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Verfahren zur Herstellung von Schwefelsäure. Die nach dem sogenannten
Kammerprinzip arbeitenden Verfahren zur Darstellung von Schwefelsäure bedürfen einer
gewissen Menge Stickstoff-Sauerstoff-Verbindungen, die den schwefligsäurehaltigen
Gasen gasförmig einverleibt werden und als Kontaktsubstanz die Vermittlung der Bindung
des Luftsauerstoffes an SO. bewirken. Die Einführung dieser Stickstoff-Sauerstoff-Verbindungen
in die S02 haltigen Gase geschieht für gewöhnlich im Gloverturm. In diesem Apparat
treten die S02 haltigen Gase heiß im unteren Teile ein, während die gesamte im Gay-Lussacturm
gewonnene Nitrose und eine dem Salpeterverlust entsprechende Menge Salpetersäure
sowie eine den Betriebsverhältnissen entsprechende Menge Kammersäure oder Wasser
oben auf den Turm aufgegeben werden. Bekanntlich unterliegt die Füllung des Gloverturmes
unter dem Einfluß der heißen, staubhaltigen Gase einer starken Abnutzung und Verschlainmung,
die von Zeit zu Zeit eine Reinigung und schließlich eine Umfüllung notwendig macht.
Diese Arbeiten' bringen stets eine empfindliche Störung der an den Gloverturm angeschlossenenSchwefelsäurebildüngsanlagen
mit sich. Unter den gegenwärtigen Verhältnissen ist die Erneuerung eines Gloverturmes
eine sehr kostspielige Sache.
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Man hat nun bereits auf verschiedene Weise versucht, die Wirkung des
Glovers unter Vermeidung eines Gloverturmes zu erzielen; vgl. darüber L u n g e
, Handbuch der Schwefelsäurefabrikation, 4. Aufl., igi6, Bd. a, S. 914 bis
9 i5. Die Angaben L u n g e s lassen aber deutlich erkennen, daß die bisherigen
Vorschläge einen praktischen Erfolg nicht hatten und auch nicht haben konnten.
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Durch die vorliegende Erfindung kämmt man nun in die Lage, den Gloverturm
oder einen anderen turmartigen Denitrierraum durch eine bedeutend weniger kostspielige,
im Betrieb sehr leicht in Ordnung zu haltende, maschinell angetriebenen Vorrichtungen
zu ersetzen. Sie besteht darin, daß zur Durchführung der Gloverwirkungen das SOZ
haltige Gas mit Nitrose oder salpetersäurehaltiger Schwefelsäure in einem Reaktionsraum,
der aus einem oder mehreren Behältern mit niaschirell angetriebenen Vorrichtungen
zur feinen Verteilung der Säure im Gasraum besteht, zusammengebracht wird, wo Gas
und Nitrose auf das innigste gemischt werden. Das erhaltene Gemisch von S02 und
nitrosehaltigem Gas wird sodann einem Bleikammer-oder Turmsystem zugeführt. Bei
dieser Ersetzung des Gloverturmes durch einen mechanisch arbeitenden Apparat erzielt
man die gleiche Wirkung wie mit einem Gloverturm. Denn die Gase werden gekühlt und
von Staub gereinigt, die Nitrose wird vollkommen denitriert, aufgegebene Kammersäure
konzentriert und ein beträchtlicher Teil des SO,-Gehaltes durch unmittelbare Einwirkung
der Nitrose in Schwefelsäure verwandelt. Das vorliegende Verfahren geht insofern
in seiner Wirkung über die des Glovers hinaus, als die Gloverw irkung auch mit kalten
Gasen erreicht werden kann.
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Zur Ausführung der Erfindung dient ein
kastenförmiger
Reaktionsbehälter, in dem eine oder mehrere sogenannte Sehmiedelsche Walzen rotieren.
Die Schmiedelsche Walze ist eine Vorrichtung zum Mischen von Gasen und Flüssigkeiten
und besteht aus einer oder mehreren, die jeweilige Flüssigkeitsoberfläche berührenden
oder wenig in sie eintauchenden, sich schnell drehenden Walzen. Durch die schnelle
Drehung wird die an der Walzenoberfläche mitgenommene Flüssigkeit als dichter feiner
Regen abgeschleudert und bietet so dem Gase in dem Reaktionsraum eine große Berührungsfläche
dar. Für den Fall, daß es sich um heiße Gase handelt, muß natürlich als Baumaterial
des Behälters und der Walzen entsprechend widerstandsfähiges Material verwendet
werden. Der Behälter kann in diesem Falle aus säurefesten Steinen, die mit säurefestem
Mörtel verbunden sind, aufgeführt werden. Die Decke besteht aus säurefesten Platten.
Als Material für die Walzen verwendet man Gußeisen oder ebenfalls säurefeste keramische
Masse. Den eintretenden Gasen wird durch die Walzen Nitrose entgegengespritzt, und
ein Teil der Gase wird durch die -Walzen in die Nitrose hineingerissen. Die Gase
verlassen, mit Stickstoffverbindungen beladen, den Behälter, um in ein Kammer- oder
Turmsystem zu gelangen.
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Hat man es mit weniger heißen Gasen zu tun. oder kühlt man die Gase
vor Eintritt in den Reaktionskasten, so genügt es, wenn man für die Walzen Blei
oder verbleites Eisen als Baumaterial verwendet.
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Statt der Schmiedelschen Walzen lassen sich jedoch auch andere mechanische
Vorrichtungen verwenden, die eine feine Zerteilung der Nitrose im Gasraum ermöglichen,
z. B. die verschiedenen bekannten Vorrichtungen, in denen eine Flüssigkeit mittels
Flügelräder, rotierender Scheiben oder Hohlkörper durch Schleuderwirkung fein verteilt
werden.
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Die Vorteile dieses Gloverersatzes liegen auf der Hand. Der Aufbau
ist verhältnismäßig billig und klein, die Wartung einfach und der Verschleiß geringfügig.
Wird der Ersatz eines Teiles notwendig, so kann er ohne empfindliche Störung des
Kammer- oder Turmbetriebes vorgenommen werden. Will man sicher gehen, so stellt
man zweckmäßig einen oder mehrere Reaktionsapparate in Bereitschaft, so daß bei
einer Ausbesserung ein Stillstand überhaupt nicht notwendig wird. Tritt aber ein
Stillstand ein, so macht sich die Störung nicht so schädlich wie bei dem Gloverturm
bemerkbar, da die mechanische Vorrichtung jederzeit ohne Einbuße an Wirkungsfähigkeit
ihre denitrierende Tätigkeit wieder aufnehmen kann. Ein besonders großer Vorteil
dieses Gloverersatzes ist aber auch noch der, daß eine Hebung von Säuren auf die
großen Höhen, wie sie bei Glovertürmen notwendig wird, ganz oder teilweise fortfällt.
Dadurch vereinfacht sich der mechanische Teil für Schwefelsäurehebung ganz beträchtlich.