DE665457C

DE665457C - Verfahren zur Herstellung von Schwefel durch Reduktion von Schwefeldioxyd

Info

Publication number: DE665457C
Application number: DEL86035D
Authority: DE
Original assignee: AXEL RUDOLF LINDBLAD DR
Current assignee: AXEL RUDOLF LINDBLAD DR
Priority date: 1933-09-06
Filing date: 1934-06-10
Publication date: 1938-09-26
Also published as: GB426165A

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
26. SEPTEMBER 1938

■:ϋ>

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 12 i GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. Juni 1934 ab

Die Erfindung- betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schwefel durch Reduktion von Schwefeldioxyd mittels gasförmiger Reduktionsmittel in einer Reaktionskammer. Bei derartigen Verfahren ist es bekannt, die Reduktion mittels reduzierender Gase oder fester, kohlenstoffhaltiger Reduktionsmittel in Gegenwart von eisenhaltigen Katalysatoren durchzuführen. Es ist auch bekannt, die Gase durch 'die heißen Reaktionsabgase vorzuwärmen.

Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß die S O₂-Gase innerhalb des Reduktionsraumes im Gegenstrom zu den Reaktionsgasen geführt und so· von diesen vorgewärmt werden und die katalytische Reduktion in Gegenwart von Alkali (oder Alkaliverbindungen) und Eisen (oder Eisenverbindungen) erfolgt. Vorzugsweise ist das Kontaktmaterial in der Reaktionskammer mit einem Überzug von Alkali oder Alkaliverbindungen, gegebenenfalls in Mischung mit anderen katalytisch wirkenden Stoffen, versehen. Als besonders zweckmäßig hat sich ergeben, das Kontaktes material in mehr oder weniger fein verteilter Form während des Prozesses in die Reaktionskammer einzuführen, was bei Verwendung von Alkali oder Alkaliverbindungen zweckmäßig in Gasform erfolgt. Als Reaktionsmittel kann insbesondere S Oo-haltiges Generatorgas, Hochofengas, Koksofengas o. dgl. verwendet werden.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die Temperatur in allen Teilen der Reaktionskammer gleichmäßig und nicht so hoch ist, daß Kohlenoxydsulfid beim Durchgang der Gase durch die Kammer entsteht. Die Folge davon ist eine erhöhte Schwefelausbeute und eine größere Schonung des Baustoffes der Reaktionskammer. Infolge der niedrigen Temperaturen, mit der die Röstgase in 'die Reaktionskammer eintreten, erfolgt ferner eine vorgängige Abscheidung von Selen und Arsentrioxyd. Schließlich wird eine wesentliche Vereinfachung der Anlage erzielt, da sowohl 'die Reaktion als auch die Vorwärmung in einer einzigen baulich einfachen Vorrichtung erfolgt. Gegenüber bekannten Anlagen ergibt sich dadurch ein geringerer Platzbedarf sowie geringere Anlage- und Betriebskosten.

Um den eigentlichen Grundgedanken der Erfindung besser zu verdeutlichen, sind auf der Zeichnung schematisch zwei Beispiele von für die Ausführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtungen gezeigt.

Die in Fig. 1 dargestellte Reaktionskammer ist mit einem Einlaß 1 für die SO₂-haltige Gasmischung und einem anderen Einlaß 2 für die Reduktionsgase versehen. Die durch den

Einlaß ι eingehende Gasmischung muß, wie aus der Zeichnung hervorgeht, von dem unteren Teil der Kammer in den oberen Teil derselben strömen, wo sie mit dem Reduktions·» gas zusammentrifft. Wenn nun die Tempe¹ ratur hinreichend hoch ist, was am besten durch Vorwärmung des SO₂-haltigen Gase; zu erreichen ist, tritt Reaktion ein, die von Wärmeentwicklung begleitet ist. Außerdem ίο enthält die SO₂-haltige Gasmischung meistens auch elementaren Sauerstoff, der gleichzeitig einen Teil des Reduktionsgases verbrennt, wodurch die Temperatur des weiteren erhöht wird. Die so entstandenen warmen Gase müssen nach abwärts durch die Kammer nach dem Auslaß 3 strömen und geben bei diesem Durchgang einen Teil ihrer Wärme an die durch Einlaß ι in die zentrale Leitung eingeführten Gase ab.

In dem gezeigten Beispiel sind also die Vorrichtungen der Art, daß die S Oyhaltigen Gase im Gegenstrom gegen die bei der Reduktion entstandenen, von der Kammer ausgehenden Gase in die Reaktionskammer eingeführt werden.

In Fig. 2 wird eine andere für die Ausführung des Verfahrens zweckmäßige Vorriclv tung gezeigt. Auch diese ist auf dem Gegenstromprinzip aufgebaut. Die SO₂-haltige Gasmischung wird auch hier durch einen im unteren Teil der Kammer befindlichen Einlaß 1 eingeführt und muß in der Weise, wie durch die Pfeile in der Zeichnung angegeben, nach aufwärts durch Kanäle 5 strömen, die in diesem Fall an der Peripherie längs der inneren Wand der Reaktionskammer gelegen sind. Das reduzierende Gas wird wie zuvor durch den Einlaß 2 eingeführt. Der Mittelraum 6 in der Reaktionskammer ist hier mit einem Gitterwerk von Ziegeln oder anderem geeigneten Material versehen, teils um die gewünschten. Reaktionen katalytisch zu erleichtern, teils um als Wärmespeicher zu dienen. Die Leitungen für die SO₂-haltigen Gase können natürlich so angeordnet werden, daß sie das Ganze oder nur einen Teil des inneren, mit Kontaktkörpern angefüllten Raumes in der Reaktionskammer umschließen.

