NO761603L

NO761603L -

Info

Publication number: NO761603L
Application number: NO761603A
Authority: NO
Inventors: K-H Doerr; H Grimm; K Schmitt; G Schmidt; R Gerken; H Feucht; C Muecke; W-D Mueller; H Wieschen
Original assignee: Bayer Ag; Metallgesellschaft Ag
Priority date: 1975-07-03
Filing date: 1976-05-10
Publication date: 1977-01-04
Also published as: FR2316187A1; FR2316187B1; DE2529709A1; IN143873B; DE2529709B2; JPS5235793A; SE7607631L; ES448720A1; SE417700B; NL7604961A; FI761918A; BR7604336A; DE2529709C3; CA1099484A; GB1553307A; IT1079128B; ZA762985B; BE843772A

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av svovelsyre ved katalytisk omsetning av S02til SO-j i gasser'med et S02-innhold over 10 volum- under avkjøling, rensing og tørking av de S02-holdige gasser før anvendelse i katalysatoranlegget, oppvarming av rensede S02-holdige gasser til arbeidstemperatur på første katalysatorhorde i varmeutveksling med varme SO-^-holdige gasser mellom katalysatorhorder og samtidig avkjøling av de SO-^-holdige gasser til arbeidstemperaturen for neste katalysatorhorde, mellomabsorpsjon av den etter flere katalysatorhorder i første katalysatortrinn dannede SO-^The invention relates to a method for the production of sulfuric acid by catalytic conversion of S02 to SO-j in gases with an S02 content of more than 10 volumes during cooling, purification and drying of the S02-containing gases before use in the catalyst plant, heating of purified S02- containing gases to the working temperature of the first catalyst horde in heat exchange with hot SO-^-containing gases between catalyst hordes and simultaneous cooling of the SO-^-containing gases to the working temperature of the next catalyst horde, intermediate absorption of the SO-^ formed after several catalyst hordes in the first catalyst stage

i svovelsyre med forhøyet temperatur, totrinns avkjøling og de fra første katalysatortrinn uttredende SO-^-holdige gasser 'før mellomabsorpsjonen under gjenoppvarmning av de fra mellomabsorpsjonen uttredende gasser til arbeidstemperaturen for neste katalysatorhorde i det første kjøletrinn, kjøling av de i annet katalysatortrinn ferdigkatalyserte gasser i.en sluttvarmeutveksler under utvinning, av ikke i katalysatorsystemet nødvendige varme og absorpsjon av det i annet katalysatortrinn frembragte SO-j i en siuttabsorberer . • Ved mange kjemiske prosesser fremkommer fortynnede svovelsyrer, som også kan inneholde forurensninger.. Av økologiske grunner må en avgivelse av disse syrer i elver eller kystvann stadig begrenses; dessuten er avgivningen forbundet med betraktelige transportomkostninger. Ved en avgivning i havet opptrer ennu høyere transportomkostninger. in sulfuric acid with an elevated temperature, two-stage cooling and the SO-^-containing gases emerging from the first catalyst stage 'before the intermediate absorption while reheating the gases emerging from the intermediate absorption to the working temperature for the next catalyst batch in the first cooling stage, cooling the gases fully catalyzed in the second catalyst stage in .a final heat exchanger during extraction of heat not required in the catalyst system and absorption of the SO-j produced in the second catalyst stage in a sieve absorber. • Many chemical processes produce diluted sulfuric acids, which can also contain pollutants. For ecological reasons, the discharge of these acids into rivers or coastal waters must be constantly limited; moreover, the delivery is associated with considerable transport costs. In the event of a release at sea, even higher transport costs occur.

Disse fortynnede syrer må altså opparbeides på egnet måte for å frembringe igjen utnyttbare eller uskadelige produkter eller å nedsette transportvekten og transportvolumene. Denne opparbeidelse blir stadig'mere påtrengende på grunn av gjenvinning av råstoffert These diluted acids must therefore be processed in a suitable way in order to produce usable or harmless products again or to reduce the transport weight and transport volumes. This processing is becoming increasingly urgent due to the recycling of raw materials

•Opparbeidelsen av de fortynnede syrer foregår vanlig- •The processing of the diluted acids usually takes place

vis ved oppkonsentrering og eventuelt ved termisk spaltning. show by concentration and possibly by thermal decomposition.

