DE3900069A1

DE3900069A1 - Verfahren zur gewinnung von elementarem schwefel aus elementaren schwefel enthaltendem material

Info

Publication number: DE3900069A1
Application number: DE19893900069
Authority: DE
Inventors: Siegfried Bielz; Arno Dr Fitting
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1989-01-03
Filing date: 1989-01-03
Publication date: 1990-07-05
Also published as: DE3900069C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von elementarem Schwefel aus elementaren Schwefel enthaltendem Material, wobei der Schwefel in einer Wirbelschicht durch thermische Behandlung mit heißen Gasen verdampft wird, das schwefelhaltige Abgas entstaubt wird, aus dem entstaubten Gas der Schwefel auskondensiert wird, ein Teilstrom des vom Schwefel befreiten Gases abgeleitet und der andere Teilstrom durch Wärmeaustausch mit heißem Feststoff aus der Wirbelschicht aufgeheizt wird, und als Trägergas in die Wirbelschicht zurückgeführt wird.

Elementarer Schwefel wird aus elementaren Schwefel enthaltenden Materialien, wie z.B. schwefelhaltigem Gestein vulkanischen Ursprungs oder Filterrückständen aus der Schwefelgewinnung nach dem Frasch-Verfahren, durch Verdampfung und Kondensation des Schwefels gewonnen.

Die US-PS 31 02 792 beschreibt ein solches Verfahren, bei dem das Material in einer Korngröße von 1,4 bis 0,044 mm in einen heißen Gasstrom eingespeist wird. Die Suspension wird durch den Rost in einen Wirbelschichtreaktor geblasen. In dem Wirbelschichtreaktor befindet sich ein stationäres Wirbelbett mit definierter Oberfläche. Das mit Schwefeldampf beladene Abgas wird in einem Staubabscheider gereinigt und anschließend in einen Kondensator geleitet, aus dem der kondensierte Schwefel in flüssiger Form abgezogen wird. Ein Teilstrom des Abgases aus dem Kondensator wird wieder in die Wirbelschicht zurückgeführt. Zur Wärmerückgewinnung kann ein Teil der aus der Wirbelschicht ausgetragenen heißen, schwefelfreien Gangart dem Ausgangsmaterial zugegeben werden, oder das Gas kann durch einen direkten Wärmeaustausch im Gegenstrom mit der ausgetragenen heißen Gangart aufgeheizt werden. Als Trägergas können sauerstoffhaltige Gase verwendet werden, die einen Teil des Schwefels verbrennen und dadurch die notwendige Reaktionswärme erzeugen. Es können auch sauerstofffreie Gase verwendet werden, wie heiße Rauchgase, die mit der für die Reaktion erforderlichen Temperatur in den Wirbelschichtreaktor eingeleitet werden. Bei der direkten Aufheizung des Trägergases besteht die Gefahr der Bildung von H₂S, CS₂ und COS. Bei dem direkten Wärmeaustausch mit der heißen Gangart wird das Trägergas mit Feststoff beladen. Die Kühlung der Gangart ist abhängig von der Temperatur des rückgeführten Trägergases. Die stationäre Wirbelschicht läßt nur relativ geringe Gasgeschwindigkeiten zu.

Aus der DE-PS 9 66 831 ist es bekannt, das Material auf eine Korngröße von etwa 8 mm zu zerkleinern, mit heißen Verbrennungsgasen von mindestens 800°C in einem aufsteigenden Rohr im Fluge zu behandeln, aus dem austretenden Gasstrom die Feststoffe abzuscheiden und dann den Schwefel zu kondensieren. Ein Teilstrom des gereinigten Gases wird im Kreislauf zurückgeführt und durch heiße, sauerstofffreie Verbrennungsgase wieder aufgeheizt. Dieses Verfahren erfordert einen sehr hohen Wärmeaufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein möglichst hohes Ausbringen an elementarem Schwefel mit möglichst geringem Wärmeaufwand zu erzielen.

