FI69441B - FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV SVAVELTRIOXID - Google Patents

FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV SVAVELTRIOXID Download PDF

Info

Publication number
FI69441B
FI69441B FI811903A FI811903A FI69441B FI 69441 B FI69441 B FI 69441B FI 811903 A FI811903 A FI 811903A FI 811903 A FI811903 A FI 811903A FI 69441 B FI69441 B FI 69441B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
contact
fluidized bed
gases
gas
temperature
Prior art date
Application number
FI811903A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI811903L (en
FI69441C (en
Inventor
Wolf Becker
Guenter Puetz
Hermann Wieschen
Original Assignee
Bayer Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer Ag filed Critical Bayer Ag
Publication of FI811903L publication Critical patent/FI811903L/en
Publication of FI69441B publication Critical patent/FI69441B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI69441C publication Critical patent/FI69441C/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1809Controlling processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1836Heating and cooling the reactor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/74Preparation
    • C01B17/76Preparation by contact processes
    • C01B17/77Fluidised-bed processes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D13/00Heat-exchange apparatus using a fluidised bed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00026Controlling or regulating the heat exchange system
    • B01J2208/00035Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
    • B01J2208/00044Temperature measurement
    • B01J2208/00061Temperature measurement of the reactants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00026Controlling or regulating the heat exchange system
    • B01J2208/00035Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
    • B01J2208/00079Fluid level measurement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00026Controlling or regulating the heat exchange system
    • B01J2208/00035Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
    • B01J2208/00088Flow rate measurement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00115Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements inside the bed of solid particles
    • B01J2208/00141Coils
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/00017Controlling the temperature
    • B01J2208/00106Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00168Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00256Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles in a heat exchanger for the heat exchange medium separate from the reactor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

1 694411 69441

Menetelmä rikkitrioksidin valmistamiseksiProcess for the preparation of sulfur trioxide

Keksinnön kohteena on menetelmä rikkitrioksidin valmistamiseksi kontaktimenetelmällä käyttämällä leiju-5 kerrostekniikkaa, jolloin kontaktiaineen yksiportaisessa leijukerroksessa olevia S02~kaasuja muutetaan happipitoi-silla kaasuilla rikkitrioksidiksi ja kontaktimassa ter-mostoidaan lämmönvaihtimilla.The invention relates to a process for the production of sulfur trioxide by a contact process using a fluidized-bed technique, in which the SO 2 gases in the single-stage fluidized bed of the contacting substance are converted into sulfur trioxide by oxygen-containing gases and the contact mass is thermostated by heat exchangers.

Rikkitrioksidin valmistuksessa rikkidioksidin 10 katalyyttisellä hapettamisella käytetään suurteknillises-ti kiinteäainekerroskontaktiaineita. Tällöin saatetaan tunnettuun tapaan S02~pitoiset kaasut 2- tai 3-portai-sesti kosketukseen katalysaattorimassojen kanssa, jolloin käyttöön tulevat pääasiallisesti vanadiinioksidi-15 kontaktiaineet. Jotta reaktio kulkisi tarpeellisella nopeudella, täytyy S02~pitoiset kaasut esikuumentaa lämpötiloihin yli 400°C. Ennen kaikkea käytettäessä hyvin konsentroituja S02~pitoisia kaasuja, vapautuu muutoksen kuluessa sekunnin murto-osissa suuria energia-20 määriä, jotka on valvotulla tavalla johdettava pois, jotta vältettäisiin kaasujen sekä myös kontaktimassojen ja kontaktikattilan ylikuumeneminen. On vältettävä lämpötiloja, jotka suuresti ylittävät 600°C, jotta kontaktiaineelle ei tapahtuisi vahinkoja. Koska opti-25 maalinen laskettava tasapainolämpötila riippuen kaasujen S02~ ja happipitoisuudesta on olennaisesti alempi kuin edellä mainittu lämpötila, on viimeisessä kontak-tiportaassa pyritty toimimaan mahdollisimman alhaisissa lämpötiloissa, so. noin 420-460°C, jotta saavutettai-30 siin korkea S02“kokonaismuutos. Lämpötilan säätämiseksi jäähdytetään kaasuja eri portaiden välissä tavalliseen tapaan lämmönvaihdolla.In the production of sulfur trioxide by catalytic oxidation of sulfur dioxide 10, solid layer contacting agents are technically used. In this case, the SO2-containing gases are brought into contact with the catalyst masses in a 2- or 3-stage manner in a known manner, whereby mainly vanadium oxide-15 contacting agents are used. In order for the reaction to proceed at the required rate, the SO2-containing gases must be preheated to temperatures above 400 ° C. Above all, the use of well-concentrated SO2-containing gases releases large amounts of energy-20 in a fraction of a second, which must be dissipated in a controlled manner in order to avoid overheating of the gases as well as the contact masses and the contact boiler. Temperatures well above 600 ° C must be avoided to prevent damage to the contact material. Since the optically calculated equilibrium temperature, depending on the SO 2 and oxygen content of the gases, is substantially lower than the above-mentioned temperature, the last contact stage has sought to operate at the lowest possible temperatures, i.e. about 420-460 ° C to achieve a high total SO 2 change. To control the temperature, the gases are cooled between the different stages in the usual way by heat exchange.

DE-patenttijulkaisussa 1 929 388 kuvataan jo mentelmä rikkitrioksidin valmistamiseksi kontaktimene-35 telmällä pyörrekerrostekniikkaa käyttäen, jossa menetelmässä reaktiotilan jäähdyttäminen tapahtuu puhalta- τρ 2 69441 maila sisään vastaavasti alemman lämpötilan omaavia SC>2-pitoisia kaasuja.DE-A-1 929 388 already describes a process for the production of sulfur trioxide by a contact process using a vortex bed technique, in which the reaction space is cooled by blowing τρ 2 69441 miles into gases with a correspondingly lower temperature SC> 2.

US-patenttijulkaisussa 2 595 254 kuvattu menetelmä toimii kerroksen lämpötiloilla 426-538°C. Tässä tun-5 netussa menetelmässä saavutetaan muutoksia myös tavallisessa esikontaktialueessa, mutta on pakko valita kontak-tlaineelle raekoko 50 mm. Tämä vaatii kuitenkin joko vähäisiä läpäisyjä tai johtaa teknillisesti tuskin käsiteltävään pölyongelmaan korkeissa lämpötiloissa ja 10 vastaavilla kaasunnopeuksilla. On myös ehdotettu pyörre-kerrosten jäähdyttämistä sisäänrakennetulla lämmön-vaihtimella S02-katalyysin aikana.The process described in U.S. Patent No. 2,595,254 operates at bed temperatures of 426-538 ° C. In this known method, changes are also achieved in the usual pre-contact area, but it is obligatory to select a grain size of 50 mm for the contact material. However, this either requires low penetrations or leads to a technically barely manageable dust problem at high temperatures and corresponding gas velocities. It has also been proposed to cool the vortex layers with a built-in heat exchanger during SO 2 catalysis.