I begge tilfeller må større mengder av vann utdrives av de fortynnede syrer, hvortil det er nødvendig med store varmemengder. Disse nødvendige varmemengder forårsaker betraktelige driftsomkostninger, spesielt når det må anvendes dyr primærenergi eller In both cases, larger quantities of water must be expelled by the diluted acids, for which large quantities of heat are required. These required amounts of heat cause considerable operating costs, especially when expensive primary energy must be used or

■ varmeenergi på høyt temperaturnivå, som også kan anvendes økono-.misk for andre formål, f.eks. til dampfrembringelse. ■ heat energy at a high temperature level, which can also be used economically for other purposes, e.g. for steam generation.

Fra DAS I.I86.838 er det kjent en fremgangsmåte, hvor S02~holdige gasser med et S02~innhold over 9%- etter en rensning og tørkning og katalyse i et første katalysatortrinn i en'varm drevet mellomabsorpsjon befris for S0^>ferdigkataly-seres i et annet katalysatortrinn og deretter fjernes resterende SO-j i sluttabsorps j onen. De SO-^-holdige gasser avkjøles i to trinn etter første katalysatortrinn, idet i første kjøletrinn oppvarmes de fra mellomabsorpsjonen uttredende.gasser til arbeidstemperaturen for neste katalysatorhorde. I annet kjøle-trinn eller i sluttvarmeutveksleren kan det ikke bortføres for katalysatorsystemet nødvendige varme. From DAS I.I86.838 a method is known, where S02-containing gases with an S02-content above 9%- after cleaning and drying and catalysis in a first catalyst step in a hot-driven intermediate absorption are freed from S02>finished catalyst -sed in another catalyst step and then residual SO-j is removed in the final absorption. The SO-^-containing gases are cooled in two stages after the first catalyst stage, as in the first cooling stage the gases exiting from the intermediate absorption are heated to the working temperature for the next catalyst stage. In the second cooling stage or in the final heat exchanger, the heat required for the catalyst system cannot be removed.

Fra tysk patent .nr. 1.567-672 er det kjent, likeledes i to trinn å avkjøle varmt dannede gasser rned et S02~innhold på 8 - 11$ før mellomabsorpsjonen, idet det i annet kjøletrinn og i sluttvarmeutveksleren kan' det etter siste katalysatorhorde ut-vinnes varme, som ikke kreves i katalysatorsystemet. From German patent .no. 1,567-672 it is also known in two stages to cool hot formed gases to an S02~ content of 8 - 11$ before the intermediate absorption, since in the second cooling stage and in the final heat exchanger heat can be extracted after the last catalyst load, which does not required in the catalyst system.

Fra DOS 2.307-973- er det kjent, ved høyprosentige S02~holdige gasser å blande en delstrøm av gassene med oksygen-hol-dige gasser således at blandingen i .første katalysatorhorde omsettes inntil likevekt uten at den for katalysatoren maksimalt tillatelige temperatur overskrides og den fra første katalysatorhorde uttredende SO^-holdige gasstrøm blandes med den resterende S02-holdige gass før annen katalysatorhorde. Derved oppnås ved SO-^-innholdet i blandingen likevekten i annen katalysatorhorde likeledes før oppnåelse av en skadelig temperatur. From DOS 2,307-973, it is known, in the case of gases containing a high percentage of SO2, to mix a partial flow of the gases with oxygen-containing gases so that the mixture in the first catalyst group is converted to equilibrium without the maximum permissible temperature for the catalyst being exceeded and the The SO^-containing gas stream exiting from the first catalyst group is mixed with the remaining SO2-containing gas before the second catalyst group. Thereby, with the SO-^ content in the mixture, the equilibrium in other catalyst hordes is likewise achieved before reaching a harmful temperature.

Fra DOS 2. 1^5.5^6 er det-kjent å behandle sluttgassene med fortynnet svovelsyre for fjerning av SO-^og svovel-syretåke, idet den- fortynnede svovelsyre kan oppkonsentreres og sluttgassene kan oppvarmes... From DOS 2. 1^5.5^6 it is known to treat the end gases with dilute sulfuric acid for the removal of SO-^ and sulfuric acid mist, as the diluted sulfuric acid can be concentrated and the end gases can be heated...

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave for en oppkonsentrering av fortynnede- svovelsyrer a utvinne mest mulig overskytende varme fra katalysatorsystemet på økonomisk måte.. The invention is based on the task for a concentration of dilute sulfuric acids to extract as much excess heat as possible from the catalyst system in an economical way.