Eine Lösung der Aufgabenstellung besteht in einem Verfahren zur Gewinnung von elementarem Schwefel aus elementaren Schwefel enthaltendem Material, wobei der Schwefel in einer Wirbelschicht durch thermische Behandlung mit heißen Gasen verdampft wird, das schwefelhaltige Abgas entstaubt wird, aus dem entstaubten Gas der Schwefel auskondensiert wird, ein Teilstrom des vom Schwefel befreiten Gases abgeleitet und der andere Teilstrom durch Wärmeaustausch mit heißem Feststoff aus der Wirbelschicht aufgeheizt und durch Wärme aus heißen Verbrennungsgasen weiter aufgeheizt wird, und als Trägergas in die Wirbelschicht zurückgeführt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Verdampfung des Schwefels in einer zirkulierenden Wirbelschicht mit heißem praktisch sauerstofffreiem Trägergas erfolgt, das elementaren Schwefel enthaltende Material in einer Korngröße bis 3 mm in den Wirbelschichtreaktor der zirkulierenden Wirbelschicht chargiert wird, das von Schwefel befreite rückgeführte Trägergas in einem Wirbelkühler durch indirekten Wärmeaustausch mit dem aus der zirkulierenden Wirbelschicht ausgetragenen heißen Feststoff aufgeheizt wird, das aufgeheizte Trägergas in einem Aufheizer durch indirekten Wärmeaustausch mit heißen Verbrennungsgasen weiter aufgeheizt und als Primärgas in den Wirbelschichtreaktor geleitet wird, und die Temperatur des Trägergases im Aufheizer so eingestellt wird, daß die mittlere Temperatur im Wirbelschichtreaktor mindestens 50°C über dem Taupunkt des mit Schwefel beladenen Trägergases liegt.

Die zirkulierende Wirbelschicht zirkuliert durch ein aus Wirbelschichtreaktor, Abscheider und Rückführleitung bestehendes System. Das erfindungsgemäß angewendete Prinzip der zirkulierenden Wirbelschicht zeichnet sich dadurch aus, daß - im Unterschied zur "stationären, klassischen" Wirbelschicht, bei der im Wirbelschichtreaktor eine dichte Phase durch einen deutlichen Dichtesprung von dem darüber befindlichen Gasraum getrennt ist - im Wirbelschichtreaktor Verteilungszustände ohne definierte Grenzschicht vorliegen. Ein Dichtesprung zwischen dichter Phase und darüber befindlichem Staubraum ist nicht existent, jedoch nimmt innerhalb des Reaktors die Feststoffkonzentration von unten nach oben ab.

Bei der Definition der Betriebsbedingungen über die Kennzahlen von Froude und Archimedes ergeben sich die Bereiche:

bzw.

0,01 Ar 100,

wobei

und

sind.

Es bedeuten:

u die relative Gasgeschwindigkeit in m/s,
Ar die Archimedes-Zahl,
Fr Froude-Zahl,
ρ _g die Dichte des Gases in kg/m³,
p _k die Dichte des Feststoffteilchens in kg/m³,
d _k den Durchmesser des kugelförmiges Teilchens in m,
ν die kinematische Zähigkeit in m²/s,
g die Gravitationskonstante in m/s².

Die mittlere Feststoffdichte im Wirbelschichtreaktor beträgt 10 bis 100 kg pro m³, bezogen auf den leeren Ofenraum. Die umlaufende Feststoffmenge beträgt mindestens das 5fache der im Wirbelschichtreaktor befindlichen Feststoffmenge. Als Trägergas wird zweckmäßigerweise ein Rauchgas mit geringem Wasserdampfgehalt verwendet. Praktisch sauerstofffrei bedeutet, daß der Sauerstoffgehalt unter etwa 2% liegt. Der Wirbelkühler, in dem die Aufheizung des rückgeführten Trägergases erfolgt, wird mit einer klassischen, stationären Wirbelschicht betrieben. Die aus dem Wirbelschichtkühler austretende erwärmte Fluidisierungsluft wird nicht in das Verfahren eingeleitet. Ihr Wärmeinhalt kann für andere Zwecke ausgenutzt werden. Der Feststoff kann in dem Wirbelschichtkühler auf jede gewünschte Temperatur abgekühlt werden, so daß ein Abtransport z.B. mit Gummitransportbändern ohne weiteres möglich ist. Der Aufheizer ist zweckmäßigerweise als Brennkammer ausgebildet, in der ein gasförmiger, flüssiger oder fester Brennstoff verbrannt wird. Der Wärmeinhalt der aus der Brennkammer austretenden Rauchgase kann für andere Zwecke ausgenutzt werden. Die mittlere Temperatur im Wirbelschichtreaktor liegt zweckmäßigerweise bei 350 bis 450°C. Bei dieser Ausführung des Verfahrens wird also die gesamte erforderliche Reaktionswärme durch den Wärmeinhalt der heißen Trägergase in den Wirbelschichtreaktor eingebracht. Es erfolgt praktisch keine SO₂-Erzeugung, jedoch erfolgt keine 100%ige Verdampfung des im Material enthaltenen elementaren Schwefels.

Eine weitere Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren zur Gewinnung von elementarem Schwefel aus elementaren Schwefel enthaltendem Material, wobei der Schwefel in einer Wirbelschicht durch thermische Behandlung mit heißen Gasen verdampft wird, das schwefelhaltige Abgas entstaubt wird, aus dem entstaubten Gas der Schwefel auskondensiert wird, ein Teilstrom des vom Schwefel befreiten Gases abgeleitet und der andere Teilstrom durch Wärmeaustausch mit heißem Feststoff aus der Wirbelschicht aufgeheizt und durch Wärme aus heißen Verbrennungsgasen weiter aufgeheizt wird, und als Trägergas in die Wirbelschicht zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfung des Schwefels in einer zirkulierenden Wirbelschicht mit heißem sauerstoffhaltigem Trägergas erfolgt, das elementaren Schwefel enthaltenden Material in einer Korngröße bis 3 mm in den Wirbelschichtreaktor der zirkulierenden Wirbelschicht chargiert wird, das von Schwefel befreite rückgeführte Trägergas in einem Wirbelkühler durch indirekten Wärmeaustausch mit dem aus der zirkulierenden Wirbelschicht ausgetragenen Feststoff aufgeheizt wird, das aufgeheizte Trägergas in einem Aufheizer durch indirekten Wärmeaustausch mit heißen Verbrennungsgasen weiter aufgeheizt und als Primärgas in den Wirbelschichtreaktor geleitet wird, der Sauerstoffgehalt des Trägergases so eingestellt wird, daß er zur Verbrennung mindestens eines Teiles des nicht verdampften Schwefels ausreicht, und die Temperatur des Trägergases im Aufheizer so eingestellt wird, daß die mittlere Temperatur im Wirbelschichtreaktor mindestens 50°C über dem Taupunkt des mit Schwefel beladenen Trägergases liegt.

Bei dieser Ausführung wird der im Material noch vorhandene, nicht verdampfte Schwefel teilweise oder weitgehend zu SO₂ im Wirbelschichtreaktor verbrannt, und eine entsprechende Wärmemenge im Wirbelschichtreaktor erzeugt. Diese Wärmemenge braucht nicht durch das heiße Trägergas in den Wirbelschichtreaktor eingebracht werden. Die übrigen Betriebsbedingungen entsprechen denen der ersten Ausführungsart.

Eine weitere Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren zur Gewinnung von elementarem Schwefel aus elementaren Schwefel enthaltendem Material, wobei der Schwefel in einer Wirbelschicht durch thermische Behandlung mit heißen Gasen verdampft wird, das schwefelhaltige Abgas entstaubt wird, aus dem entstaubten Gas der Schwefel auskondensiert wird, ein Teilstrom des vom Schwefel befreiten Gases abgeleitet und der andere Teilstrom durch Wärmeaustausch mit heißem Feststoff aus der Wirbelschicht aufgeheizt wird, und als Trägergas in die Wirbelschicht zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfung des Schwefels in einer zirkulierenden Wirbelschicht mit heißem sauerstoffhaltigem Trägergas erfolgt, das elementaren Schwefel enthaltende Material in einer Korngröße bis 3 mm in den Wirbelschichtreaktor der zirkulierenden Wirbelschicht chargiert wird, das von Schwefel befreite rückgeführte Trägergas in einem Wirbelkühler durch indirekten Wärmeaustausch mit dem aus der zirkulierenden Wirbelschicht ausgetragenen Feststoff aufgeheizt und als Primärgas in den Wirbelschichtreaktor geleitet wird, der Sauerstoffgehalt des Trägergases so eingestellt wird, daß er zur Verbrennung des nicht verdampften Schwefels und zur Verbrennung einer solchen Menge von verdampften Schwefel ausreicht, daß die mittlere Temperatur im Wirbelschichtreaktor mindestens 50°C über dem Taupunkt des mit Schwefel beladenen Trägergases liegt.

Bei dieser Ausführung wird zwar ein größerer Teil des Schwefels zur Deckung des Wärmebedarfs verbrannt, jedoch ist dadurch die Aufheizung des Trägergases in dem Aufheizer nicht erforderlich. Ansonsten entsprechen die Betriebsbedingungen denen der vorstehenden Ausführungsformen.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß das aus der zirkulierenden Wirbelschicht austretende schwefelhaltige Gas zunächst in einer Kondensation weitgehend von Schwefel befreit wird und danach der Restschwefel in einem mit Flüssigschwefel berieselten Schwefelwäscher ausgewaschen wird. Die Kondensation des Schwefels erfolgt durch indirekte Kühlung z.B. durch Wasserverdampfung. Die Abkühlung erfolgt auf eine Temperatur, bei der der Schwefel in flüssiger Form anfällt. Die Berieselung im Schwefelwäscher erfolgt mit Schwefel aus der Vorlage der Kondensation. Durch diese Arbeitsweise wird eine weitgehende Entfernung des Schwefeldampfes aus dem Abgas erzielt.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß ein Teil des Trägergases als Sekundärgas in den Wirbelschichtreaktor der zirkulierenden Wirbelschicht geleitet wird. Da das Sekundärgas oberhalb des Rostes in den Wirbelschichtreaktor eingeleitet wird, wird die Menge des Trägergases, die durch den Rost geleitet werden muß, verringert. Als Sekundärgas kann auch Fluidisierungsgas aus dem Wirbelschichtkühler verwendet werden.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß Materialien mit höherem Gehalt an elementarem Schwefel vor der Chargierung in den Wirbelschichtreaktor der zirkulierenden Wirbelschicht einer Schmelzbehandlung mittels Dampf unterworfen werden, und die Chargierung im flüssigen Zustand erfolgt. Diese Arbeitsweise ergibt insbesondere bei Schwefelgehalten ab etwa 60% eine Wärmeersparnis im Verfahren und gleichzeitig wird der Wassergehalt des eingesetzten Materials erniedrigt.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß säurehaltiges Material vor der Chargierung in den Wirbelschichtreaktor der zirkulierenden Wirbelschicht unter Zugabe von Neutralisationsmitteln in einem Mischer behandelt wird. Als Neutralisationsmittel wird vorzugsweise CaO verwendet. Neben der Neutralisation des Säuregehaltes wird gleichzeitig durch die entstehende Reaktionswärme ein Teil des Wassergehaltes vor dem Einsatz in den Wirbelschichtreaktor verdampft.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung bei den Arbeitsweisen mit Sauerstoffgehalten im Trägergas besteht darin, daß im schwefelhaltigen Abgas der zirkulierenden Wirbelschicht enthaltenes H₂S und SO₂ zu elementarem Schwefel umgesetzt werden. Die Umsetzung erfolgt vorzugsweise zwischen der Kondensation und der Schwefelwäsche. Die Umsetzung erfolgt nach dem bekannten Claus-Verfahren.

Im ausgeschleusten Abgasstrom enthaltenes SO₂ kann durch Calciumhydroxid in Form von Calciumsulfat oder Calciumsulfit abgeschieden werden. Wenn eine Schwefelsäureanlage vorhanden ist, kann das SO₂-haltige Gas auch dort eingesetzt und Schwefelsäure gewonnen werden.

Die Erfindung wird anhand eines Fließschemas näher erläutert.

