DE410181C - Kondensation von Salzsaeuregasen - Google Patents

Description

• Kondensation von Salzsäuregasen. Sowohl bei der Bisulfat- wie bei der Sulfatfabrikation sind Temperaturen üblich, bei denen ein Gasgemisch, bestehend aus Luft (bei Bisulfat etwa 3o Vol. Prozent, bei Sulfat etwa 7o bis 75 Vol. Prozent), Salzsäuregas und den aus der Schwefelsäure entstehenden Wasserdämpfen, entsteht. Arbeitet man beispielsweise bei der Sulfatfabrikation mit einer 9oprozentigen Schwefelsäure, so würde sich, wenn das- Wasser restlos mit der bei dem, Prozeß mit überdestillierenden Schwefelsäure verbunden wäre, eine etwa 17prozentige Schwefelsäure in dem Gemisch von Salzsäuregas und Luft befinden. Tatsächlich liegen nun die Verhältnisse so, daß aus einer dünnen Schwefelsäure bei der Destillation nur Wasserdampf abdestilliert und erst bei einer Konzentration von 75 bis 8o Prozent Schwefelsäure mitgerissen wird. Die entstehende Salzsäure wäre so gut wie unverkäuflich, wenn man nicht den größten Teil der Schwefelsäure schon vor der Kondensation der Salzsäure aus dem Gasgemisch abschiede. Dies geschieht bisher dadurch, daß die Gase möglichst weitgehend heruntergekühlt und alsdann durch Koksfilter geleitet werden. An der Oberfläche des Kokses findet eine Verdichtung der Schwefelsäureneb.el statt, und infolge der Kühlung erhält man in diesen Kokskästen gleichzeitig eine hochkonzentrierte Salzsäure mit einem Gehalt von i o Prozent Schwefelsäure und mehr. Eine restlose Entfernung der Schwefelsäure gelingt um so schwerer, je höher die Reaktionstemperatur in der Bisulfat- bzw. Sulfatschale ist, so daß bei der Bisulfatfabrikation die entstehende Salzsäure noch einen Gehalt von o, i bis o,2 Prozent und bei der Sulfatfabrikation je nach dem Verfahren einen Gehalt von o,2 bis i Prozent S03 aufweist. Bekanntlich läßt sich eine Salzsäure selbst mit einem geringen Gehalt an Schwefelsäure für manche Zwecke der Technik nicht gebrauchen. Hinzukommt, daß die beigegebene Schwefelsäure für andere Zwecke, bei denen man sie als Hauptausgangsmaterial unbedingt benötigt, verloren ist. Die in. Betracht kommenden Mengen Schwefel= säure spielen immerhin eine recht erhebliche Rolle.
• Die. vorliegende Erfindung weist einen Weg, um die Schwefelsäure weitgehend aus den zur Kondensation gelangenden Salzsäuregasen abzuscheiden. Man bedient sich dabei der Eigenschaft in Nebelform befindlicher Gase, im elektrischen Hochspannungsfeld in tropfbar flüssiger Form niedergeschlagen zu werden. Erfindungsgemäß werden die aus den Pfannen kommenden Salzsäuregase zunächst durch Schwefelsäureberieselung heruntergekühlt und alsdann durch ein elektrisches Hochspannungsfeld geschickt. Man hält die Temperatur vorteilhaft so, daß eine Schwefelsäure von höherer Konzentration gewonnen wird, die zudem den Vorteil besitzt, sehr salzsäurearm zu sein, so daß sie unmittel= bar wieder dem Sulfatprozeß zugeführt oder anderweitig benutzt werden kann. Dabei kann die Temperatur sowie abhängig davon die Menge des aus der Pfanne s-,ammnenden und mit der Schwelelsäure niedergeschlagenen Wassers in weiten Grenzen schwanken.
• Im allgemeinen kann man in der elektrischen Abscheidungskammer bei jeder beliebigen Temperatur arbeiten, die unter dem Siedepunkt der Schwefelsäure liegt, da bei der Destillation von verdünnter Schwefelsäure nicht eine verdünnte Schwefelsäure-destilliert, sondern Wasser, bei dem die Schwefelsäure in Nebelform mitgerissen wird. Es ist bekannt, daß Schwefelsäure bei bestimmten; Temperaturen bestimmte Mengen Wasser bindet und einem bestimmten Wassergehalt der Schwefelsäure eine bestimmte Siedetemperatur entspricht. Wird in dem elektrischen Niederschlagsapparat eine Schwefelsäure von der Konzentration erhalten, wie sie dem Siedepunkt bei der in der Kammer herrschenden. Temperatur entspricht, so ist die Konzentration der Säure um so höher, je höher die Temperatur in dem elektrischen Hochspannungsfeld gehalten wird. Man wird deshalb praktisch bei einer möglichst hohen Temperatur arbeiten, einerseits, weil elektrische Niederschlags, vorrichtungen gegen hohe Temperaturen unempfindlich sind, und anderseits deshalb, weil die Schwefelsäure dann salzsäurefrei erhalten wird.
