Verfahren zur Gewinnung von hochkonzentrierter Schwefelsäure oder
Oleum aus verdünnter Abfallschwefelsäure Die Gewinnung von hochkonzentrierter Schwefelsäure
aus verdünnter Abfallschwefelsäure kanntechnisch so durchgeführt werden, daß man
die verdünnte Säure durch direkte oder indirekte Heizung in geeigneten. Apparaturen
aufkonzentriert. All den bekannten Verfahren dieser Art haften aber verschiedene
1Tachteile an, wie z. B. der starke 1Vlate= rialangriff der Schwefelsäure bei den
für die Eindampfung in Frage kommenden Temperaturen, der erhebliche Aufwand an Heizmitteln
sowie die Tatsache, daB man auf diesem Wege bestenfalls nur eine etwa g6o/oige Schwefelsäure
erhalten kann. -Neuerdings ist ein Verfahren bekanntgeworden, das diese Nachteile
dadurch zu umgehen sucht, daß die verdünnte Abfallschwefelsäure, zweckmäßig nach
einer Vorkonzentration auf etwa goo/o, durch Reduktionsmittel, wie kohlenstoffhaltige
Gase oder Öle, Kohlenstaub oder elementaren Schwefel, bei Temperaturen zwischen
70o° und goo° in Schwefeldioxyd übergeführt wird, das dann in bekannter Weise zu
hochkonzentrierter Schwefelsäure oder Oleum verarbeitet wird. Die erforderliche
Reaktionstemperatur von 700 bis goo° wird durch neutrale Verbrennung von
kohlenstoffhaltigen Stoffen erzeugt. Das Verfahren gestattet zwar, aus verdünnter
Abfallsäure über das Schwefeldioxydhochkonzentrierte Säure oder Oleum
zu
erhalten,, ist aber durch erhebliche Kosten: für Heiz-' und 'Reduktionsmittel belastet,
die die Aufarbeitung von verdünnten Säuren unrentabel machen.Process for the production of highly concentrated sulfuric acid or oleum from dilute waste sulfuric acid The production of highly concentrated sulfuric acid from dilute waste sulfuric acid can be carried out technically in such a way that the dilute acid is heated in suitable form by direct or indirect heating. Apparatus concentrated. However, there are various disadvantages to all the known methods of this type, such as e.g. B. the strong chemical attack of the sulfuric acid at the temperatures in question for the evaporation, the considerable expenditure of heating means and the fact that at best only about 20% sulfuric acid can be obtained in this way. Recently, a process has become known which seeks to circumvent these disadvantages in that the dilute waste sulfuric acid, expediently after a pre-concentration to about goo / o, by reducing agents, such as carbon-containing gases or oils, coal dust or elemental sulfur, at temperatures between 70o ° and goo ° is converted into sulfur dioxide, which is then processed in a known manner into highly concentrated sulfuric acid or oleum. The required reaction temperature of 700 to goo ° is generated by the neutral combustion of carbonaceous substances. Although the process allows highly concentrated acid or oleum to be obtained from dilute waste acid via the sulfur dioxide, it is burdened by considerable costs: for heating and reducing agents, which make the processing of dilute acids unprofitable.
Es wurde gefunden, daß man eine Gewinnung von hochkonzentrierter Schwefelsäure
oder Oleum aus verdünnter Abfallschwefelsäure auf dem bekannten Wege über das Schwefeldioxyd
auf einfachere Weise erreichen kann, wenn man die Abfallschwefelsäure ohne Zusatz
von Reduktionsmitteln in einem normal betriebenen Schwefelverbrennungsofen einspritzt,
etwa auf Prallkörper spritzt oder unter Druck verdöst. Bei den teilweise über i2oo°
liegenden. Temperaturen eines Schwefelverbrennungsofens wird die eingespritzte verdünnte
Abfallschwefelsäure in Wasserdampf, Sauerstoff und Schwefeldioxyd thermisch aufgespalten,
ohne daß ein besonderer Z-usatz von Reduktionsmitteln notwendig ist. Im Gegenteil,
es .ist gar nicht möglich, bei der Einspritzung und Aufspaltung der verdünnten Schwefelsäure
entsprechend der oben beschriebenen. Arbeitsweise mit Reduktionsmitteln zu arbeiten.
