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Verfahren zur Reinigung von Röstgasen Die beim Rösten schwefelhaltiger
Stoffe entstehenden Gase (Röstgase) bedürfen vor ihrer Verwendung zur Herstellung
von Schwefelsäure, insbesondere nach dem Kontaktverfahren, einer gründlichen Reinigung.
Dabei müssen sowohl die festen wie die kondensierbaren und nichtkondensierbaren
Verunreinigungen entfernt werden, vor allem auch die Kontaktgifte wie Arsenverbindungen,
Halogenverbindungen u. dgl.
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Die Reinigung derartiger Röstgase erfolgt im allgemeinen so, daß zunächst
der grobe Staub entfernt wird, wobei die Gase gekühlt werden, woran sich dann die
sogenannteFeinreinigung anschließt, die vor allem der Entfernung von bereits gebildetem
SO, sowie der Arsenverbindungen und sonstigen Kontaktgifte dient. Zur Feinreinigung
der bereits von Staub befreiten und gekühlten Röstgase hat man sich auch schon der
elektrischen Reinigung mittels Hochspannungsanlagen bedient. Dabei wurde schon vorgeschlagen,
in die zu reinigenden Gase Flüssigkeiten einzuführen.
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Ein solcher Vorschlag geht beispielsweise dahin, in -das elektrische
Hochspannungsfeld der Niederschlagsvorrichtung verdünnte Schwefelsäure als Kühl-
und Rieselflüssigkeit in Tropfen- oder Regenform einzubringen, und die Schwefelsäure
dabei dauernd zirkulieren zu lassen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß hierdurch keine
allen Anforderungen genügende Reinigung der Röstgase erzielt wird, da nach späteren
Feststellungen die Berieselung mit verdünnter Schwefelsäure allein nicht genügt,
um die im Gas vorhandenen Kontaktgifte zu beseitigen; es muß vielmehr eine Berieselung
der Gase mit Schwefelsäure in einem mit Füllkörpern ausgerüsteten Turm hinzukommen.
Außerdem macht das Umpumpen der sich mit arsenhaltigem Schlamm beladenden Schwefelsäure
imDauerbetrieb Schwierigkeiten.
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Es ist ferner ein Verfahren zur elektrischen Feinreinigung von Röstgasen
bekanntgeworden, bei dem in mehreren hintereinandergeschalteten elektrischen Hochspannungskammern
die Verunreinigungen getrennt voneinander abgeschieden werden sollen, und zwar dadurch,
daß die Gase jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kammern-auf eine bestimmte
tiefere Temperatur gekühlt werden. Die Kühlung soll u. a. dadurch erfolgen, daß
in die Gasleitung zwischen zwei Kammern durch eine Düse Wasser eingespritzt wird;
hierdurch sollen die Gase gleichzeitig angefeuchtet werden. Dieses Verfahren erfordert
eine genaue Einhaltung und Regelung der Temperaturverhältnisse in der Hochspannungsanlage;
außerdem genügt der bei Verwendung nur zum Anfeuchten dienender Wassermengen erzielte
Reinheitsgrad der Gase den praktischen Erfordernissen nicht.
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Es wurde nun ein Verfahren gefunden, welches in einfachster Weise
ohne Hilfsapparaturen und ohne die Notwendigkeit der Einhaltung
bestimmter
Temperaturbedingungen die praktisch vollkommene Feinreinigung von Röstgasen gestattet.
Das Verfahren besteht darin, in die von Staub befreiten und gekühlten Röstgase Wasser
durch wasserzerstäubende Düsen unmittelbar in den Hochspannungsraum in solcher Menge
einzuspritzen, daß der gesamte Hochspannungsraum benäßt wird. Die Düsen müssen dabei
so- angeordnet sein, daß tatsächlich die Gewähr besteht, daß das Wasser unmittelbar
in den eigentlichen Hochspannungsraum zwischen den Elektroden eingespritzt wird;
eine Anordnung der Düsen in der Gasleitung zwischen zwei Hochspannungskammern genügt
nicht, um die erfindungsgemäße Wirkung zu erreichen. Es ist ferner wichtig, so viel
Wasser einzuspritzen, daß der gesamte Hochspannungsraum benäßt wird. Auf diese Weise
werden in dem Hochspannungsraum Wasserschleier erzeugt, also Wasserteilchen, die
im Schwerefeld fallen und die größer sind als die größten feststellbaren Nebelteilchen,
d. h. größer als etwa 30,u. Dadurch erfolgt gleichzeitig mit dem elektrischen Niederschlagen
der Teilchen ein Auswaschen auch der nichtkondensierbaren gasförmigen Verunreinigungen
aus den Röstgasen. Eine Verdampfung des eingespritzten Wassers ist hierbei nicht
erforderlich. Die Temperatur des Wassers kann daher niedriger, gleich oder höher
als dieGastemperatur derKammer sein, da lediglich das zerstäubte Wasser die auswaschende
Wirkung hervorruft und die Abschleuderung von warmen oder kalten Tröpfchen mit derselben
Wirkung im Hochspannungsfeld erfolgt.
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Erforderlichenfalls können mehrere elektrische Hochspannungskammern
hinterein-, andergeschaltet werden, wobei erfindungsgemäß das Wasser in alle Stufen
gleichzeitig einzuspritzen ist. Durch geeignete Dosierung der in jeder Stufe eingespritzten
Wassermenge innerhalb der zulässigen Grenzen, d. h. stets unter Verwendung solcher
Mengen, daß der gesamte Hochspannungsraum benäßt wird, läßt sich die Konzentration
der aus den Hochspannungskammern ablaufenden Schwefelsäure in gewünschter Weise
einstellen; es ist zweckmäßig, die Wassermengen so zu wählen, daß die Konzentration
der aus einer bestimmten Kammer abfließenden Säure geringer ist als die der vorhergehenden
Kammer.
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Die die elektrische Feinreinigung gemäß vorliegender Erfindung verlassenden
Röstgase sind von hervorragender Reinheit. Daraus nach dem Kontaktverfahren hergestellte
Schwefelsäure wies beispielsweise einen Arsengehalt von im Mittel i, 5 X i o-5 %
auf, während man mit einer Anlage, in welcher die gleiche Anzahl wasserzerstäubender
Düsen in der Zuleitung bzw. den Zwischenleitungen angeordnet waren, bei im übrigen
gleichen Arbeitsbedingungen nur auf einen Arsengehalt von i X i o-4 % kam.
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Daß dieses Verfahren ohne Schwierigkeiten arbeiten würde, war nicht
vorauszusehen; denn es bestanden starke Bedenken, in den Hochspannungsraum einer
elektrischen Gasreinigungsanlage derartige Wassermengen einzuführen, daß eine vielfacheübersättigung
des Gases erfolgt. So befürchtete man beispielsweise, daß die Isolation der Hochspannungselektroden
beeinträchtigt, der Staub als kaum entfernbarer Brei sich ablagern und die notwendige
Restionisation beseitigt würde. Überraschenderweise hat sich jedoch gezeigt, daß
bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise die Hochspannungsverhältnisse nicht nachteilig
beeinflußt werden und daß die Arsenverbindungen und die andern Verunreinigungen
als weicher Schlamm abgeschieden werden, der, soweit er sich an den Elektroden ansammelt,
durch Spülvorrichtungen leicht entfernt werden kann.