Løsningen av denne oppgave foregår ifølge oppfinnelsen ved kombinasjonen av følgende trinn: a)- Kombinasjon av svovelsyrefremstilling med en oppkonsentrering av fortynnet svovelsyre. b) Tilsetning av oksygenholdige gasser, til -en delstrøm av de S02~holdige gasser i en mengde, som muliggjør en omsetning'av gassblandingen i minst en første katalysatorhorde inntil likevekt av reaksjonen SO2 + \ C^?^ SO-^uten overskridelse av den for katalysatoren maksimalt tillatelige temperatur.. c) Oppvarmning av .gassblandingen til arbeidstemperaturen av første katalysatorhorde i' varmeutveksling med varme SO-^--holdige gasser mellom katalysatorhordene. d) Blanding av den- SO^-holdige gass fra minst første katalysatorhorde med den resterende SC>2"holdige gass før en ytterligere katalysatorhorde av første katalysatortrinn. e) Innstilling av mengden av den i første katalysatorhorde førte delstrøm av de- S.C^-holdige gasser,, således "at den i trinn b) frembragte mengde av SO-j etter blanding ifølge trinn d) gir et forhold på SC>2 : SO-^, som muliggjør en omsetning i-de ytterligere katalysatorhorder inntil likevekt uten overskridelse av den for katalysatoren maksimalt tillatelige temperatur. f) Gjennomføring av- mellom- og sluttabsorps j on av SO-^ fra katalysatorgassene fra katalysen som varmabsorpsjon ved arbeidstemperaturer på 100 - 200°C, fortrinnsvis 110 - l60°C g) Gjennomføring av katalysen i annet katalysatortrinn i minst to katalysatorhorder med kjøling av gassene mellom katalysatorhordene. -h) Utdrivning av vann fra de fortynnede svovelsyrer ved direkte ' kontakt med varme gasser som består av sluttgass fra .katalysen etter sluttabsorpsjon og/eller inert varmefattige gasser, The solution to this task takes place according to the invention by the combination of the following steps: a)- Combination of sulfuric acid production with a concentration of dilute sulfuric acid. b) Addition of oxygen-containing gases, to -a partial flow of the SO2-containing gases in an amount, which enables a turnover' of the gas mixture in at least one first catalyst horde until equilibrium of the reaction SO2 + \ C^?^ SO-^ without exceeding the maximum permissible temperature for the catalyst.. c) Heating of the gas mixture to the working temperature of the first catalyst horde in heat exchange with hot SO-^--containing gases between the catalyst hordes. d) Mixing of de-SO^-containing gas from at least the first catalyst horde with the remaining SC>2"-containing gas before a further catalyst horde of the first catalyst stage. e) Setting the amount of the partial stream of de- S.C^- containing gases, so "that the amount of SO-j produced in step b) after mixing according to step d) gives a ratio of SC>2 : SO-^, which enables a turnover in the further catalyst hordes until equilibrium without exceeding the maximum permissible temperature for the catalyst. f) Carrying out intermediate and final absorption of SO-^ from the catalyst gases from the catalysis as hot absorption at working temperatures of 100 - 200°C, preferably 110 - 160°C g) Carrying out the catalysis in the second catalyst stage for at least two catalyst hordes with cooling of the gases between the catalyst hordes. -h) Expulsion of water from the diluted sulfuric acids by direct ' contact with hot gases consisting of end gas from the catalysis after final absorption and/or inert heat-poor gases,

i) Oppvarmning av utdrivningsgassene- med minst en del av den i sluttvarmeutveksleren etter annet katalysatortrinn dannede varme. i) Heating of the exhaust gases - with at least part of the heat generated in the final heat exchanger after the second catalyst stage.

k) Oppvarmning av utdrivningsgassene med minst en del av den ved kjøling av .katalysatorgassene ifølge trinn g) dannede varme og/eller med minst en del av den i annet kjøletrinn etter første katalysatortrinn og før mellomabsorpsjonen' dannede varme. k) Heating the exhaust gases with at least part of the heat generated by cooling the catalyst gases according to step g) and/or with at least part of the heat generated in the second cooling step after the first catalyst step and before the intermediate absorption.

