Herstellung von Schwefelsäure Die modernen Kontaktsysteme für die
Darstellung von Schwefelsäure besitzen als Kontaktapparate vorzugsweise Röhrenkessel,
bei denen die Kontaktmasse in zahlreichen Rohren, die außen von den zu den Kontaktrohren
strömenden Frischgasen bespült werden, untergebracht ist. Im allgemeinen treten
die auf etwa 2oo° vorgewärmten Frischgase von unten in den Kühlraum ein und nehmen,
während sie um die Kontaktrohre aufsteigen, schließlich eine Temperatur von etwa
:I50 bis 5oo° an, mit der sie oben in die Kata-Ivsatorrohre eintreten. Die Abgabe
der Reaktionswärme an die Frischgase erfolgt aber durchaus nicht gleichmäßig. Im
oberen Teil des Kontakts wird eine so große Wärmemenge entwickelt, daß eine Temperatur
erreicht wird, welche sehr erheblich über den günstigen Gleichgewichtstemperaturen
liegt und meist schon eine Schädigung der Kontaktmasse, insbesondere von Platinkontaktmasse,
hervorruft. Dadurch verliert die Kontaktmasse, fortschreitend von oben nach unten,
mit der Zeit ständig an Wirksamkeit. Im unteren Teil der Kontaktrohre äußert sich
dagegen die Kühlwirkung der Frischgase in einem Temperaturabfall auf etwa 3:Io bis
.Ioo°, also auf eine Temperatur, bei welcher die Kontaktmasse nur mehr eine unzulängliche
Wirkung ausüben kann. Gemäß der Erfindung wird dieser ungleichmäßige Verlauf der
Reaktion und damit die ungleichmäßige Wärmeverteilung im Kontaktapparat behoben
und eine nahezu gleichmäßige Temperatur in der ganzen Länge der Kontaktrohre eingehalten.
Dies wird dadurch erreicht, daß die Kontaktmasse im Kontaktrohr systematisch derart
unterteilt wird, daß, entsprechend dem Fortschreiten der Reaktion, Kontaktschichten
zunehmender Längenausdehnung mit leeren Zwischenräumen abwechseln, die so dimensioniert
sind, daß die in der vorhergehenden Kontaktschicht entwickelte Wärme während des
Durchganges der Reaktionsgase an die Kühlgase wieder abgegeben wird.Manufacture of sulfuric acid The modern contact systems for
Representation of sulfuric acid preferably have tubular kettles as contact devices,
in which the contact mass in numerous tubes, the outside of the to the contact tubes
flowing fresh gases are flushed, is housed. Generally kick
the fresh gases, which have been preheated to about 2oo °, enter the refrigerator compartment from below and take them,
while they rise around the contact tubes, finally a temperature of about
: 150 to 5oo °, with which they enter the Kata-Ivsatorrohre at the top. The levy
the heat of reaction to the fresh gases is by no means uniform. in the
In the upper part of the contact, such a large amount of heat is developed that a temperature
is achieved, which is very significantly above the favorable equilibrium temperatures
and there is usually already damage to the contact mass, especially the platinum contact mass,
evokes. As a result, the contact mass loses, progressing from top to bottom,
steadily increasing effectiveness over time. In the lower part of the contact tubes
on the other hand, the cooling effect of the fresh gases in a temperature drop to about 3: Io bis
.Ioo °, i.e. to a temperature at which the contact mass is only an inadequate
Can have an effect. According to the invention, this uneven course is the
Reaction and thus the uneven distribution of heat in the contact apparatus eliminated
and an almost uniform temperature is maintained over the entire length of the contact tubes.
This is achieved in that the contact mass in the contact tube systematically in such a way
is divided that, according to the progress of the reaction, contact layers
alternate with increasing linear expansion with empty spaces that are dimensioned in this way
are that the heat developed in the previous contact layer during the
Passage of the reaction gases is released back to the cooling gases.