• Die Kühlung der aus dem Sulfatofen kommenden Salzsäuregase geschieht am besten mit Schwefelsäure zweckmäßig von derjenigen Konzentration, wie man sie im elektrischen Niederschlagsapparat zu erhalten wünscht. Beispielsweise wird die aus dem Niederschlagsapparat kommende Schwefelsäure auf etwa 2o Prozent abgekühlt und aus dem Vorratsbehälter auf einen mit Füllkörpern versehenen Kühlturm geschickt in einer solchen Menge, daß die mit z. B. ¢0o° reintretenden Gase auf etwa i 2o bis i 5o° abgekühlt werden. Die Schwefelsäure soll mit einer Temperatur von etwa 150' aus dem Apparat ablaufen, um sie salzsäurefrei zu erhalten; sie fließt darauf durch einen Kühler in den Vorratsbehälter zurück und von neuem in den Umlauf ein. Der Zuwachs an Schwefelsäure geht in die Sulfatfabrikation zurück.
• Es ist wichtig, bei einer solchen Temperatur zu arbeiten und die Gase so warm zu halten, daß nicht die Gesamtmenge des aus dem Sulfatofen stammenden Wasserdampfes niedergeschlagen wird. Es muß vielmehr der größte Teil des Wassers aus dem System heraus in die Salzsäurekondensation mit überführt werden, es sei denn, daß man das in der Niederschlagskammer kondensierte Wasser (verdünnte Schwefelsäure) in anderen Fabrikationszweigen wieder verarbeitet.
• Die Gase gehen mit einer Temperatur von izo bis i5o° in den Niederschlagsapparat, in dem eine dieser Temperaturentsprechende Schwefelsäure niedergeschlagen wird. Diese Schwefelsäure läuft mit auf den Kühler zur Kühlung der Gase auf dem ersten Kühlturm.
• Die Gase verlassen den elektrischen Niederschlagsapparat und werden nunmehr vollends heruntergekühlt, zweckmäßig ebenfalls durch direkte Berieselung, und zwar in diesem Falle mit konzentrierter Salzsäure. Die von dem Kühlturm ablaufende Salzsäure wird in einem Schlangenkühler weitgehend abgekühlt und aus dem Vorratsbehälter durch eine Umlaufpumpe wieder auf den Kühlturm .gedrückt. Die Menge der umlaufenden Salzsäure soll eine solche Temperatur der ablaufenden Salzsäure ergeben, daß man eine Salzsäure mit 3o bis 33 Prozent HCI erhält, also bei etwa 2 5 bis 3o°. Da in diesem Kühlturm gleichzeitig die Hauptkondensation der Salzsäure stattfindet, so wird oben auf dem Turm noch so viel frisches Wasser hinzugegeben, als zur Erzielung einer 3o- bis 33prozentigen Salzsäure notwendig ist.
• Gegebenenfalls wird hinter diesen Kühlturm noch ein zweiter Absorptionsturm angeschlossen, aus dem eine weitere Niederschlagung der aus dem ersten Kühlturm hinausgelangenden sehr stark salzsäurehaltigen Gase stattfindet.
• Vom Kühlturm aus kann man die Gase in eine zweite Hochspannungskammer leiten. Der bei der intensiven Berieselung in dem Turm sich ergebende wässerige Salzsäurenebel wird in diesem zweiten Hochspannungsfeld völlig niedergeschlagen. Diese so gewonnene Salzsäure geht in den ersten Salzsäurebehälter und läuft mit auf den Kühlturm.
• Die Vorteile des geschilderten Verfahrens liegen auf der Hand, insbesondere der wesentliche Umstand, daß es eine Schwefelsäure; freie Salzsäure liefert und die ausgeschiedene Schwefelsäure restlos wiederverwendbar macht.

Claims (2)

1. PATEN T-ANSPRÜCFCE: i. Verfahren zur Kondensation von Salzsäuregasen, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Bisulfat- oder Sulfatprozeß entstehenden Salzsäuregase durch Berieseln mit Schwefelsäure auf eine die Kondensation einer nur untergeordneten Menge Wasserdampf bewirkende Temperatur abgekühlt und einer an sich bekannten elektrischen Niederschlagsvorrichtung zugeführt werden, in der die Schwefelsäure in tropfbar flüssiger Form niedergeschlagen wird bei einer Temperatur, daß sich als Niederschlag eine praktisch salzsäurefreie und für andere Zwecke wieder verwendbare Schwefelsäure ,ergibt, während die Salzsäuregase schwefelsäurefrei abziehen und durch weitere Abkühlung verdichtet «erden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch ' gekennzeichnet, daB die schwefelsäurefreien Salzsäuregase durch Berieselung mit kalter Salzsäure und Wasser vollends gekühlt und kondensiert werden, gegebenenfalls in einer zweiten elektrischen Niederschlagsvorrichtung.