Gassblandingen av den oksygenholdige gass og den S0?- holdige delstrøm kan før tilblanding til den resterende S02~holdige gass føres gjennom en eneste eller flere etter hverandre koplede katalysatorhorder. Hvis det føres- gjennom flere katalysatorhorder•foregår en avkjøling mellom katalysatorhordene i varmeutveksling med S02~holdige gasser eller en blanding av S02-holdige gasser og tilsatt oksygenholdige gasser. Som oksygenholdige gas ser,anvendes vanligvis luft eller oksygenanriket luft. Fortrinnsvis tilblandes det for den samlede omsetning nødvendige oksygen' til delstrømmen av de S02-holdige gasser før første katalysatorhorde. Det er imidlertid også mulig bare å tilsette den for styring av omsetningen i første katalysatorhorde nødvendige mengde og resten ved et senere sted av katalysator-.systemet. Første katalysatortrinn består av 2 til 3 -katalysatorhorder, annet katalysatortrinn vanligvis av 2 katalysatorhorder. En økning av antallet katalysatorhorder er riktignok mulig, med-fører imidlertid ingen fordeler. Når sluttvarmeutveksleren etter - siste katalysatorhorde er utformet ehtrinnet anvendes hele varmeutveksleren til oppvarmning av utdrivningsgassene.• Når den er dannet totrinnet etter hverandre eller parallelt anvendes en av de to trinn til oppvarmning av utdrivningsgassene. Den videre oppvarmning.av utvinningsgassene foregår enten i annet kjøle-trinn etter første katalysatortrinn og før mellomabsorpsjonen eller i varmeutveksleren mellom katalysatorhordene av annet katalysatortrinn, idet alt etter arbeidsmåte den andre varmeutveksler anvendes til oppvarmning av en blanding'av S02-holdige gasser med oksygenholdige gasser. Avkjølingen av de SO-^-holdige gasser fra første katalysatortrinn.foregår i annet kjøletrinn før mellomabsorpsjonen, fortrinnsvis ved 130 til'200°C. Avkjølingen av de SO-^-holdige gasser etter annet katalysatortrinn før- inntreden i sluttabsorbereren foregår fortrinnsvis likeledes ved 130 - 200°C. The gas mixture of the oxygen-containing gas and the S0?-containing partial stream can be passed through a single or several sequentially connected catalyst hordes before mixing with the remaining S02~-containing gas. If several catalyst hordes are passed through, cooling takes place between the catalyst hordes in heat exchange with S02-containing gases or a mixture of S02-containing gases and added oxygen-containing gases. As oxygen-containing gases see, usually air or oxygen-enriched air is used. Preferably, the oxygen required for the overall reaction is mixed with the partial flow of the SO2-containing gases before the first catalyst load. However, it is also possible to only add the quantity necessary for controlling the turnover in the first catalyst batch and the rest at a later point in the catalyst system. First catalyst stage consists of 2 to 3 catalyst hordes, second catalyst stage usually of 2 catalyst hordes. An increase in the number of catalyst hordes is certainly possible, but does not bring any advantages. When the final heat exchanger after - the last catalyst horde is designed one-stage, the entire heat exchanger is used to heat the exhaust gases.• When it is formed two-stage one after the other or in parallel, one of the two stages is used to heat the exhaust gases. The further heating of the extraction gases takes place either in the second cooling stage after the first catalyst stage and before the intermediate absorption or in the heat exchanger between the catalyst hordes of the second catalyst stage, depending on the method of operation the second heat exchanger is used to heat a mixture of SO2-containing gases with oxygen-containing gases . The cooling of the SO-^-containing gases from the first catalyst stage takes place in a second cooling stage before the intermediate absorption, preferably at 130 to 200°C. The cooling of the SO-^-containing gases after the second catalyst stage before entering the final absorber preferably also takes place at 130 - 200°C.

En foretrukket utførelse består i at mengden av den ifølge trinn d) tilblandede resterende S02-holdige gass dimensjoneres således at det etter blandingen foreligger en gasstemperatur som tilsvarer arbeidstemperaturen av neste katalysatorhorde. Derved kan det innspares en varmeutveksler på dette sted. A preferred embodiment consists in the amount of residual SO2-containing gas mixed according to step d) being dimensioned so that after the mixture there is a gas temperature which corresponds to the working temperature of the next catalyst batch. Thereby, a heat exchanger can be saved at this location.