Versucht man z. B., um nahezu sauerstofffreie Verbrennungsgase zu erhalten, .analog
dem obenerwähnten bekannten: Verfahren eine reduzierende Spaltung der Abfallschwefelsaure
mit Schwefel als keduktionsmittel, so wird der Betrieb des Schwefelverbrennungsofens,
wie durch Versuche festgestellt -wufde, weitgehend gestört, und die Verbrennungsgase
führen beträchtliche Mengen unverbrannten Schwefels mit sich, die zu unangenehmen
Schwefelverstopfungen. in den Leitungen Anlaß geben.It has been found that one can obtain highly concentrated sulfuric acid
or oleum from dilute waste sulfuric acid by the known route via sulfur dioxide
can be achieved in a simpler way if you use the waste sulfuric acid without any additive
injecting reducing agents in a normally operated sulfur combustion furnace,
splashes on impact bodies or dissolves under pressure. With the partly over i2oo °
lying. Temperatures of a sulfur incinerator will be the injected dilute
Waste sulfuric acid thermally split into water vapor, oxygen and sulfur dioxide,
without the need for a special addition of reducing agents. On the contrary,
it is not possible at all with the injection and splitting of the dilute sulfuric acid
according to the one described above. Working method to work with reducing agents.
If you try z. B. to obtain almost oxygen-free combustion gases, .analog
the above-mentioned known: process a reducing cleavage of the waste sulfuric acid
with sulfur as the reducing agent, the operation of the sulfur-burning furnace,
as determined by experiments -wufde, largely disturbed, and the combustion gases
carry considerable amounts of unburned sulfur with them, which are too unpleasant
Sulfur blockages. give cause in the lines.
Erfindungsgemäß wird die Abfallschwefelsäure in einen normal betriebenen
Schwefelverbrennungsofen eingespritzt, d. h. in. einen Ofen, dessen Verbrennungsgase
noch g bis i i Volumprozent Luftsauerstoff, aber keinen elementaren Schwefel mehr
enthalten. Die Verbrennungsgase werden durch das Einspritzen der verdünnten Abfallschwefelsäure
wasserdampfhaltig; der Schwefeldioxydgehalt wird höher, der Schwefeltrioxydgehalt
bleibt annähernd gleich. Das durch -die thermische Aufspaltung der Abfallschwefelsäure
erzeugte Schwefeldioxyd wird zusammen mit dem durch die Schwefelverbrennung, entstandenen
Schwefeldioxyd nach Abscheidung des Wasserdampfes durch Auswaschen mit Schwefelsäure
in bekannter Weise auf hochkonzentrierte Schwefelsäure oder Oleum verarbeitet.According to the invention, the waste sulfuric acid is operated in a normal manner
Sulfur incinerator injected, d. H. in. a furnace, its combustion gases
still g to i i percent by volume of atmospheric oxygen, but no more elemental sulfur
contain. The combustion gases are released by injecting the diluted waste sulfuric acid
containing water vapor; the sulfur dioxide content becomes higher, the sulfur trioxide content
remains approximately the same. This is due to the thermal breakdown of the waste sulfuric acid
The sulfur dioxide produced is combined with that produced by the sulfur combustion
Sulfur dioxide after separation of the water vapor by washing out with sulfuric acid
processed in a known manner on highly concentrated sulfuric acid or oleum.