Keksinnön kohteena on menetelmä rikkitrioksidin valmistamiseksi kontaktimenetelmällä ja väliabsorptiolla 15 ja käyttämällä leijukerrostekniikkaa, jolle menetelmälle on tunnusomaista, että yksiportaisen leijukerroksen korkeus leijutetussa tilassa on noin 0,1-2 m, kontaktimassan keskimääräinen raekoko on noin 0,4-2 m, kaasun nopeus tyhjässä reaktoritilassa on noin 0,1-6 n^/s, nopeus tulo-20 virtauspohjän jälkeen ennen kosketusta kontaktirakeisiin on pienempi/yhtä suuri kuin 9 π^/s, jolloin SOppitoiset kaasut, joiden lämpötila on noin 20-700°C ja rikkidioksidipitoisuus jopa 66,7 %, muutetaan yli 90 prosenttisesti rikkitrioksidiksi, SOppitoiset reaktiokaasut syötetään 25 väliabsorptioon ja rikkitridioksittomat kaasut muutetaan edelleen yksi- tai kaksiportaisesssa kontaktissa ja ter-mostointia varten reaktiotilaan johdetaan pakkokiertona useissa jaksoissa vesihöyryä jäähdytvsaineeksi reaktio-tilasta erotetuksi sovitetusta, kiehuvalla vedellä täyte-30 tystä tasapainelämmönvaihtimesta, tulistetaan se siellä ja jäähdytetään uudelleen kulloinkin tämän jälkeen lämmön-vaihtimessa epäsuoralla höyrystysjäähdytyksellä, jolloin vesihöyry pidetään lämmönvaihtimessa samassa paineessa valitsemalla tulistus- ja uudelleenjäähdytysjaksojen 35 lukumäärä siten, että uudelleenjäähdytysjaksojen entalpia-erotusten summan suhde kyllästyshöyryn ja tuodun syöttö-veden väliseen entalpiaerotukseen nähden on vähintään 1,1.The invention relates to a process for the production of sulfur trioxide by a contact process and intermediate absorption 15 and using a fluidized bed technique, characterized in that the height of the single-stage fluidized bed in the fluidized state is about 0.1-2 m, the average grain size of the contact mass is about 0.4-2 m, the gas is about 0.1-6 n ^ / s, the velocity after the inlet-20 flow bottom before contact with the contact granules is less than / equal to 9 π ^ / s, with SO-containing gases having a temperature of about 20-700 ° C and a sulfur dioxide content of up to 66 .7% is converted to more than 90% sulfur trioxide, , hot it is then there and recooled in each case in the heat exchanger by indirect evaporative cooling, the water vapor being kept at the same pressure in the heat exchanger by selecting the number of superheating and recooling cycles 35 so that the ratio of enthalpy differences 1.

3 694413 69441

Erityisesti käytettäessä suuren rikkidioksidipitoisuuden omaavia kaasuja tarjoaa keksintö etuja, koska keksinnön mukaisella termostoinnilla voidaan saavuttaa melkein isoterminen reaktionkulku.In particular, when using gases with a high sulfur dioxide content, the invention offers advantages, since the thermostating according to the invention can achieve an almost isothermal reaction process.

5 Keksinnön mukaisessa menetelmässä muutetaan S02~ pitoiset kaasut aluksi pitkälti, so. noin 90-%:sesti ja enemmän, leijukerroksessa. S02-pitoisten kaasujen rikkidioksidipitoisuus voi olla aina 66,7 %. Käsiteltäessä kaasuja, joita syntyy rikin polttamisesta ilmassa, 10 säädetään rikkidioksidipitoisuus edullisesti 10-13,5 tilavuusprosentiksi, edullisemmin 11,5-12,5 tilavuusprosentiksi. Konsentraatioilla yli noin 13 tilavuusprosenttia käytetään happea tai hapella rikastettua ilmaa. Jotta keksinnön mukaisesti saavutettaisiin yli 90 % muutosta, 15 valitaan happiylimäärä yli stoikiometrisesti tarvittavan määrän (reaktio: rikkidioksidi + happi = rikkitrioksidi) siten, että se on noin 1-10 tilavuusprosenttia. Edullisesti säädetään happiylimäärä sitä suuremmaksi, mitä suurempi on käsiteltävien kaasujen rikkidioksidipitoisuus, esimer-20 kiksi S02-pitoisuudella 12 tilavuusprosenttia noin 3 tilavuusprosentin happiylimäärä, rikkidioksidipitoisuudella 62 tilavuusprosenttiin saakka noin 7-8 tilavuusprosentin happiylimäärä yli stoikiometrisesti tarpeellisen määrän, joka silloin on yhtä kuin 100.In the process according to the invention, the SO 2 -containing gases are initially largely converted, i. about 90% and more, in a fluidized bed. The sulfur dioxide content of SO2-containing gases can always be 66.7%. When treating gases resulting from the combustion of sulfur in air, the sulfur dioxide content is preferably adjusted to 10-13.5% by volume, more preferably 11.5-12.5% by volume. At concentrations above about 13% by volume, oxygen or oxygen-enriched air is used. In order to achieve more than 90% change according to the invention, the excess oxygen is selected over the stoichiometrically required amount (reaction: sulfur dioxide + oxygen = sulfur trioxide) so that it is about 1-10% by volume. Preferably, the higher the sulfur dioxide content of the gases to be treated, for example with a SO 2 content of 12% by volume to about 3% by volume, with a sulfur dioxide content of up to about 62% by volume with a sulfur dioxide content of more than 100% of the stoichiometric excess.

25 Rikkidioksidipitoisilla kaasuilla, jotka ovat peräisin rikin polttamisesta, säädetään lämpötila edullisesti välille noin 170-550°C. Jos näihin kaasuihin johdetaan lisää happea tai hapella rikastettua ilmaa, niin voidaan kaasut johtaa katalyysireaktoriin myös lämpö-30 tiloissa välillä noin 0-170°C. Lämpötilat leijukerroksessa säädetään välille noin 430-530°C, edullisesti 460-500°C. Kaasun nopeuden leijukerroksessa tulee olla kontaktiaineen minimileijutusnopeudesta kaksinkertaiseen minimileijutusnopeuteen. Kaasun nopeus leijukerroksessa 35 on laskettuna tyhjässä reaktorissa lämpötilassa 20°C 0,1-0,6 m^/s, edullisesti 0,1-0,35 n^/s. Leiju-kerroksen korkeudeksi leijutetussa tilassa asetellaan 69441 4 0,1-2 m, edullisesti 0,6-1,3 m. Tulovirtauspohjalle valitaan edullisesti sellainen rakenne, että kaasun nopeus kohdassa, jossa se koskettaa kontaktiainetta, ei ole suurempi kuin 9 m/s, edullisesti ei suurempi kuin 3-4 m/s.With sulfur dioxide-containing gases from the combustion of sulfur, the temperature is preferably adjusted to between about 170-550 ° C. If more oxygen or oxygen-enriched air is introduced into these gases, then the gases can also be introduced into the catalytic reactor at temperatures between about 0-170 ° C. The temperatures in the fluidized bed are adjusted to between about 430-530 ° C, preferably 460-500 ° C. The gas velocity in the fluidized bed should be from the minimum fluidization rate of the contact medium to twice the minimum fluidization rate. The gas velocity in the fluidized bed 35 is calculated in an empty reactor at a temperature of 20 ° C of 0.1 to 0.6 m 2 / s, preferably 0.1 to 0.35 n 2 / s. The height of the fluidized bed in the fluidized state is set to 69441 4 0.1-2 m, preferably 0.6-1.3 m. A structure is preferably chosen for the inlet flow bottom such that the velocity of the gas at the point where it contacts the contact substance does not exceed 9 m / s , preferably not more than 3-4 m / s.