En foretrukket utførelse består- i at de oksygenholdige. gasser før anvendelse i katalysatorkaret tørkes adskilt med svovelsyre. ' Derved er det mulig å bortføre den ved tørkning av de oksygenholdige gasser opptredende varme i gassene og å drive oksygen- kretsløpet av tørkeren uten kjøling.- Videre innføres således den i gassen bortførte varme i katalysatorsystemet. Det er også mulig å tilsette delstrømmen av de SC^-holdige gasser til de oksygenholdige gasser før inntreden i tørkeren. Derved bortfaller riktignok den ovenfor nevnte fordel. A preferred embodiment consists in the oxygen-containing ones. gases before use in the catalyst vessel are dried separately with sulfuric acid. Thereby, it is possible to remove the heat occurring in the gases during drying of the oxygen-containing gases and to operate the oxygen circuit of the dryer without cooling.- Furthermore, the heat removed in the gas is thus introduced into the catalyst system. It is also possible to add the partial flow of the SC^-containing gases to the oxygen-containing gases before entering the dryer. Thereby, of course, the above-mentioned advantage ceases to exist.

En fortrinnsvis utførelsesform består i at tørkningen av de oksygenholdige gasser og/eller .de SC^-h-oldige gasser gjen-nomføres som varmtørkhing og gassene trer ut fra tørkningen ved en temperatur på 60 - 80°C, fortrinnsvis 65 - 70°C. Derved føres varme med gassene inn i katalysatorsystemet, syrevarmen fremkommer med et forhøyet temperaturnivå og kan anvendes nytte-bringende.. A preferred embodiment consists in the drying of the oxygen-containing gases and/or the SC^-h-containing gases being carried out as heat drying and the gases emerging from the drying at a temperature of 60 - 80°C, preferably 65 - 70°C . Thereby, heat is introduced with the gases into the catalyst system, the acid heat is produced at an elevated temperature level and can be used beneficially.

En fortrinnsvis utførelse består i at tilsetningen A preferred embodiment consists in the addition

av de oksygenholdige gasser til delstrømmen av de SOg-holdige gasser ifølge trinn b) foregår foran en vifte som befordrer gassblandingen. Derved kan viften som'befordrer den. resterende delstrøm av den SC^-holdige gass holdes liten og drives med lite trykk, hvorved driftsomkostninger for transport av gassene i katalysatorsystemet senkes. of the oxygen-containing gases to the partial flow of the SOg-containing gases according to step b) takes place in front of a fan which promotes the gas mixture. Thereby, the fan which'conveys it can. the remaining partial flow of the SC^-containing gas is kept small and operated at low pressure, whereby operating costs for transporting the gases in the catalyst system are lowered.

En foretrukket utførelse består i at tilsetningen av de oksygenholdige gasser til delstrømmen av de SC^-holdige gasser ifølge trinn b) foregår etter en vifte som befordrer de oksygen- . holdige gasser. I 'dette tilfeller bortfaller riktignok overnevnte fordel, imidlertid kan begge vifter trykksidig omtrent dimensjoneres likt.. Derved nedsettes arbeidet for -viftene, det er bare nødvendig med en reservevifte.og erstatningsdelhusholdninger nedsettes. Denne utførelse velges når driftsomkostninger er små sammenlignet til de omtalte besparelser. A preferred embodiment consists in the addition of the oxygen-containing gases to the partial flow of the SC^-containing gases according to step b) taking place after a fan which conveys the oxygen-. containing gases. In these cases, the above-mentioned advantage does not apply, however, both fans can be approximately the same in terms of pressure. This reduces the work for the fans, only a spare fan is needed, and replacement sub-households are reduced. This design is chosen when operating costs are small compared to the mentioned savings.

En foretrukket utførelse består i at til oppkonsentrering og/eller foroppvarmning av'den fortynnede svovelsyre anvendes varmeenergi fra syrekretsløpene av tørkning og/eller mellomabsorps jon- og/eller sluttabsorpsjon. Derved kan store varmemengder i tillegg nyttiggjøres for oppkonsentreringen. A preferred embodiment consists in using heat energy from the acid cycles of drying and/or intermediate absorption and/or final absorption to concentrate and/or preheat the diluted sulfuric acid. Thereby, large amounts of heat can also be used for the concentration.