Die thermische Aufspaltung der Schwefelsäure ist ein an .,und für
sich bekannter Vorgang; zur technischen Darstellung-von Schwefeldioxyd aus verdünnter
Abfallschwefelsäure, insbesondere in Verbindung mit der Gewinnung von Schwefeldioxyd
durch Verbrennung, ist sie aber noch nicht herangezogen worden. In Verbindung mit
einem Schwefelverbrennungsofen bringt die .thermische Aufspaltung der Schwefelsäure
zur Aufarbeitung von verdünnter Abfallschwefelsäure große Vorteile; sie kann ohne
besondere Apparaturen und ohne zusätzlichen Material- und-Energieaufwand durchgeführt
werden.The thermal decomposition of sulfuric acid is an an., And for
known process; for technical representation-of sulfur dioxide from diluted
Waste sulfuric acid, especially in connection with the recovery of sulfur dioxide
by incineration, but it has not yet been used. Combined with
A sulfur incinerator brings about the thermal decomposition of the sulfuric acid
great advantages for processing dilute waste sulfuric acid; she can without
special equipment and carried out without additional material and energy expenditure
will.
Es ist zwar schon ein Verfahren bekanntge-,vorden, bei dem von der
Reinigung von Erdöl anfallender Säureschlamm in einen Schwefelverbrennungsofen eingesprüht
wird. Hierbei handelt es sich jedoch darum, die vorhandenen organischen Bestandteile
als Reduktions- und Heizmittel zu verwerten, und demgemäß ist die Betriebstemperatur
bei diesem Verfahren verhältnismäßig niedrig. Es war nicht vorauszusehen,:daß auch
von reduzierenden Bestandteilen im wesentlichen freie, mehr oder weniger verdünnte
Abfallschwefelsauren durch Einsprühen in Schwefelverbrennungsöfen in wirtschaftlicherWeise
auf konzentrierte Säure verarbeitet werden können, wobei jedoch höhereBetriebstemperaturen
erforderlich sind als bei dem bisher bekannten Verfahren. Beispiel In die Flammen
eines Schwefelverbrennungsofens (z. B: Bauart mit Verdüsung von flüssigem Schwefel
durch komprimierte Luft) mit einer Leitung von i-oi Tagestonnen Schwefel wurden
3,2 kg etwa 7oo/oiger Schwefelsäure je Minute (= 2,6 Ta-P CY stonnen S 03) eingespritzt.
Die höchste Temperatur im Schwefelofen war dabei iioo°. Die Verbrennungsgase enthielten
ii,o¢ Volumprozent S02 und waren frei von elementarem Schwefel. Von dem gesamten
Schwefelgehalt der Verbrennungsgase lagen 98,1 o/o als S 02 und, 1,9 % als S 03
vor. Damit wird praktisch das gleiche Verhältnis von S 02 zu SO, erreicht,
wie wenn die 7cio/oige Schwefelsäure nicht eingespritzt würde; in diesem Falle enthalten
die Verbrennungsgase i,2o/o des gesamten Schwefelgehaltes in Form von ,S 03.A process is already known in which acid sludge from the purification of petroleum is sprayed into a sulfur combustion furnace. In this case, however, it is a matter of utilizing the organic constituents present as reducing and heating agents, and accordingly the operating temperature in this process is relatively low. It was not to be foreseen: that also waste sulfuric acids which are essentially free of reducing constituents, more or less dilute, can be processed economically to concentrated acid by spraying in sulfur incineration furnaces, although higher operating temperatures are required than in the previously known process. Example In the flames of a sulfur combustion furnace (e.g. type with atomization of liquid sulfur by compressed air) with a line of 100 tonnes of sulfur per day, 3.2 kg of about 700% sulfuric acid per minute (= 2.6 Ta-P CY stonnen S 03) is injected. The highest temperature in the sulfur furnace was 100 °. The combustion gases contained 2.00% by volume of SO2 and were free from elemental sulfur. Of the total sulfur content of the combustion gases, 98.1% were present as S 02 and 1.9% as S 03. In this way, practically the same ratio of S 02 to SO is achieved as if the 7% sulfuric acid were not injected; in this case the combustion gases contain i, 2o / o of the total sulfur content in the form of, S 03.