5 Käytettävän katalysaattoriaineen keskimääräisen raekoon tulee olla välillä noin 0,4-2 mm, edullisesti 0,7-1,3 mm.The average grain size of the catalyst material used should be between about 0.4-2 mm, preferably 0.7-1.3 mm.

Hankausta kestävän, leijukerrosreaktoreita varten tarkoitetun katalysaattorikantoaineen valmistaminen, joka 10 on sopiva S02~katalyysia varten, on kuvattu DE-hakemusjulkaisussa 1767 754 ja DE-patenttijulkaisussa 1 926 564.The preparation of an abrasion-resistant catalyst support for fluidized bed reactors suitable for SO 2 catalysis is described in DE-A-1767 754 and DE-A-1 926 564.

Olennaisesti parannettuja katalysaattoreita saadaan tähän asti julkaisemattoman ehdotuksen mukaan, kun niiden valmistuksessa perustuen saostettuun piihappoon 15 käytetään vain niin paljon savimineraaleja, että kuivattu katalysaattorikantoaine sisältää enintään 4 % Al203, edullisesti enintään 2 % A1203 ja kalsinointi tapahtuu lämpötiloissa enintään 600°C, edullisesti 20Ö-500°C. Tämä kan-toaine imeytetään sen jälkeen ilman happokäsittelyä vana-20 dyylioksisulfaatin laimealla rikkihappoliuoksella ja sen jälkeen se kuivataan. Tässä kuivatusprosessissa riittävät lämpötilat 150-250°C. Joka tapauksessa on jätettävä pois kantoaineen, kuten myös valmiin kontaktiaineen lämpökäsittelyt, jotka muuttavat savimineraalien kidetilassa olevan 25 alumiinin reaktiiviseen muotoon.Substantially improved catalysts are obtained according to an unpublished proposal when they are prepared on the basis of precipitated silicic acid 15 using only so much clay minerals that the dried catalyst support contains up to 4% Al 2 O 3, preferably up to 2% Al 2 O 3 and calcination at temperatures up to 600 ° C, preferably ° C. This support is then absorbed without acid treatment with a dilute sulfuric acid solution of vanadium-20-yloxysulfate and then dried. Temperatures of 150-250 ° C are sufficient in this drying process. In any case, heat treatments of the support, as well as the finished contact material, which convert the clay minerals to the reactive form of the aluminum in the crystal space must be omitted.

On mahdollista yhdistää molemmat mainitut lämpökäsittelyt sillä tavoin, että kantoaine ennen imeytystä pelkästään kuivataan ja kovettaminen tapahtuu sitten valmiille kontaktlaineelle lämpötiloissa alle 600°C, 30 edullisesti 200-500°C.It is possible to combine both said heat treatments in such a way that the carrier is merely dried before impregnation and then curing takes place on the finished contact material at temperatures below 600 ° C, preferably 200-500 ° C.

Saadaan katalysaattorimassoja, joille on ominaista sekä suuri hankauskestävyys että samana pysyvä suuri aktiivisuus pitkäaikaisessa käytössä.Catalyst masses are obtained which are characterized by both high abrasion resistance and the same high activity in long-term use.

Kantomassan valmistaminen voi tapahtua sekä DE-pa-35 tenttijulkaisun 1 926 564 mukaisella menetelmällä että myös muilla tunnetuilla granulointimenetelmillä, kuten 5 69441 esimerkiksi granulointikiekkoa käyttäen. Käytetään seostettuja piihappotäyteaineita, joiden ominaispinta- 2 ala BET mukaan on 40-80 m /g, ja jotka sisältävät edullisesti noin 5-10 paino-% kalsiumoksidia. Täyteaine-5 määrä mitoitetaan siten, että kantoaineessa, laskettuna vedettömästä granulaatista, on noin 20-50 paino-%, edullisesti 35-50 paino-% täyteainetta. Tämä täyteaine esisekoitetaan vesipitoiseen, stabiiliin piihap-posooliin, jonka ominaispinta-ala on 150-450 m /g BET, 10 jolloin hyytelöityminen tunnettuun tapaan tapahtuu lisäämällä pieniä määriä hyvin aktiivista magnesium-oksidia. Edullista on käyttää hydratoitua magnesium-oksidia määrinä noin 0,1-3 paino-%. Suspendoitaessa täyteainetta piisooliin taikka granuloitaessa lisätään 15 savimineraaleja noin 10-15 paino-%. Sopivia savimine-raaleja ovat esim. kaoliniitti, montmorilloniitti, attapulgiitti, bentoniitti ja/tai kaoliini.The carrier mass can be prepared both by the method according to DE-pa-35 1 926 564 and also by other known granulation methods, such as 5 69441, for example using a granulation disc. Doped silica fillers are used which have a specific surface area of 40-80 m / g according to BET and which preferably contain about 5-10% by weight of calcium oxide. The amount of filler-5 is dimensioned so that the carrier, based on the anhydrous granulate, contains about 20-50% by weight, preferably 35-50% by weight of filler. This filler is premixed with an aqueous, stable silica sol having a specific surface area of 150-450 m / g BET, whereby gelling takes place in a known manner by adding small amounts of highly active magnesium oxide. It is preferred to use hydrated magnesium oxide in amounts of about 0.1 to 3% by weight. When suspending the filler in a silicon sol or granulating, about 10-15% by weight of clay minerals are added. Suitable clay minerals are, for example, kaolinite, montmorillonite, attapulgite, bentonite and / or kaolin.

Granulaatit kuivataan ja sen jälkeen joko kovetetaan lämpötiloissa enintään 600°C, edullisesti 200-20 500°C, taikka johdetaan kuivattamisen jälkeen suoraan imetykseen.The granules are dried and then either cured at temperatures up to 600 ° C, preferably 200-20,500 ° C, or, after drying, are passed directly to lactation.

Imeyttäminen tapahtuu vanadyylioksisulfaatin rikkihappoliuoksella, joka sisältää vapaata rikkihappoa edullisesti enintään 6 paino-%, vielä edullisem-25 min enintään 3 paino-%. Imeytysliuos sisältää vanadyylioksisulf aattia , jossa vanadiinin hapetusaste on +IV, 3-30 paino-%, edullisesti 12-23 paino-%, ja kaliumbi-sulfaattia 15-40, edullisesti 20-30 paino-%, kaikki arvot laskettuna liuoksen kokonaispainosta. Nämä liuok-30 set voidaan voimakkaasti ylikyllästää niin, että ne voidaan sijoittaa kantoaineella sekä kylmänä että myös lämpimänä.The impregnation takes place with a sulfuric acid solution of vanadyloxysulphate, which preferably contains at most 6% by weight of free sulfuric acid, more preferably at most 3% by weight. The impregnation solution contains vanadyloxysulphate with an oxidation state of vanadium of + IV, 3-30% by weight, preferably 12-23% by weight, and potassium bisulphate 15-40, preferably 20-30% by weight, all values based on the total weight of the solution. These solutions can be strongly supersaturated so that they can be placed on the carrier both cold and warm.