Um eine gute katalytische Wirkung zu erzielen, hat es sich zweckmäßig erwiesen, die Kontaktkörper, einerlei ob sie aus Ziegeln oder anderem Material bestehen, mit einem einen größeren ■ katalytischen Effekt als die Kontaktkörper an und für sich besitzenden Überzug zu versehen. Besonders vorteilhaft haben sich Überzüge von Eisen oder Eisenverbindungen, evtl. in Mischung mit anderen katalytisch wirkenden Stoffen, erwiesen. Ein Anstrich mit auf geschlämmtem eisenhaltigem Bauxit hat gute Ergebnisse zur Folge, ebenso wird durch einen Anstrich mit gewöhnlicher Roteisenockra eine gute Wirkung erzielt. Alkali oder Alkaliverbindungen, evtl. in Mischung mit anderen katalytisch wirkenden Stoffen, verbessern auch den katalytischen . - Effekt. Das beste Resultat wird indessen mit einer Mischung von Eisen oder eisenhaltigem Material und Alkali oder Alkaliverbindung erzielt. Ein Anstrich z. B. mit Roteisenockra, aufgeschlämmt in schwacher Sodalösung, ergibt eine Wirkung, die weit größer ist, als sie Eisen oder Alkali allein ergibt.

Ein Übelstand ist indessen, daß die katalytisch wirksamen Anstriche nach und nach abgenutzt werden, äbdünsten oder mit Ruß und Staub überzogen werden, so daß die Wirkungskraft mehr und mehr abgeschwächt wird. Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird beispielsweise in der in Fig. 1 und 2 gezeigten Weise kontinuierlich katalytisch wirksames Material durch die Einspeisungsvorrichtung 4 eingeführt. Einblasung zusammen mit dem Reduktionsgas ist auch möglich; ebenso kann, wenn es sich um Zufuhr von Alkali handelt, die Einführung in Gasform erfolgen.

Als Beispiele von geeigneten Reduktionsmitteln für die Ausführung des Verfahrens können gewöhnliches Generatorgas, Hochofengas, Koksofengas usw. angeführt werden. Bei der Anwendung von Generatorgas hat es sich als zweckmäßig erwiesen, dieses in der Weise darzustellen, daß man. das von der Röstung oder anderer Behandlung von Schwefelkies, Arsenikkies oder anderem kieselhaltigen Erz stammende SGyhaltige Gas, evtl. in Verdünnung mit Luft, durch einen Gasgenerator führt. Dabei wird ein mit Schwefel und Schwefelverbindungen untermischtes, für den Zweck besonders geeignetes Generatorgas erhalten. Eine der größten Schwierigkeiten bei der Darstellung von. Schwefel durch Reduktion von SO₂ ist bisher die ungünstige Verteilung der Temperatur in der Reaktionskammer gewesen. Um den Eintritt der Reaktion zwischen dem Reduktionsmittel und der SO₂-haltigen Gasmischung zu bewirken, ist eine verhältnismäßig hohe Temperatur erforderlich, die gewöhnlich durch Vorwärmung der ι to der Reaktionskammer zugeführten Gase zu¹ stände gebracht wird. Da indessen, wie zuvor rwähnt, die Reaktion unter Wärmeentwicklung stattfindet, wird die Temperatur in den Teilen der Kammer, wo die Reaktion richtig in Gang gekommen ist, leicht allzu hoch. Mit anderen Worten, die Reaktionskammer neigt dazu, oben zu kalt und unten zu warm zu sein. Bei der vorliegenden Erfindung wird diese Schwierigkeit durch den Wärmetransport von unten nach oben, der ununterbrochen stattfindet, in effektiver Weise abgestellt.

Claims

Ρλ TIiN'!'ANSPRUCH Ε:

ι. Verfahren zur Herstellung von Schwefel durch. Reduktion von Schwefeldioxyd (schwefliger Säure) mittels gasförmiger Reduktionsmittel in einer Reaktionskammer, dadurch gekennzeichnet, daß die SOo-Gase innerhalb des Reduktionsraunies im Gegenstrom zu den Reaktionsgasen geführt und so von diesen vorgewärmt werden und die katalytische Reduktion in Gegenwart von Alkali oder Alkaliverbindungen und Eisen oder Eisenverbindüngen erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktmaterial in der Reaktionskammer mit einem Überzug von Alkali oder Alkaliverbindungen, gegebenenfalls in Mischung mit anderen katalytisch wirkenden Stoffen, versehen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, .dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktmaterial in mehr oder" weniger fein verteilter Form im. Verlaufe des Prozesses in die Reaktionskammer eingeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Alkali oder Alkaliverbindungen in Gasform im Verlaufe des Prozesses in die Reaktionskammer eingeführt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Reduktionsmittel vorzugsweise S O₂-haltiges Generatorgas, Hochofengas, Koksofengas o. dgl. verwendet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen