DE370853C - Verfahren zur Herstellung von Schwefelsaeure ohne Bleikammern oder Tuerme - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Schwefelsäure ohne Bleikammern oder Türme. In der Patentschrift 370369 ist ein Verfahren zur Darstellung von Schwefelsäure beschrieben, gemäß dem unter Benutzung mechanischer Mischapparate nitrose Schwefelsäure von mindestens 5q.° B6 mit schwefligsäurehaltigen Gasen in feinster Verteilung und in solcher Menge zu-,ammengebracht wird, daß die durch die Anlage fließende Säure überall und unter allen Umständen nitros bleibt und ferner eine der erzeugten Schwefelsäure ungefähr entsprechende Menge der im Kreislauf befindlichen und neu erzeugten Nitrose abgesondert und zu Handelssäure in beliebiger Weise denitriert wird. In dieser Patentschrift ist angegeben, daß der Gehalt der Nitrose zweckmäßig in den Grenzen von 54 und 58' B6 gehalten werden soll. Demgemäß wird die gewonnene Handelssäure e13enfalls in diesen Stärkegrenzen anfallen. Es gibt jedoch zahlreiche Fälle, in denen eine stärkere Säure als 58 ° B6 erwünscht ist. Es ging daher das Bestreben dahin, durch das Verfahren auch Säure von höherer Grädigkeit zu gewinnen. Da bei dem Verfahren für gewöhnlich eine einheitliche Säuregrädigkeit aufrecht erhalten wird, und durch die Schwefelsäurebildung an sich die Neigung für eine Zunahme der Säurestärke besteht, so wurde bisher, um die erwünschte Säurestärke zu erhalten, entsprechend Wasser in die Anlage zugeführt. Wenn man diese Wasserzufuhr beschränkt, so entsteht von selbst stärkere Säure. Diese stärkere Säure hat eine größere Lösungsfähigkeit für nitrose Gase, hält aber auch das zur Schwefelsäurebüdung notwendige Wasser stärker gebunden. Wenn man also mit stärkergrädiger Säure den Prozeß betreiben will, so ist man von einer gewissen Grädigkeit an gezwungen auf andere Weise dafür zu sorgen, daß die Bindung des zur Schwefelsäurebildung erforderlichen Wassers gelockert wird. Dies geschieht dadurch, daß man die Säuretemperatur etwas höher hält, wobei zu bemerken ist, daß natürlich bei einer geringen Überschreitung der Stärke von 58' B6 bis etwa 59' B6 eine Temperaturerhöhung noch nicht erforderlich ist. Erst wenn man mit 6o und mehr Graden B6 arbeiten will, wird eine solche Temperaturerhöhung erforderlich. Die Temperaturerhöhung erzielt man einfach dadurch, daß man die Säure, die durch die Reaktionswärme sich erwärmt, weniger kühlt.
• Eine weitere Möglichkeit mit höhergrädiger Säure zu arbeiten besteht darin, daß man eine sogenannte Doppelringberieselung einführt. Diese besteht darin, daß man den vordersten Teil der Anlage, d. h. diejenigen Mischräume, in die die schwefligsäurehaltigen Gase zuerst eintreten und den hintersten Teil der Anlage, also die Mischvorrichtungen am Ausgang, mit hochgrädiger Säure berieselt, während der mittlere Teil mit schwächerer Säure (über 54° Be) berieselt wird. Beide Säuren müssen dann natürlich in verschiedenen Behältern immer wiedef vereinigt werden, damit eine Vermischung nicht stattfindet. Die Folge dieser Berieselungsart ist nun die, daß die hochgrädige Säure in den von ihr durchflossenen Mischapparaten die auftretenden nitrosen Gase sehr vollkommen und rasch absorbiert und hochprozentige Nitrose bildet. Diese hochprozentige nitrose Schwefelsäure übt natürlich infolge ihres hohen Nitrosegehalts in den ersten Mischapparaten eine sehr starke Oxydationswirkung aus, die eine weitere Beschleunigung des Prozesses bewirkt. Andererseits wirkt die schwächere Säure in dem mittleren Teil der Anlage fördernd auf die Schwefelsäurebildung infolge ihres höheren Wassergehaltes und der lockerer gebundenen Stickoxyde, zumal die starke Säure in den ersten Mischapparaten den N\'assergehalt der schwefligsäurehaltigen Gase fast vollständig absorbiert hat. Durch diese geteilte Berieselung gelingt es, sehr hochgrädige Säure, unter Umständen über 6o° B6 zu gewinnen, andererseits eine zu hohe Temperatur in der Anlage, insbesondere in den mittleren Kästen, zu vermeiden.