Vanadiinin ja kaliumin konsentraatiot happamessa liuoksessa on valittava siten, että kuivatussa kataly-35 saattorissa kaliumin ja vanadiinin moolisuhde on vä- 6 69441The concentrations of vanadium and potassium in the acid solution must be chosen so that the molar ratio of potassium to vanadium in the dried catalyst is 6 69441

Iillä 3:1-2:1 ja vanadiinipitoisuus, laskettuna vana-diinipentoksidina, on 4-9, edullisesti 4-6 paino-%.3: 1-2: 1 and the vanadium content, calculated as vanadium pentoxide, is 4-9, preferably 4-6% by weight.

Neliarvoisen vanadiinin suoloina käytetään va-nadyylisuoloja, edullisesti sulfaatteja. Imeytysliuok-5 sen keksinnön mukaisesti edullista valmistusta varten yhdessä ainoassa vaiheessa otetaan tarpeellinen vesimäärä, johon lisättynä pelkistykseen ja bisulfaatti-muodostukseen tarpeellisella happomäärällä tämän jälkeen suspendoidaan laskettu määrä vanadiinipentoksi-10 dia ja liuos pelkistetään tämän jälkeen rikkidioksidi-dilla tai rikkidioksidipitoisella kaasulla niin pitkälle, kunnes kaikki vanadiinipentoksidi on liuennut vanadyylisulfaattina (VOSO^). Tämän jälkeen viedään happameen liuokseen kaliumsulfaattia lämpötilassa enin-15 tään 40°C, edullisesti 60-80°C. Bisulfaatin muodostuksen päätyttyä on jäljellä vain vähäinen rikkihappoyli-määrä. Tämä liuos voidaan heti käyttää kantoaineen imeyt-täipiseen.Vanadyl salts, preferably sulfates, are used as tetravalent vanadium salts. For a preferred preparation of the impregnation solution according to the invention, the necessary amount of water is taken in a single step, to which the calculated amount of vanadium pentoxy-10 dia is then suspended with the amount of acid required for reduction and bisulphate formation and the solution is then reduced with sulfur dioxide or sulfur dioxide gas until all vanadium pentoxide is dissolved as vanadyl sulfate (VOSO 2). Potassium sulphate is then introduced into the acidic solution at a temperature of up to 40 ° C, preferably 60-80 ° C. After the formation of the bisulfate is complete, only a small excess of sulfuric acid remains. This solution can be used immediately to absorb the carrier.

Imeyttäminen tapahtuu edullisesti leijukerrok-20 sessa. Materiaali leijutetaan riittävällä leijutusno-peudella ja sitten suihkutetaan imeytysliuoksella. Tämän jälkeen tapahtuu edullisesti jälkikäsittely lämpimällä ilmalla (150-300°C), kunnes aine ei enää luovuta kosteutta.The impregnation preferably takes place in a fluidized bed. The material is fluidized at a sufficient fluidization rate and then sprayed with an impregnation solution. This is preferably followed by treatment with warm air (150-300 ° C) until the substance no longer releases moisture.

25 Erityisesti kun kantoaine ennen imeytysproses- sia kovetettiin lämpötiloissa 600°C:een saakka, edullisesti lämpötilassa noin 400°C, voidaan sitä välittömästi ilman pelkistävää esikäsittelyä käyttää leiju-kerroksessa SC^Jn hapettamiseen SO^ksi. Sillä on 30 tavallisissa käyttölämpötiloissa noin 380-500°C olennaisesti suurempi aktiivisuus kuin muilla leijuker-roskatalysaattoreilla ja sillä on myös useampivuotisen käytön jälkeen vielä suuri hankauskestävyys ja muuttumaton aktiviisuus.In particular, when the support was cured at temperatures up to 600 ° C, preferably at about 400 ° C, prior to the impregnation process, it can be used immediately in a fluidized bed to oxidize SC 3 to SO 4 without reductive pretreatment. It has a substantially higher activity than other fluidized bed catalysts at normal operating temperatures of about 380-500 ° C and still has high abrasion resistance and unchanged activity even after several years of use.

35 Ellei kovettaminen tapahdu ennen imeyttämistä, 7 69441 voi se tapahtua myös imeyttämiseen liittyen.35 If curing does not take place before impregnation, 7 69441 it can also occur in connection with impregnation.

Uudella katalysaattoriaineella saavutettiin;esimerkiksi leijukerroksen käyttölämpötilassa noin 470°C ja kaasulla, joka sisälsi 12 tilavuus-% rikkidioksidia, 5 yhdessä leijukerrosportaassa yli 93 % rikkidioksidin muuttuminen rikkitrioksidiksi.With the new catalyst material, for example, at an operating temperature of the fluidized bed of about 470 ° C and with a gas containing 12% by volume of sulfur dioxide, more than 93% conversion of sulfur dioxide to sulfur trioxide was achieved in one fluidized bed stage.

Pyörrekerroksen tulovirtauspohjän täytyy olla siten konstruoitu, että toiselta puolen saavutetaan kaasun tasainen jakaantuminen yli koko pohjan, toiselta 10 puolen tapahtuu vähän energiahäviöitä johtuen paineen alennuksesta pohjan lävitse. On osoittautunut, että leijukerroksilla, joiden halkaisija on alle 6 m, riittävä painehäviö on 0,2 baaria, 8 m halkaisijalla oli tarpeen painehäviö 0,3 baaria. Kaasun tasainen jakaan-15 tuminen yli leijukerrospohjan saavutetaan esim. useilla suutinporauksilla leijukerrospohjassa.The vortex layer tulovirtauspohjän must be constructed so that one part is achieved by uniform distribution of the gas over the entire bottom 10 on one side there is little energy loss due to pressure drop through the bottom. It has been found that for fluidized beds with a diameter of less than 6 m, a sufficient pressure drop of 0.2 bar, for a diameter of 8 m, a pressure drop of 0.3 bar was required. Even distribution of the gas over the fluidized bed base is achieved, for example, by several nozzle bores in the fluidized bed base.

Pyörrekontaktin käyttämisen ratkaisevana etuna on se, että katalyyttinen reaktio voi tapahtua määrätyssä, tarkkaan valitusssa lämpötilassa ja voidaan vält-20 tää vapautuvasta reaktiolämmöstä johtuvat lämpötila- tasaisuudet ja ylikuumenemiset vastaavilla lämmönvaih-dinsisärakenteilla.The decisive advantage of using a vortex contact is that the catalytic reaction can take place at a certain, carefully selected temperature and temperature uniformities and overheating due to the heat of reaction released can be avoided with corresponding heat exchanger interiors.

