweckmäßigerweise läßt man das umzusetzende Gas mit einer Raumgeschwindigkeit
von 200 bis 1500 h 1, vorzugsweise von 400 bis 1200, bezogen auf ein Gasvolumen
bei 15 0C und 760 mm Hg, durch das Katalysatorbett strömen.
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Man kann mit einer Gasgeschwindigkeit im Katalysatorbett von 0,1 bis
1,2 m/s, vorzugsweise 0,2 bis 0,8 m/s, arbeiten. Die Betthöhe beträgt vorzugsweise
o,8 bis 1,3 m.
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Weiterhin ist vorgesehen, daß man das Molverhältnis H2S/S02 in dem
in das Katalysatorbett eintretenden Reaktionsgas auf den stöchiometrisch notwendigen
Wert, speziell auf etwa 2,0 einstellt.
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Bei einer besonderen Ausführungsform stellt man das Molverhältnis
H2S/S02 in dem in das Katalysatorbett eintretenden Reaktionsgas auf einen Werts
2,0 ein, setzt dem aus diesem Katalysatorbett abströmenden H2S-haltigen Gas eine
für die H2S-Oxidation zu elementarem Schwefel ausreichende Luftmenge zu und läßt
das Gas dann durch ein weiteres autoregeneratives Katalysatorbett strömen. Durch
das überstöchiometrische H2S/S02-Verhältnis am Eingang des ersten autoregenerativen
Katalysatorbettes wird erreicht, daß das gesamte Schwefeldioxid durch die Clausreaktion
im
Bett zu Schwefel umgesetzt wird und aus dem Bett ein H2S-haltiges
Gas abströmt, das praktisch kein SO2 mehr enthält.
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Diesem Gas wird dann die zur Oxidation zu Schwefel notwendige Menge
Luft oder ggfs. ein anderes 02-haltiges Gas zugesetzt. Im zweiten autoregenerativen
Katalysatorbett wird der Schwefelwasserstoff weitestgehend zu elementarem Schwefel
oxidiert und der Schwefel in dem Bett abgeschieden.
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Auch das zweite autoregenerative Katalysatorbett wird in der erfindungsgemäßen
Weise regeneriert und der ausgetrie bene Schwefel abgeschieden. Bei dieser Ausführungsforin
erreicht man eine Schwefelausbeute von mehr als 99,5 %.
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Nach einer weiteren Ausffibrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
läßt man das umzusetzende Gas während der Reaktionsphasen mit gleichzeitiger Schwefelabscheidung
aufwärts und während der Reaktionsphasen mit gleichzeitiger Regenerierung abwärts
durch das Bett strömen. Durch diesen Wechsel der Gasströmungsrichtung wird erreicht,
daß bei der Reaktionsphase mit Schwefelabscheidung der abgeschiedene Schwefel durch
die Schwerkraft im unteren Bereich des Bettes konzentriert wird, so daß es zu einer
intensiven Beruhrung zwischen dem flüssigen Schwefel und dem Gasstrom und zu einer
Waschwirkung des abgeschiedenen Schwefels auf den elementaren Schwefel enthaltenden
Gasstrom kommt. In der Regenerationsphase wird das Austreiben des Schwefels
aus
dem Bett durch die Schwerkraft unterstützt, und bei teilweiser Beladung des Bettes
wird der Schwefel nicht zunächst pfropfenartig durch das Bett getrieben, sondern
kann am unteren Ausgang des Bettes unmittelbar austreten.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können übliche Claus-Katalysatoren
eingesetzt werden, beispielsweise Katalysatoren auf Basis von aktiviertem Aluminiumoxid
oder Bauxit. Die Teilchengröße liegt zweckmäßigerweise in dem Bereich von 2 bis
6 mm.
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Die dem katalytischen Clausanlagenteil zuströmenden Gase können einen
H2S-Gehalt von 0,01 bis 5 Vol.-%, vorzugsweise 0,1 bis 1,0 Vol.-% haben. In Sonderfällen
können jedoch auch Gase mit einem wesentlich höheren Schwefelwasserstoffgehalt unter
Benutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf Schwefel weiterverarbeitet werden.
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Das für die katalytische Clausreaktion erforderliche stöchiometrische
H2S/S02-Verhältnis ergibt sich durch die Oxidation in der thermischen Claus-Stufe
oder bei fehlender thermischer Stufe durch Zusatz einer zur Einstellung des stöchiometrischen
Verhältnisses ausreichenden Luftmenge.
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Das umzusetzende Gas kann neben H2S und S02 ferner Stickstoff, Wasserstoff,
Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Wasserdampf,
Kohlenwasserstoffe sowie
Kohlenoxisulfid und Schwefelkohlenstoff enthalten.
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Der in der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen genannte
Schwefel-Taupunkt liegt in Abhängigkeit vom Schwefelgehalt des Gases im Bereich
von etwa 125 bis 210 OC. Bei den Reaktionsphasen, die von der Schwefelabscheidung
im Katalysatorbett begleitet sind, soll die Erstarrungstemperatur des Schwefels
von etwa 122 OC nicht unterschritten werden, um eine Verstopfung des Katalysatorbettes
zu vermeiden.
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Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß
das häufige Umschalten der Reaktoren zwischen Reaktion und Regeneration unnötig
ist. Ein zusätzlicher Reaktor für Regenerationszwecke ist nicht nötig, da der letzte
Reaktor durch die Regenerationsintervalle laufend in Reaktion gehalten werden kann.
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Beispiel 1 Ein Gas mit einem Gehalt an Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid
in Verhältnis 2:1 wurde in drei Eontaktstufen zu Schwefel umgesetzt. Der Umsatz
nach der 2.