Über Leitung (1) wird das elementaren Schwefel enthaltende Material und über Leitung (2) wird CaO in den Mischer (3) geleitet, aus dem über Leitung (4) Wasserdampf entweicht. Über Leitung (5) wird die Mischung in den Wirbelschichtreaktor (6) der zirkulierenden Wirbelschicht geleitet. Die zirkulierende Wirbelschicht besteht aus dem Wirbelschichtreaktor (6), dem Rückführzyklon (7) und der Rückführleitung (8). Das Abgas des Wirbelschichtreaktors (6) wird über Leitung (9) in den Rückführzyklon (7) geleitet. Der abgeschiedene Feststoff wird über die Rückführleitung (8) in den Wirbelschichtreaktor (6) zurückgeführt. Das Gas gelangt über Leitung (10) in die elektrostatische Gasreinigung (11). Über Leitung (12) wird heißer Feststoff aus dem Wirbelschichtreaktor in den Wirbelkühler (13) geleitet. Über Leitung (14) wird der in der elektrostatischen Gasreinigung (11) abgeschiedene Feststoff ebenfalls in den Wirbelkühler (13) geleitet. Das mit Schwefel beladene Gas wird aus der elektrostatischen Gasreinigung (11) über Leitung (15) in den Kondensator (16) geleitet, dort unter den Taupunkt des Schwefels abgekühlt, und der flüssige Schwefel fließt über Leitung (17) in die Vorlage (18). Das weitgehend von Schwefel befreite Gas wird über Leitung (17) in den Wärmeaustauscher (20) geleitet, dort aufgeheizt und über Leitung (21) in den H₂S-Konverter (22) geleitet, wo durch eine Claus-Reaktion aus H₂S und SO₂ elementarer Schwefel gebildet wird. Über Leitung (23) wird das Gas in den Schwefelwäscher (24) geleitet, wo restlicher elementarer Schwefel ausgewaschen und über Leitung (25) in die Vorlage (18) geleitet wird. Das von Schwefel befreite Gas wird über Leitungen (26) und (27) in den Wirbelschichtkühler (13) geleitet, dort aufgeheizt, über Leitung (28) in den Aufheizer (29) geleitet und dort auf die erforderliche Temperatur aufgeheizt. Ein Teilstrom des aufgeheizten Trägergases wird als Primärgas und der restliche Teilstrom über Leitung (31) als Sekundärgas in den Wirbelschichtreaktor (6) geleitet. In der Vorlage (18) sind ein Rührer (32) und eine Pumpe (33) angeordnet. Flüssiger Schwefel wird über Leitung (34) in den Kondensator (16) eingesprüht, über Leitung (35) in einen Kühler (36) geleitet, dort abgekühlt und über Leitung (37) in den Schwefelwäscher (24) geleitet. In den Kondensator (16) wird über Leitung (38) Wasser eingeleitet. Über Leitung (39) wird ein Teil des erzeugten Dampfes abgeleitet, der andere Teil des Dampfes wird über Leitung (40), Reduzierventil (41), Leitung (42) in den Schwefelkühler (36) geleitet, dort aufgeheizt und über Leitung (43) abgeführt. Der produzierte flüssige Schwefel wird über Leitung (44) abgezogen. Über Leitung (45) wird Luft und über Leitung (46) wird Brennstoff in den Aufheizer (29) geleitet. Die Rauchgase strömen in den Wärmeaustauscher (47), erwärmen dort die Luft und werden über Leitung (48) in den Wärmeaustauscher (20) geleitet. Ein Teilstrom wird über Leitung (49) in den Aufheizer (29) zurückgeführt. Aus dem Wärmeaustauscher (20) wird das abgekühlte Rauchgas über Leitung (50) abgeleitet. Über Leitung (51) wird Fluidisierungsluft in den Wirbelschichtkühler (13) geleitet, über Leitung (52) in den Zyklon (53) und aus diesem über Leitung (54) abgeführt. Der im Wirbelschichtkühler (13) gekühlte Feststoff wird über Leitung (55) abgeführt. Ein Teilstrom des von Schwefel befreiten Gases wird über Leitung (56) als Abgas abgeführt und ein Teilstrom wird über Leitung (57) in die Leitung (10) vor der elektrostatischen Gasreinigung (11) zurückgeführt.

Ausführungsbeispiele

Es steht ein schwefelhaltiges Gestein mit 56% S und 2% H₂O (Rest inerte Stoffe) zur Verfügung.

Beispiel 1

9,92 t des Gesteins werden in 24 Stunden in den Wirbelschichtreaktor der zirkulierenden Wirbelschicht aufgegeben und der Schwefelinhalt bei etwa 350°C abdestilliert. Die sauerstofffreie Trägergasmenge von 695 Nm³/h wird in einem Elektrofilter gereinigt und in einem Schwefelkondensator auf ca. 130°C abgekühlt. Der auskondensierte Schwefel hat nach einer Filtration eine Reinheit von 99,96%. Die Schwefelausbeute beträgt 5 t in 24 Stunden oder 90%. Das Abgas wird in einem Turm mit Flüssig-Schwefel nachgewaschen, in einem Wärmeaustauscher durch Zufuhr von ca. 0,54 GJ/h auf ca. 560°C aufgeheizt und dem Wirbelschichtreaktor wieder zugeführt. Ca. 2% der Trägergasmenge werden zur Aufrechterhaltung der Wasserbilanz aus dem Prozeß abgezogen und in einem Waschturm mit Kalkmilch nachbehandelt.