En ytterligere foretrukket utførelse .består i at tørkningen og/eller mellomabsorpsjonen og/eller sluttabsorpsjonen 'i det minste delvis foregår i venturiabsorberer i likestrøm. Derved oppnås høye uttredelsestemperaturer av gasser og syrene. A further preferred embodiment consists in the drying and/or intermediate absorption and/or final absorption taking place at least partially in venturi absorbers in direct current. Thereby, high exit temperatures of gases and acids are achieved.

Oppfinnelsen skal forklares ved hjelp av noen ek-sempler. The invention will be explained with the help of some examples.

Eksempel 1. Example 1.

Det på figur 1 viste katalysatoranlegg er beregnet for en ytelse på ca. 1000 fcato SO^, idet det ble lagt til grunn spaltgasser med en sammensetning på ca. 28,^3 volum- -SO-, ca. The catalyst system shown in Figure 1 is designed for a performance of approx. 1,000 fcato SO^, as fission gases with a composition of approx. 28.^3 volume- -SO-, approx.

3,86 volum- 02, resten N2+ C02 . 3.86 vol- 02, the rest N2+ C02 .

Over ledning 1 suges ca. 40830 Nm^/time S0.2-gass, som inneholder ca. 56 g/Nm-5 vann med vifte 12a over venturi 2, ledning 3, risletårn 3b, forstøvningsutskiller h3tørkes- her ved hjelp av ca. 96 vekt^-ig HgSO^og bortføres over- ledning 11 med en temperatur på ca. 65°C. Tørrsyren føres- over ledning'5, kjøler 6, ledning 7, pumpe 8, ledning 93ledning 9y til dysen 10, lédning 9>: til'dysen 10f-i kretsløp. Above wire 1, approx. 40830 Nm^/hour S0.2 gas, which contains approx. 56 g/Nm-5 water with fan 12a above venturi 2, line 3, trickle tower 3b, atomization separator h3 is dried here using approx. 96 wt^-ig of HgSO^ and is removed over line 11 at a temperature of approx. 65°C. The dry acid is led via line'5, cooler 6, line 7, pump 8, line 93line 9y to the nozzle 10, line 9>: to the nozzle 10f-in circuit.

Over ledning la suges ca.■5^170 Nm^/time atmosfærisk luft, som inneholder ca. 20 g/Nm--' vann, med vifte 12 over venturi 2a, ledning 3a, forstøvningsutskiller 4'a, tørkes her ved hjelp av ca. 96 vekt^-ig H.2S0^og bortføres over ledning 11b med en temperatur på ca. 65°C Tørrsyren f øres . over. ledning - 5c , pumpe 8c-, ledning 9c, ledning 9n til dysen 10c i kretsløp. About 5^170 Nm^/hour of atmospheric air, which contains approx. 20 g/Nm--' water, with fan 12 above venturi 2a, line 3a, atomization separator 4'a, is dried here with the help of approx. 96 weight^-ig H.2S0^and is removed via line 11b with a temperature of approx. 65°C The dry acid is removed. above. wire - 5c , pump 8c-, wire 9c, wire 9n to nozzle 10c in circuit.