• Die Durchführung des Verfahrens mit verschiedengrädiger Säure gestattet noch eine weitere Ausbildung, die eine überraschend große Beschleunigung des Reaktionsverlaufes bewirkt. Diese Ausführungsform des Verfahrens besteht in folgendem Angenommen, eine Anlage von mehreren Einheiten (Mischvorrichtungen) dient zurDurchfühning des Verfahrens. In die erste Mischvorrichtung gelangen die schwefligsäurehaltigen Gase, und die Mischvorrichtungen werden aus einem gemeinsamen Nitrosebehälter in der Art berieselt, daß jeder Mischvorrichtung eine bestimmte Menge Nitrose zufließt und die aus jeder Mischvorrichtung abfließende Nitrose in einen gemeinsamen Behälter zurückgeführt wird, wo die Säure sich wieder mischt und den Kreislauf von neuem beginnt. Soweit entspricht der Vorgang genau der bisherigen Verfahrensweise. Während nun nach dieser bisherigen Verfahrensweise die Gase durch so viel Mischvorrichtungen strömen und überall mit der gleichen Nitrose zusammentreffen, bis ihr S02 Gehalt praktisch vollständig oxydiert und gleichzeitig die in das Gas infolge der Reaktion übergetretenen Stickstoffoxyde von der Berieselungssäure aufgenommen sind, findet nach der vorliegenden Ausführungsform nach einer bestimmten Anzahl Mischvorrichtungen, etwa drei oder mehr, insoweit eine Änderung statt, als nunmehr durch Zuführung des gesamten Betriebswassers in die eine Mischvorrichtung plötzlich die Nitrose so weit in ihrer Säuregrädigkeit erniedrigt wird, daß sie zwar nicht vollständig, aber doch sehr weitgehend von ihrem Nitrosegehalt befreit (denitriert) wird. Infolgedessen treten in das Gas große Mengen nitroser Dämpfe über, die nun eine sehr rasche und vollständige Oxydation des darin noch befindlichen SO, bewirken, was auch durch die starke Wasserzufuhr zu der Säure, die den Gasen in der :Mischvorrichtung entgegengespritzt wird, noch unterstützt wird. Die Gase verlassen die Mischvorrichtung, in der dieser Vorgang stattfand, praktisch frei von S02, dafür stark stickoxydhaltig. Es muß daher jetzt dafür gesorgt werden, daß diese Stickstoffverbindungen von Schwefelsäure festgehalten werden. Dazu ist nötig, daß den Gasen bei entsprechender Verlangsamung ihrer Bewegung erst eine gewisse Zeit gelassen wird, ihren Sauerstoffgehalt an die Stickstoffoxyde abzugeben. Dies geschieht entweder dadurch, daß man die Gase nach Verlassen der letzten Mischvorrichtung in einen kammerartigen leeren Raum einführt oder sie durch eine genügend lange Leitung führt oder in anderer geeigneter Weise. Dann schließt sich eine Absorptionsanlage beliebiger Art an, in der die Gase ihre Stickstoffsauerstoffverbindungen an starke Schwefelsäure unter Nitrosebildung abgeben. Es können für diesen Zweck mit starker nitrosehaltiger bzw. nitrosefreier Schwefelsäure berieselte Einrichtungen bekannter Art oder Walzenkästen benutzt werden.
• Bei der beschriebenen Ausführung des Verfahrens wird der Hauptteil des S02-Gehalts wie bisher in den ersten Mischvorrichtungen der Anlage rasch aufgearbeitet und der verdünnte Rest durch die plötzliche Einwirkung der mittels Wasser freigemachten Stickstoffverbindungen fast augenblicklich oxydiert, ohne daß es weiterer Mischvorrichtungen bedarf.

Claims (3)

1. PATEN T-ANsPRÜcHE; i. Abänderung des Verfahrens nach Patent 370369, dadurch gekennzeichnet, daß zur Berieselung der Anlageeinheiten (Mischvorrichtungen) eine nitrose Schwefelsäure von über 58' B6 benutzt wird, die nötigenfalls auf höherer Temperatur erhalten wird.
2. 2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Teil der Anlage mit nitroser Säure von niedrigerem Schwefelsäuregehalt berieselt wird als der vordere und der hintere Teil der Anlage.
3. 3. Ausführungsform des Verfahrens nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Anlageeinheiten mit Nitrose (über 54° B6) berieselt werden, in der folgenden Anlageeinheit aber die Nitrose durch Wasser so weit verdünnt wird, daß ihr Lösungsvermögen für Stickstoffsauerstoffverbindungen aufgehoben oder stark herabgemindert wird und infolgedessen nitrose Gase plötzlich in großer Menge in das Gasgemisch übertreten und die darin enthaltenen S02 Reste rasch oxydieren, worauf dem nunmehr praktisch von S02 freigewordenen Gasgemisch Gelegenheit zur Wiederoxydation der Stickstoffverbindungen gegeben wird und es schließlich durch eine Absorptionsanlage für Stickstoffverbindungen geleitet wird.