Beispiel 2

9,92 t des Erzes werden in 24 Stunden in den Wirbelschichtreaktor der zirkulierenden Wirbelschicht aufgegeben. In der Trägergasmenge von 694 Nm³/h sind 38 Nm³/h Luft enthalten. Durch den Sauerstoffgehalt der zugemischten Luft werden ca. 5% der eingebrachten, mit dem Feststoff rezirkulierten Schwefelmenge zu SO₂ verbrannt. Diese SO₂-Menge wird nach der Schwefelkondensation und Gaswäsche in einem entsprechenden Teilgasstrom aus dem Gasstrom abgezweigt und zu ca. 830 kg Schwefelsäure verarbeitet. Das verbleibende Trägergas wird nach der Luftzumischung über einen Wärmeaustauscher durch Zufuhr von ca. 0,44 GJ/h auf ca. 497°C aufgeheizt und in den Wirbelschichtreaktor zurückgeführt. Die ausgebrachte Schwefelmenge beträgt ca. 90% vom Vorlauf in elementarer Form (5 t in 24 Stunden) und ca. 5% in Form von Schwefelsäure.

Beispiel 3

11,93 t des Erzes werden in 24 Stunden in den Wirbelschichtreaktor der zirkulierenden Wirbelschicht aufgegeben. Die Trägergasmenge beträgt 836 Nm³/h und enthält 228 Nm³/h Luft. Durch den Sauerstoffgehalt der zugemischten Luft werden etwa 65 kg Schwefel pro Stunde zu SO₂ umgesetzt. Die frei werdende Verbrennungswärme reicht aus, um die Destillationstemperatur im Wirbelschichtreaktor bei etwa 350°C zu halten. Nach der Schwefelkondensation und Gaswäsche wird eine Gasmenge von ca. 230 Nm³/h abgezweigt und zu ca. 4651 kg Schwefelsäure verarbeitet. Das verbleibende Trägergas wird nach der Luftzumischung ohne Wiederaufheizung in den Wirbelschichtreaktor zurückgeführt. Die ausgebrachte Schwefelmenge beträgt ca. 75% vom Vorlauf in elementarer Form (5 t in 24 Stunden) und ca. 23% in Form von Schwefelsäure.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß in der zirkulierenden Wirbelschicht ein sehr gleichmäßiger Wärmeübergang mit hoher Relativgeschwindigkeit erfolgt und dadurch eine hohe spezifische Leistung erzielt wird. Durch die hohe Turbulenz werden Verklebungen und Agglomerationen und dadurch bedingte Betriebsstörungen vermieden. Diese Bedingungen ergeben ein hohes Ausbringen und in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Wärmeaustausch einen relativ geringen Wärmeaufwand. Die optimalen Betriebsbedingungen können sehr gut gesteuert und eingehalten werden.

Claims

1. Verfahren zur Gewinnung von elementarem Schwefel aus elementaren Schwefel enthaltendem Material, wobei der Schwefel in einer Wirbelschicht durch thermische Behandlung mit heißen Gasen verdampft wird, das schwefelhaltige Abgas entstaubt wird, aus dem entstaubten Gas der Schwefel auskondensiert wird, ein Teilstrom des vom Schwefel befreiten Gases abgeleitet und der andere Teilstrom durch Wärmeaustausch mit heißem Feststoff aus der Wirbelschicht aufgeheizt und durch Wärme aus heißen Verbrennungsgasen weiter aufgeheizt wird, und als Trägergas in die Wirbelschicht zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfung des Schwefels in einer zirkulierenden Wirbelschicht mit heißem praktisch sauerstofffreiem Trägergas erfolgt, das elementaren Schwefel enthaltende Material in einer Korngröße bis 3 mm in den Wirbelschichtreaktor der zirkulierenden Wirbelschicht chargiert wird, das von Schwefel befreite rückgeführte Trägergas in einem Wirbelkühler durch indirekten Wärmeaustausch mit dem aus der zirkulierenden Wirbelschicht ausgetragenen heißen Feststoff aufgeheizt wird, das aufgeheizte Trägergas in einem Aufheizer durch indirekten Wärmeaustausch mit heißen Verbrennungsgasen weiter aufgeheizt und als Primärgas in den Wirbelschichtreaktor geleitet wird, und die Temperatur des Trägergases im Aufheizer so eingestellt wird, daß die mittlere Temperatur im Wirbelschichtreaktor mindestens 50°C über dem Taupunkt des mit Schwefel beladenen Trägergases liegt.