Kontaktimassa termostoidaan putkijärjestelmän kautta vesihöyryllä ja/tai ilmalla taikka S02~ tai SO^-25 pitoisilla kaasuilla. Siinä tapauksessa, että reaktion aikana vapautettu lämpömäärä on suurempi kuin tarvitaan lämmittämään tulevat kaasut haluttuun leijukerros-lämpötilaan, on leijukerroksessa olevan putkijärjestel-män kautta johdettava lämpöä pois. Tällöin on suosi-30 teltavaa jakaa putkijärjestelmä tasaisesti leijukerrok-seen ja johtaa lämpöä pois vesihöyryn ja/tai ilman tai S02~pitoisen kaasun kautta. Edullisesti virtaavat kaasut putkijärjestelmän lävitse alhaalta ylöspäin, so. reaktorikaasun suuntaan, jotta erityisesti leijuker-35 roksen yläosassa ei muodostu lämpötilagradientteja yli 8 69441 100°C, edullisesti yli 50°C putkijärjestelmän ja pyör-revirtakontaktiaineen välille. Jos on välttämätöntä johtaa suuria lämpömääriä pois leijukerroksesta, esimerkiksi kaasujen reaktiossa, jotka ovat kuumempia kuin 5 leijukerroksen käyttölämpötila. Kun toimitaan puhtaalla hapella tai hapella rikastetulla ilmalla, käytetään keksinnön mukaisesti kerroksen alaosassa höyrystys-putkijärjestelmää leijukerroksessa. Leijukerroksesta esim. ylikuumennetun ilman tai edullisesti tulistetun 10 vesihöyryn avulla poisjohdetulla lämmöllä voidaan silloin saavuttaa niin korkea lämpötilataso, että toisessa lämmönvaihtimessa ylikuumenemislämpö saadaan talteen hyötylämpönä. Jos leijukerroslaitosta käytetään voimakkaasti heilahtelevilla kaasukonsentraatioilla, 15 kuten on laita kysymyksen ollessa pasutuslaitoksista, lohkaisulaitoksista ja poistokaasun hyväksikäyttölai-toksista, niin täytyy putkijärjestelmällä termostoida leijukerrosta. Tässä tapauksessa eivät leijukerroksen läpivirtausputket saa olla liian pitkiä, jotta kuuman 20 kaasun viipymisaika putkissa lähimpään jäähdytykseen saakka, esim. höyrystysrumpuun saakka, ei vaikuta lei-jukerroksen lämpötilavakioon. Ellei vähäisen SC^-kon-sentraation omaavilla ja matalassa sisääntulolämpö-tilassa saapuvilla kaasuseoksilla vapautunut reaktio-25 lämpö riitä ylläpitämään haluttua leijukerroslämpötilaa, niin täytyy tuleva kaasu lämmittää leijukerroksen lämpötilaan. Sellainen termostointi on helposti mahdollinen sisäänrakennetulla putkijärjestelmällä.The contact mass is thermostated via a piping system with water vapor and / or air or gases containing SO 2 - or SO 2 --25. In the event that the amount of heat released during the reaction is greater than that required to heat the incoming gases to the desired fluidized bed temperature, heat must be dissipated through the piping system in the fluidized bed. In this case, it is preferable to distribute the pipe system evenly in the fluidized bed and to dissipate the heat through water vapor and / or air or a SO 2 -containing gas. Preferably, the gases flow through the piping system from the bottom upwards, i. in the direction of the reactor gas, so that, in particular at the top of the fluidized bed, no temperature gradients of more than 8 69441 100 ° C, preferably more than 50 ° C, are formed between the piping system and the eddy current contact material. If it is necessary to conduct large amounts of heat out of the fluidized bed, for example in the reaction of gases hotter than the operating temperature of the fluidized bed. When operating with pure oxygen or oxygen-enriched air, an evaporation-pipe system in a fluidized bed is used in the lower part of the bed according to the invention. The heat dissipated from the fluidized bed, e.g. by means of superheated air or preferably superheated water vapor 10, can then achieve such a high temperature level that in the second heat exchanger the heat of overheating is recovered as useful heat. If the fluidized bed plant is operated at highly fluctuating gas concentrations, as is the case with roasting plants, splitting plants and exhaust gas recovery plants, then the fluidized bed must be thermostated by a piping system. In this case, the flow-through pipes of the fluidized bed must not be too long so that the residence time of the hot gas 20 in the pipes until the nearest cooling, e.g. to the evaporation drum, does not affect the temperature constant of the fluidized bed. If the heat of reaction released by gas mixtures with a low SC 2 concentration and arriving at a low inlet temperature is not sufficient to maintain the desired fluidized bed temperature, then the incoming gas must be heated to the fluidized bed temperature. Such thermostating is easily possible with a built-in piping system.

Erään toisen, tähän asti julkaisemattoman eh-30 dotuksen mukaan voidaan termostointi toteuttaa seuraavasti: Jäähdytysaineeksi otetaan vesihöyryä reaktioti-lasta erotetusta, kiehuvalla vedellä täytetystä vakio-painelämmönsyöttimestä ja tämä vesihöyry johdetaan 9 6944-1 pakkoläpivirtauksena useita kertoja reaktiotilan lävitse, tulistuu siellä ja kulloinkin sen jälkeen jäähdytetään epäsuoralla höyrystysjäähdytyksellä, jolloin läm-mönsyötin pitää vesihöyryn samassa paineessa siten, 5 että tulistus- ja jälkijäähdytyssarjät on siten valittu, että jälkijäähdytysportaiden entalpiaerotusten summan suhde kyllästyshöyryn ja viedyn syöttöveden ental-piaerotukseen on vähintään 1,1.According to another proposal, which has not been published so far, the thermostating can be carried out as follows: is cooled by indirect evaporative cooling, wherein the heat feeder keeps the water vapor at the same pressure so that the superheat and aftercooling sets are selected such that the ratio of the sum of the enthalpy separations of the aftercooling stages to the saturation steam and the introduced feedwater is at least Ental.