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Stufe betrug 93,3 %. Das in die 3. Kontaktstufe eintretende Gas bestand
aus 0,15 Vol.-% S02, 0,30 Vol.-% H2S, 12,84 Vol.-% H20, 4,51 Vol.-% C02 und 82,2
Vol.-* N2.
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Die 3. Kontaktstufe wurde mit 135 0C betrieben. Der Umsatz in dieser
Stufe betrug 80,5 %, der Gesamtumsatz nach der dritten Stufe 98,7 %. Dieser Umsatz
blieb während der ersten acht Stunden erhalten. Dann wurde innerhalb einer Stunde
die Temperatur der 3. Stufe auf 220 0C erhöht und dann wieder auf 135 0C abgesenkt.
Während dieser Zeit fiel der Umsatz der dritten Stufe vorübergehend bis auf 32 *
entsprechend einem Gesamtumsatz von 95,4 % ab, erreichte dann aber wieder 98,7 5'.
Der mittlere Umsatz während der Regenerationsphase betrug etwa 56 % für die 3. Stufe,
entsprechend 97,1 % Gesamtumsatz. Fur die gesamte Betriebszeit errechnete sich somit
ein mittlerer Umsatz von 98,51 %.
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Beispiel 2 Ein Gas mit einem Gehalt an Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid
im Verhältnis 2:1 wurde in drei tontaktstufen zu Schwefel umgesetzt. Der Umsatz
nach der 2. Stufe betrug 93,8 %. Das in die 3. Stufe eintretende Gas bestand aus
0,40 Vol.-% SO2, 0,80 Vol.-* H2S, 25,00 Vol.-% E20 2,50 Vol.-% C02 und 71,3 Vol.-%
N2. Die 3. Kontaktatufe wurde mit 135 0C betrieben. Der Umsatz in dieser Stufe betrug
83,5 5'; der Gesamtumsatz nach der 3. Stufe 99,0 g.
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Während der ersten acht Stunden blieb dieser Umsatz annähernd erhalten.
Dann wurde innerhalb einer Stunde die Temperatur auf 210 OC erhöht und dann wieder
auf 135 0C abgesenkt. Während dieser Zeit fiel der Umsatz der 3. Stufe
vorübergehend
auf 54 * entsprechend einem Gesamtumsatz von 97,2 % ab, erreichte dann aber wieder
wie vorher 99,0 %. Der mittlere Umsatz nährend der Regenerationsperiode betrug etwa
63 % für die dritte Stufe entsprechend 97,7 % Gesamtumsatz. Für die gesamte Betriebseeit
ergab sich der mittlere Umsatz zu 98,84*.
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Beispiel 3 Ein gleiches Gas wie in Beispiel 1 und 2 wurde in drei
Kontaktstufen zu Schwefel umgesetzt. Der Umsatz nach der 2. Stufe betrug 93,7 %.
Das in die dritte Stufe eintretende Gas bestand aus 0,70 Vol.-* S02, 1,40 Vol.-%
H2S, 0,01 Vol.-% S6, 0,02 Vol.-% s' 0,22 Vol.-% CO, 0,86 Vol.-% H2, 2,94 Vol.-%
C02, 31,69 Vol.-% H20 und 62,16 Vol.-% N2. Der erfindungsgemäße Betrieb der 3. Stufe
0 bei 135 C ergab 84,2 * Umsatz in dieser Stufe oder 99,0 ß Gesamtumsatz. Während
der ersten sechs Stunden blieb dieser Umsatz praktisch unverändert. Danach wurde
innerhalb einer Stunde die Temperatur auf 220 0C erhöht und dann wieder auf 135
0C abgesenkt. Wahrend dieser Zeit fiel der Umsatz in dieser Stufe vorübergehend
auf 53,5 X entsprechend einem Gesamtumsatz von 97,0 * ab, erreichte dann aber wieder
wie vorher 99,0*. Der mittlere Umsatz während der Regenerationsperiode beträgt für
die erfindungsgemäß betriebene 3. Stufe etwa 64 % entsprechend
97,7
% Gesamtumsatz. Für die gesamte Betriebszeit errechnet sich der mittlere Umsatz
der Clausanlage zu 98,82 X.
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Beispiel 4 Ein ähnliches Gas wie in Beispiel 2 wurde in drei tontaktstufen
zu Schwefel umgesetzt. Der Umsatz nach der 2. Stufe betrug 95,1 k. Das in die 3.
Stufe eintretende Gas bestand aus 0,26 Vol.-% S02, 0,52 Vol.-% H2S, 42,10 Vol.-%
C02, 17,52 Vol.-% H20, 39,57 Vol.-% N2 und 0,03 Vol.-% S6+S8.
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Der Betrieb der 3. Stufe bei 135 0C ergab einen Umsatz zu Schwefel
von 83,5 % in dieser Stufe entsprechend 99,2 % Gesamtumsatz. Während der ersten
acht Stunden blieb dieser Umsatz praktisch konstant. Danach wurde innerhalb einer
Stunde die Temperatur auf 210 0C erhöht und dann wieder auf 135 0C abgesenkt. Während
dieser Zeit fiel der Umsatz bis auf 49 % ab, erreichte dann aber wieder den anfänglichen
Wert von 83,5 %. Der mittlere Umsatz während der Regenerationsperiode betrug etwa
67 % entsprechend 98,4 % Gesamtumsatz. Für die gesamte Betriebszeit errechnet sich
der mittlere Umsatz zu 99,10 %.