2. Verfahren zur Gewinnung von elementarem Schwefel aus elementaren Schwefel enthaltendem Material, wobei der Schwefel in einer Wirbelschicht durch thermische Behandlung mit heißen Gasen verdampft wird, das schwefelhaltige Abgas entstaubt wird, aus dem entstaubten Gas der Schwefel auskondensiert wird, ein Teilstrom des vom Schwefel befreiten Gases abgeleitet und der andere Teilstrom durch Wärmeaustausch mit heißem Feststoff aus der Wirbelschicht aufgeheizt und durch Wärme aus heißen Verbrennungsgasen weiter aufgeheizt wird, und als Trägergas in die Wirbelschicht zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfung des Schwefels in einer zirkulierenden Wirbelschicht mit heißem sauerstoffhaltigem Trägergas erfolgt, das elementaren Schwefel enthaltende Material in einer Korngröße bis 3 mm in den Wirbelschichtreaktor der zirkulierenden Wirbelschicht chargiert wird, das von Schwefel befreite rückgeführte Trägergas in einem Wirbelkühler durch indirekten Wärmeaustausch mit dem aus der zirkulierenden Wirbelschicht ausgetragenen Feststoff aufgeheizt wird, das aufgeheizte Trägergas in einem Aufheizer durch indirekten Wärmeaustausch mit heißen Verbrennungsgasen weiter aufgeheizt und als Primärgas in den Wirbelschichtreaktor geleitet wird, der Sauerstoffgehalt des Trägergases so eingestellt wird, daß er zur Verbrennung mindestens eines Teiles des nicht verdampften Schwefels ausreicht, und die Temperatur des Trägergases im Aufheizer so eingestellt wird, daß die mittlere Temperatur im Wirbelschichtreaktor mindestens 50°C über dem Taupunkt des mit Schwefel beladenen Trägergases liegt.

3. Verfahren zur Gewinnung von elementarem Schwefel aus elementaren Schwefel enthaltendem Material, wobei der Schwefel in einer Wirbelschicht durch thermische Behandlung mit heißen Gasen verdampft wird, das schwefelhaltige Abgas entstaubt wird, aus dem entstaubten Gas der Schwefel auskondensiert wird, ein Teilstrom des vom Schwefel befreiten Gases abgeleitet und der andere Teilstrom durch Wärmeaustausch mit heißem Feststoff aus der Wirbelschicht aufgeheizt wird, und als Trägergas in die Wirbelschicht zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfung des Schwefels in einer zirkulierenden Wirbelschicht mit heißem sauerstoffhaltigem Trägergas erfolgt, das elementaren Schwefel enthaltende Material in einer Korngröße bis 3 mm in den Wirbelschichtreaktor der zirkulierenden Wirbelschicht chargiert wird, das von Schwefel befreite rückgeführte Trägergas in einem Wirbelkühler durch indirekten Wärmeaustausch mit dem aus der zirkulierenden Wirbelschicht ausgetragenen Feststoff aufgeheizt und als Primärgas in den Wirbelschichtreaktor geleitet wird, der Sauerstoffgehalt des Trägergases so eingestellt wird, daß er zur Verbrennung des nicht verdampften Schwefels und zur Verbrennung einer solchen Menge von verdampftem Schwefel ausreicht, daß die mittlere Temperatur im Wirbelschichtreaktor mindestens 50°C über dem Taupunkt des mit Schwefel beladenen Trägergases liegt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der zirkulierenden Wirbelschicht austretende schwefelhaltige Gas zunächst in einer Kondensation weitgehend von Schwefel befreit wird und danach der Restschwefel in einem mit Flüssigschwefel berieselten Schwefelwäscher ausgewaschen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Trägergases als Sekundärgas in den Wirbelschichtreaktor der zirkulierenden Wirbelschicht geleitet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Materialien mit höherem Gehalt an elementarem Schwefel vor der Chargierung in den Wirbelschichtreaktor der zirkulierenden Wirbelschicht einer Schmelzbehandlung mittels Dampf unterworfen werden, und die Chargierung im flüssigen Zustand erfolgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß säurehaltiges Material vor der Chargierung in den Wirbelschichtreaktor der zirkulierenden Wirbelschicht unter Zugabe von Neutralisationsmitteln in einem Mischer behandelt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im schwefelhaltigen Abgas der zirkulierenden Wirbelschicht enthaltenes H₂S und SO₂ zu elementarem Schwefel umgesetzt werden.