Ehdotettu järjestelmä koostuu reaktiotilaan tai 10 tuotetielle sijoitetuista tulistuskuumennuspinnoista ja reaktiotilan tai tuoteteiden ulkopuolelle sijoitetuista, epäsuorasti kuormitetuista vakiopainelämmönvaih-timista, kuten on esitetty kuviossa 3. Tässä kuviossa tarkoittaa: 15 1 reaktiokaasun tulo 2 pyörrekerrosreaktori 3 reaktiokaasun poistuminen 4 lämmönvaihdin 5 jäähdytyshöyryn tulojohto 20 6 lämpötila-anturi 7 lämpötilan säätöventtiili 8 tulistusportaat pyörrekerroksessa 9 jälleenjäähdytysportaat lämmönvaihtimessa 10 syöttöveden tulo lämmönvaihtimeen 25 11 tasonsäätöventtiili syöttövettä varten 12 paineensäätöventtiili 13 liikahöyryn poisto 14 sekoitin 15 lämpötilan säätöventtiili 30 16 ohitusjohto 17 jäähdytyshöyryn poisto 18 sekoitin 19 sekoittimien 18 ja 14 välinen yhdistönisjohto 20 johto höyryverkkoon.The proposed system consists of superheated heating surfaces located in the reaction space or 10 product paths and indirectly loaded constant pressure heat exchangers located outside the reaction space or products, as shown in Figure 3. In this figure: 15 1 reaction gas inlet 6 sensor 7 temperature control valve 8 superheated stages in vortex bed 9 recooling stages in heat exchanger 10 supply water supply to heat exchanger 25 11 level control valve for supply water 12 pressure control valve 13 excess steam removal 14 mixer 15 temperature control valve 30 16 bypass line 18

10 6944110 69441

Toimintatapa on seuraava: Lämmönsyöttimestä 4 otetaan johdon 5 kautta, lämpötila-anturilla 6 ja venttiilillä 7 säädellystä, kyllästyshöyryä ja tulistetaan tämä useita kertoja, vähintään 4 kertaa, edullisesti 6-12 kertaa, erityi-5 sen edullisesti 8-10 kertaa pyörrekerrokseen 2 sijoitetuissa tulistusportaissa 8 ja kunkin tällaisen portaan jälkeen jälleenjäähdytetään yhdessä lämmönsyötti-meen 4 sijoitetuista jälleenjäähdytysportaista 9.The operation is as follows: Saturated steam is taken from the heat feeder 4 via line 5, controlled by temperature sensor 6 and valve 7, and superheated several times, at least 4 times, preferably 6-12 times, especially preferably 8-10 times in superheated stages 2 8 and after each such stage is recooled together with one of the recooling stages 9 located in the heat feeder 4.

Tasapaino syöttimestä 4 höyryn muodossa pyörre-10 kerroksen jäähdytykseen otetun lämmön ja epäsuorasti jälleen jäähdytysportaiden 9 kautta syöttimeen 4 palautetun lämmön välillä on silloin, kun jälleenjäähdytyspor-taissa 9 jälleenjäähdytetyn höyryn entalpiaerotusten summa on yhtä suuri kuin entalpiaerotus johdon 10 kaut-15 ta johdetun syöttöveden ja johdon 5 kautta otetun höyryn välillä.The balance between the heat taken from the feeder 4 in the form of steam to cool the vortex-10 bed and the heat returned indirectly via the cooling stages 9 to the feeder 4 is when the sum of the enthalpy separations of the recooled steam 9 5 between the steam taken in.

Tämä tasapaino säädetään keksinnön mukaisesti riippumattomasti annetuista tai valituista höyrytilois-ta tulistus- ja jälleenjäähdytyssarjoissa.This balance is adjusted according to the invention independently of the given or selected vapor states in the superheat and recooling series.

20 Tulistus- ja jälleenjäähdytyssarjoissa voidaan kuitenkin säätää myös haluttu muu suhde, joka on suurempi kuin 1. Tällä keksinnön mukaisella toimenpiteellä tuotetaan lämmönsyöttimessä 4 aina enemmän höyryä kuin mitä siitä otetaan jäähdytystarkoitukseen.However, in the superheating and recooling series, it is also possible to adjust the desired other ratio, which is greater than 1. With this operation according to the invention, more heat is always produced in the heat feeder 4 than is taken from it for cooling purposes.

25 Mitä suuremmaksi valitaan jälleenjäähdytyspor- taissa jälleenjäähdytetyn höyryn entalpiaerotusten summan suhde entalpiaerotukseen höyryn ja syöttöveden välillä, sitä joustavammin reagoi järjestelmä heilahtele-viin, poisjohdettaviin lämpömääriin.The higher the ratio of the sum of the enthalpy separations of the recooled steam to the enthalpy separation between the steam and the feed water in the recooling stages, the more flexibly the system responds to fluctuating, dissipated amounts of heat.

30 Jäähdytykseen tarpeeton ylijäämähöyry annetaan pois johdon 13 kautta venttiilin 12 painesäätämänä.30 Excess steam that is not needed for cooling is discharged through line 13 under the pressure control of valve 12.

Jotta johdon 20 kautta poistettu hyötyhöyry saataisiin halutussa tulistusasteessa, tulistetaan osa 11 694 41 pyörrekerroksen jäähdytykseen käytetystä höyrymäärästä viimeisessä tulistusportaassa 8 siten, että yhdistämällä johdot 16 ja 17 sekoittimessa 18 ja edelleen johdon 19 kautta johtamalla yhteen jäähdytyshöyry ja kyl-5 lästyshöyryn liikamäärä saadaan aikaan haluttu tila.In order to obtain the useful steam removed via line 20 at the desired degree of superheating, a portion 11,694 41 of the steam used to cool the vortex layer is superheated in the last superheat stage 8 by connecting lines 16 and 17 in mixer 18 and .

Edellä kuvatulla tiellä esiintyviä höyrytiloja on kuvattu kuviossa 3b.The vapor states present in the path described above are illustrated in Figure 3b.

Tässä kuviossa tarkoittavat: tw syöttöveden lämpötila 10 ts kyllästyshöyryn lämpötila tii tulistuslämpötila tk pyörrekerroksen lämpötila tD lämpötila viimeisen tulistusportaan jälkeen tA luovutetun hyötyhöyryn lämpötila 15 i entalpia kussakin lämpötilassa.In this figure, mean: tw feed water temperature 10 ts saturation steam temperature tii superheat temperature tk vortex bed temperature tD temperature after the last superheat stage tA delivered useful steam temperature 15 i enthalpy at each temperature.

Kuva osoittaa myös selvästi, että tulistus-ja jälleenjäähdytysportaiden lukumäärän valinnalla voidaan jäähdytykseen käytetyn höyryn lämpötila-alue valita mielivaltaisesti.The figure also clearly shows that by selecting the number of superheating and recooling stages, the temperature range of the steam used for cooling can be selected arbitrarily.

20 Erityisesti on pienellä entalpiaerotuksella por taissa ja vastaavalla portaiden lukumäärän suurentamisella mahdollista reaktioprosessin pitkälle menevä termostointi.In particular, with a small enthalpy separation in the stages and a corresponding increase in the number of stages, far-reaching thermostating of the reaction process is possible.

Keksinnön mukaista menetelmää selitetään seuraa-25 vassa lähemmin esimerkkien avulla.The method according to the invention is explained in more detail below by means of examples.