Die Temperatur bewegt sich dann um eine für die Umsetzung günstige
Mitteltemperatur, von der sie in den einzelnen Kontaktzonen nur wenig nach oben
abweicht. Durch diese Maßnahme wird einerseits jede schädliche Überhitzung der Kontaktmasse
mit Sicherheit vermieden und anderseits eine vielfach längere Berührung des Reaktionsgases
mit dem Katalysator bei den für die Umsetzung günstigen Temperaturen erzielt als
bei der älteren Arbeitsweise. Dies äußert sich in einer erhöhten Umsetzung der Frischgase
zu S03 bei verlängerter Lebensdauer der ILontal;tmasse. Eine Ausführungsform des
Verfahrens,
bei welcher Platinkontaktmasse zur Anwendung kam, die nach dem Patent 440 338 hergestellt
wurde, erläutert das nachstehende Beispiel, das durch die beiliegende Zeichnung
ergänzt wird.The temperature then moves around a favorable one for the implementation
Mean temperature, from which it only slightly rises in the individual contact zones
deviates. On the one hand, this measure prevents any harmful overheating of the contact mass
definitely avoided and on the other hand a much longer contact with the reaction gas
achieved with the catalyst at the temperatures favorable for the reaction than
in the older way of working. This manifests itself in an increased conversion of the fresh gases
to S03 with extended service life of the Iontal; t mass. One embodiment of the
Procedure,
in which platinum contact mass was used, which was manufactured according to patent 440,338
the following example is explained by the accompanying drawing
is supplemented.
Ausführungsbeispiel Skizze i stellt den Temperaturverlauf in einem
der Kontaktrohre eines Kontaktkessels für eine Tagesleistung von 15 t HZ S04 dar.
Dieser Kessel ist mit 25o Kontaktrohren von ioo mm Durchmesser ausgerüstet, die
in einer Länge von etwa 2 m mit Platinkontaktmasse gefüllt sind. Unter Anwendung
von Röstgasen mit etwa 6,5 °/o SO. und einer Eintrittstemperatur der Gase in die
Kontaktmasse von d.8o bis 49o° steigt die Temperatur auf der kurzen Strecke von
etwa 5oo mm auf über 61o°, um dann ziemlich gleichmäßig auf etwa 34o bis 35o° zu
fallen. Unter den angegebenen Bedingungen wurde bei Benutzung der Platinkontaktmasse
nach Patent 440 338 eine Umsetzung von etwa 96 °%p beobachtet.Embodiment sketch i shows the temperature profile in one of the contact tubes of a contact boiler for a daily output of 15 t HZ S04. This boiler is equipped with 250 contact tubes 100 mm in diameter, which are filled with platinum contact mass over a length of about 2 m. Using roasting gases with about 6.5% SO. and an inlet temperature of the gases into the contact mass of d.8o to 49o °, the temperature rises over the short distance from about 5oo mm to over 61o °, and then falls fairly evenly to about 34o to 35o °. Under the specified conditions, a conversion of about 96 % p was observed when using the platinum contact compound according to Patent 440,338.
Skizze? stellt den Temperaturverlauf im gleichen Kontaktkessel dar
bei systematischer. Unterteilung der Kontaktmasse in den einzelnen Kontaktrohren.
Auf eine Kontaktschicht von 75 mm Höhe, die auf einer gelochten Trägerplatte ruht,
folgt ein leerer Zwischenraum von 25o mm Länge, dann eine weitere Köntaktschicht
von ioo mm, ein leerer Rohrteil von Zoo mm und im weiteren Verlauf drei Kontaktschichten
von 125, 150
und 25o mm Länge mit dazwischenliegenden leeren Räumen von 125,
ioo und ioo mm Länge. Vom letzten leeren Zwischenraum angefangen, bleibt die Masse
in einer Länge von etwa i m ungeteilt bis zum unteren Ende. Das Kurvenbild zeigt,
daß unter diesen Verhältnissen nur eine Maximaltemperatur von 55o° erreicht wird
und daß die Austrittstemperatur noch 45o° beträgt. Bei gleicher Leistung des Kessels
steigt der Umsatz im Durchschnitt auf 96,8 °/o.Sketch? represents the temperature profile in the same contact vessel with systematic. Subdivision of the contact mass in the individual contact tubes. A contact layer 75 mm high, which rests on a perforated carrier plate, is followed by an empty gap of 25o mm in length, then another contact layer of 100 mm, an empty pipe section of Zoo mm and then three contact layers of 125, 150 and 25 ° mm in length with empty spaces in between of 125, 100 and 100 mm in length. Starting from the last empty space in between, the mass remains undivided for a length of approximately to the lower end. The graph shows that under these conditions only a maximum temperature of 55o ° is reached and that the outlet temperature is still 45o °. With the same boiler output, the average conversion rises to 96.8 per cent.