Esimerkki 1 (vrt kuvio 1)Example 1 (cf. Figure 1)

Leijukerroksen 1 tulovirtauskammioon virtasi 2 3 000 Nm-* rikkipolttokaasua (rikin polttamisella ilmassa tuotettua kaasua), jossa oli 12,3 tilavuus-% 30 SO2 ja jonka lämpötila oli 330°C. Leijukerroksessa, jonka halkaisija oli 6,4 m, säädettiin tyhjään tilaan laskettu norminopeus 20 Ncm/s. Leijukerroksen korkeus lepotilassa oli 100 cm, leijutilassa noin 115 cm. Leijukerros termostoitiin lämpötilaan 475°C vaaka-35 suoraan sijoitetuilla, tasajakoisesti asetetuilla put-killä, joiden lävitse virtasi höyryä. Höyry tuli sisään i2 6 94 41 useihin putkikierukkoihin alhaalta lämpötilassa noin 200°C ja poistui ylhäältä lämpötilassa noin 420°C. Höyryn tulis-tuslämpö luovutettiin höyryrummussa kuumahöyryjäähdyttimen avulla ja täten saatiin hyötylämpönä höyryä noin 3,2 t 5 tunnissa paineessa 6 baaria. S02 muutettiin leijukerrok-sessa 92 % saakka. Reaktorista poistuva kaasu jäähdytettiin tunnettuun tapaan ristikaasulämmönvaihtimessa 2 ja johdettiin väliabsorptioon 4. Jälleenlämmityksen jälkeen ristikaasulämmönvaihtimessa 2 muutettiin jäljellä oleva 10 S02 jälkikosketuksessa siten, että kokonaismuutos oli yli 99,6-99,8 %. Laitoksessa tuotettiin päivässä 310 t 98 % rikkihappoa.2 3,000 Nm- * of sulfur fuel gas (gas produced by burning sulfur in air) with 12.3% by volume of 30 SO2 and a temperature of 330 ° C flowed into the inlet flow chamber of the fluidized bed 1. In the fluidized bed with a diameter of 6.4 m, the calculated empty speed was set to 20 Ncm / s. The height of the fluidized bed in the resting state was 100 cm, in the fluidizing state about 115 cm. The fluidized bed was thermostated to 475 ° C with horizontally placed, evenly spaced tubes through which steam flowed. The steam entered i2 6 94 41 into several pipe coils from below at a temperature of about 200 ° C and exited from above at a temperature of about 420 ° C. The heat of superheating of the steam was transferred to the steam drum by means of a hot steam condenser and thus a useful heat of steam of about 3.2 t in 5 hours at a pressure of 6 bar was obtained. SO 2 was converted to 92% in the fluidized bed. The gas leaving the reactor was cooled in a known manner in the cross-gas heat exchanger 2 and passed to the intermediate absorption 4. After reheating, the remaining 10 SO 2 in the cross-gas heat exchanger 2 was changed in post-contact so that the total change was more than 99.6-99.8%. The plant produced 310 t of 98% sulfuric acid per day.

Esimerkki 2 (vrt. kuvio 2)Example 2 (cf. Figure 2)

Ilman nesteytyslaitoksessa 8 saatiin puhdasta 15 happea, jota uunissa 9 käytettiin rikin polttamiseen.In the air liquefaction plant 8, pure 15 oxygen was obtained, which was used in the furnace 9 to burn sulfur.

33

Uunista otettiin usean rikkilisäyksen 10 jälkeen 3000 Nm kaasua, joka sisälsi noin 60 tilavuus-% S02 ja noin 39 tilavuus-% SO^. Tämä kaasu johdettiin leijukerroksen 12 tulovirtauskammioon sen jälkeen kun se oli ECOrlla 11 20 jäähdytetty noin 200°C:seen. 2,5 m halkaisijaiseen lei-jukerrokseen oli sijoitettu päällekkäin kolme lämmön-vaihdinta, alimmassa 13 höyrystettiin vettä 32 baarissa, keskimmäisessä 14 ja ylimmässä 15 lämmönvaihtimessa jo-dettiin lämpöä pois tulistamalla höyryä. Leijukerroksen 25 korkeus oli noin 150 cm. Ylimpään kolmannekseen säädettiin lämpötila noin 450°C, molempien alempien lämmön-vaihtimien alueella toimittiin lämpötiloissa 480-350°C. Kaasun jäähdyttämisen jälkeen,sen jälkeen kun 90-97 % S02:sta oli muutettu,tuotettiin tulistimessa 16 ja 30 ECOrssa 17 3-portaisessa absorptiossa aluksi 60-65 % oleumia 18, sitten 29-35 % oleumia 19 ja lopuksi 98 % rikkihappoa .20. Suurin osa kaasusta, joka poistui väliab-sorptiosta, sekoitettiin paineennostopuhaltimen 21 kautta jälleen suoraan rikinpolttouunin panokseen, 35 pienempi osavirtaus 22 syötettiin ilman nesteytyslaitokseen 8.After several additions of sulfur, 3000 Nm of gas containing about 60% by volume of SO2 and about 39% by volume of SO2 were taken from the furnace. This gas was introduced into the inlet flow chamber of the fluidized bed 12 after being cooled to about 200 ° C with ECO 11. Three heat exchangers were superimposed on a 2.5 m diameter Lei layer, water was evaporated at 32 bar in the lower 13, heat was dissipated by superheating the steam in the middle 14 and upper 15 heat exchangers. The height of the fluidized bed 25 was about 150 cm. The temperature was adjusted to about 450 ° C in the upper third, in the range of both lower heat exchangers the temperatures were 480-350 ° C. After cooling the gas, after 90-97% of the SO 2 had been converted, 60-65% of oleum 18, then 29-35% of oleum 19 and finally 98% of sulfuric acid were produced in superheater 16 and 30 in ECO 17 in 3-stage absorption. . Most of the gas leaving the intermediate sorption was again mixed via the booster fan 21 directly to the charge of the sulfur combustion furnace, 35 a smaller partial flow 22 was fed to the air liquefaction plant 8.

13 6944113 69441

Laitos tuotti 150-160 päivätonnia SO^za. Saatiin enemmän energiaa kuin mitä tarvittiin laitoksen yhteyteen liitetyssä ilman nesteytyslaitoksessa.The plant produced 150-160 tons of SO ^ za per day. More energy was obtained than was needed in the air liquefaction plant connected to the plant.

Claims (5)

1. Menetelmä rikkitrioksidin valmistamiseksi kontak-timenetelmällä käyttämällä leijukerrostekniikkaa, jolloin 5 kontaktiaineen yksiportaisessa leijukerroksessa olevia SC^-kaasuja muutetaan happipitoisilla kaasuilla rikki-trioksidiksi ja kontaktimassa termostoidaan lämmönvaihti-milla, tunnettu siitä, että yksiportaisen leijuker-roksen korkeus leijutetussa tilassa on noin 0,1-2 m, kontak-10 timassan keskimääräinen raekoko on noin 0,4-2 mm, kaasun nopeus tyhjässä reaktoritilassa on noin 0,1-0,6 ni^/s, nopeus tulovirtauspohjan jälkeen ennen kosketusta kontakti-rakeisiin on pienempi/yhtä suuri kuin 9 n^/s, jolloin S02_ pitoiset kaasut, joiden lämpötila on noin 20-700°C ja rik-15 kidioksidipitoisuus jopa 66,7 %, muutetaan yli 90 prosenttisesti rikkitrioksidiksi, SO^-pitoiset reaktiokaasut syötetään väliabsorptioon ja rikkitrioksidittomat kaasut muutetaan edelleen yksi- tai kaksiportaisessa kontaktissa ja termostointia varten reaktiotilaan johdetaan pakkokiertona 20 useissa jaksoissa vesihöyryä jäähdytysaineeksi reaktioti- lasta erotetuksi sovitetusta, kiehuvalla vedellä täytetystä tasapainelämmönvaihtimesta, tulistetaan se siellä ja jäähdytetään uudelleen kulloinkin tämän jälkeen lämmönvaihti-messa epäsuoralla höyrystysjäähdytyksellä, jolloin vesi-25 höyry pidetään lämmönvaihtimessa samassa paineessa valitsemalla tulistus- ja uudelleenjäähdytysjaksojen lukumäärä siten, että uudelleenjäähdytysjaksojen entalpiaerotusten summan suhde kyllästyshöyryn ja tuodun syöttöveden väliseen entalpiaerotukseen nähden on vähintään 1,1.A process for producing sulfur trioxide by a contacting method using a fluidized bed technique, wherein the SC 2 gases in a single-stage fluidized bed of 5 contact materials are converted to sulfur trioxide by oxygen-containing gases and the contact mass is thermostated with heat exchangers, characterized in that the single-stage fluidized bed -2 m, the average grain size of the contact-10 mass is about 0.4-2 mm, the gas velocity in the empty reactor space is about 0.1-0.6 ni ^ / s, the velocity after the inlet flow bottom before contact with the contact granules is lower / equal than 9 n 2 / s, where more than 90% of SO 2 -containing gases with a temperature of about 20-700 ° C and a sulfur dioxide content of up to 66.7% are converted to sulfur trioxide, the SO 2 -containing reaction gases are fed to the intermediate absorption and the sulfur trioxide-free gases are further converted in single or double-stage contact and for thermostating, water vapor is introduced into the reaction space in a forced circulation 20 in several cycles; equilibrium heat exchanger filled with boiling water separated from the reaction space, superheated there and then recooled in the heat exchanger by indirect evaporative cooling. with respect to the enthalpy separation between the impregnation steam and the imported feed water is at least 1.1. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että leijukerroksen korkeus leijutetussa tilassa on noin 0,6-1,3 m.A method according to claim 1, characterized in that the height of the fluidized bed in the fluidized state is about 0.6-1.3 m. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetyn kontaktimassan keski-35 määräinen raekoko on noin 0,7-1,3 mm. 15 69441Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the average grain size of the contact mass used is approximately 0.7 to 1.3 mm. 15 69441 4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasun nopeus tyhjässä reaktoritilassa on noin 0,15-0,35 n^/s.Process according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the gas velocity in the empty reactor space is about 0.15 to 0.35 n 2 / s. 5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen mene-5 telmä, tunnettu siitä, että kaasun nopeus tulovir- tauspohjan jälkeen ennen kosketusta kontaktirakeisiin on pienempi/yhtä suuri kuin 3 mN/s. !! 69441Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the velocity of the gas after the inlet flow base before contact with the contact granules is less than or equal to 3 mN / s. !! 69441
FI811903A 1980-06-19 1981-06-17 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV SVAVELTRIOXID FI69441C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3022814 1980-06-19
DE19803022814 DE3022814A1 (en) 1980-06-19 1980-06-19 METHOD FOR PRODUCING SULFUR TRIOXIDE

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI811903L FI811903L (en) 1981-12-20
FI69441B true FI69441B (en) 1985-10-31
FI69441C FI69441C (en) 1986-02-10

Family

ID=6104881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI811903A FI69441C (en) 1980-06-19 1981-06-17 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV SVAVELTRIOXID

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP0042538B1 (en)
JP (1) JPS5727907A (en)
AU (1) AU545189B2 (en)
BR (1) BR8103825A (en)
CA (1) CA1159223A (en)
DE (2) DE3022814A1 (en)
DK (1) DK268381A (en)
ES (1) ES503155A0 (en)
FI (1) FI69441C (en)
NO (1) NO811891L (en)
PT (1) PT73159B (en)
ZA (1) ZA814116B (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04258643A (en) * 1991-02-14 1992-09-14 Shinto Paint Co Ltd Coated polyolefin molding
DE4443774A1 (en) 1994-12-08 1996-06-13 Basf Ag Device and method for carrying out exothermic reactions
CN114210274B (en) * 2021-11-30 2024-08-23 武汉搜优数字科技有限公司 Sulfur trioxide gas generating device with determined concentration and generating method thereof

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3013773A (en) * 1954-10-11 1961-12-19 Sinclair Refining Co Heat exchange apparatus
FR1395732A (en) * 1964-03-04 1965-04-16 Pechiney Saint Gobain Process and apparatus for the preparation of gases with high sulfur trioxide contents
US3712369A (en) * 1970-12-07 1973-01-23 Gnii Tsvetnykh Metallov Method for removing heat from fluidized bed of roasting furnace and device for effecting the same

Also Published As

Publication number Publication date
EP0042538A1 (en) 1981-12-30
ES8203796A1 (en) 1982-04-16
FI811903L (en) 1981-12-20
DE3165762D1 (en) 1984-10-04
PT73159B (en) 1982-07-16
JPS5727907A (en) 1982-02-15
AU7182781A (en) 1981-12-24
ES503155A0 (en) 1982-04-16
DK268381A (en) 1981-12-20
PT73159A (en) 1981-07-01
AU545189B2 (en) 1985-07-04
BR8103825A (en) 1982-03-09
ZA814116B (en) 1982-07-28
FI69441C (en) 1986-02-10
CA1159223A (en) 1983-12-27
EP0042538B1 (en) 1984-08-29
DE3022814A1 (en) 1982-01-14
NO811891L (en) 1981-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2007315318B2 (en) Process and apparatus for the catalytic oxidation of SO2-Containing gases by means of oxygen
CA2019462C (en) Absorption of wet conversion gas
JP2013517218A5 (en)
US4180554A (en) Method for removal of sulfur deposited on a Claus catalyst
FI69441B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV SVAVELTRIOXID
US4333917A (en) Process of producing sulfuric acid
JPH0134923B2 (en)
US3536446A (en) Production of sulfuric acid
US3374061A (en) Process for obtaining sulfuric acid
US3525586A (en) Production of sulfur trioxide and sulfuric acid
US3147074A (en) Sulfuric acid process
SE417700B (en) PROCEDURE FOR PRODUCING SULFURIC ACID
US5389354A (en) Process for the production of oleum and sulfuric acid
US3875294A (en) Process for catalytically reacting gases having a high sulfur dioxide content
US3653828A (en) Dual absorption sulfuric acid process
FI57088B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV SVAVELTRIOXID
US4088742A (en) Contact sulfuric acid process employing double conversion/double absorption
US3880985A (en) Process for production of sulphur trioxide
JPS5943402B2 (en) Method for producing sulfuric acid
FI57391C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV SVAVELTRIOXID
US2163371A (en) Process of producing sulphuric acid
PL81364B1 (en)
US4008316A (en) Apparatus for producing SO3 and sulphuric acid by a catalytic of gases which contain SO2
WO2008031535A1 (en) Process for the production of sulphuric acid
JPS5824364B2 (en) Manufacturing method of sulfuric acid

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: BAYER AG