Over ledning lia tilblandes 27180 Nm/5/time 28,^3 volum$-ig SOp-gass av den samlede luftmengde. Over ledning' lic befordres 8.1350 Nnr/time gass med ca. 9,5 volum- S02, ca. 15,14 volum- 02med vifte 12' over ledning- 13, 14, 15, 16, 17, 18 og'20 til første katalysatorhorde 21a av katalysatorkaret 21. Disse gasser foroppvarmes i varmeutveksling med SO-^-gassene i varmeutveksler 27 fra ca. 90°C til ca. 200°C og i de to varmeutvekslere 23a og 23 fra ca. 200°C til ca. 435°C. 13650 Nm<3>/time høyprosentig S02-gass (ca. 28,43 volum- S<0>2, ca. 3,86 volum? Q>2>resten N2 + C02) blir med en temperatur på ca. 85°C over ledning lie med viften 12a, ledning 13a etter katalysatorhorden 21a'tilblandet til de for-katalyserte gasser. Temperaturen av de SO-^-holdige g.asser etter katalysatorhorden. 21a senkes ' derved fra ca. 6l7°C til ca: 5^0°C. De SO^-holdige gasser føres over ledning 22, varmeutveksler 23, ledning 24.inn i katalystorhorden 21b med en temperatur på ca. 450°C. De viderekatalyserte gasser forlater over ledning 22a med en temperatur på ca. 570°C katalysatorhorden 21b, avkjøles i varmeutve.ksler 23a til ca. 460°C 'og -føres over ledning 2^a til katalysatorhorden 21c. 27180 Nm/5/hour 28.^3 volum$-ig of SOp gas is mixed over line 1a of the total amount of air. 8,1350 Nnr/hour of gas is conveyed over the line' lic with approx. 9.5 volume- S02, approx. 15.14 volume- 02 with fan 12' over line- 13, 14, 15, 16, 17, 18 and'20 to the first catalyst horde 21a of the catalyst vessel 21. These gases are preheated in heat exchange with the SO-^ gases in heat exchanger 27 from approx. . 90°C to approx. 200°C and in the two heat exchangers 23a and 23 from approx. 200°C to approx. 435°C. 13650 Nm<3>/hour high-percentage S02 gas (approx. 28.43 volume- S<0>2, approx. 3.86 volume? Q>2>the rest N2 + C02) becomes with a temperature of approx. 85°C above line lie with the fan 12a, line 13a after the catalyst horde 21a' is mixed with the pre-catalyzed gases. The temperature of the SO-^-containing gases after the catalyst horde. 21a is thereby lowered from approx. 6l7°C to about: 5^0°C. The SO^-containing gases are led via line 22, heat exchanger 23, line 24 into the catalyst bed 21b with a temperature of approx. 450°C. The further catalysed gases leave over line 22a with a temperature of approx. 570°C catalyst horde 21b, cooled in heat exchanger 23a to approx. 460°C and is fed via line 2a to the catalyst chamber 21c.

Ove-r ledning 25 føres ca. 89930 Nm^/time SO y ho Idige gasser med en temperatur på ca. 507°C inn i mellomvarmeutveksler 26, avkjøles her i varmeutveksling med de'absorberte gasser til Over-r wire 25 is routed approx. 89930 Nm^/hour SO y ho Id gases with a temperature of approx. 507°C into intermediate heat exchanger 26, cooled here in heat exchange with de'absorbed gases to

ca. 280°C '(istedet 26a) og deretter i varmeutveksler 27 til about. 280°C '(instead of 26a) and then in heat exchanger 27 to

ca. ■190°C og føres over ledning- 28 inn til venturi-mellomabsorberer 29- Ca." 79100 Nm-5/time av for SO-j mest mulig befridde gasser forlater mellomabsorbsjonsanlegget over ledning 30. for-støvningsutskiller 31, ledning 32 med en temperatur på ca- l40°C. about. ■190°C and is fed via line 28 into the venturi intermediate absorber 29- Ca." temperature of approx. 140°C.

Den høykonsentrerte absorberersyre (ca. 98,5 - The highly concentrated absorbent acid (approx. 98.5 -

99,0 vekt? HgSO^) føres over ledning 5a, kjøler 6a, ledning 7a, pumpe 8a, ledning 9a til dysen 10a i kretsløp. Over ledning 33 føres gassene med en temperatur på ca. 440°C til katalysatorhorden 21d, forlater over ledning 34 katalysatorhorden 21d med en temperatur på ca. 482°C. I varmeutveksler 35 avkjøles de yiderekatalyserte gasser'til ca.-420°C og føres over ledning 36 99.0 weight? HgSO^) is fed via line 5a, cooler 6a, line 7a, pump 8a, line 9a to nozzle 10a in a circuit. The gases with a temperature of approx. 440°C to the catalyst horde 21d, leaving over line 34 the catalyst horde 21d with a temperature of approx. 482°C. In heat exchanger 35, the yiderecatalyzed gases are cooled to approx.-420°C and passed over line 36

■til katalysatorhorde 21e. Over ledning 37 forlater ca. 78590 Nm-<5>/time ferdigkatalyserte gasser med en temperatur på ca. 422°C katalysatorkaret 21, avkjøles i varmeutveksler 40 til ca. l80°C og føres over ledning 4l til venturi-sluttabsorbereren k2. Ca. 77485'Nm-<5>/time sluttgasser forlater' over ledning 43, forstøv-ningsutskiller. kk,.ledning 45 sluttabsorbereren 42. ■to catalyst horde 21e. Above line 37 leaves approx. 78590 Nm-<5>/hour pre-catalyzed gases with a temperature of approx. 422°C catalyst vessel 21, is cooled in heat exchanger 40 to approx. l80°C and is fed via line 4l to the venturi final absorber k2. About. 77485'Nm-<5>/hour final gases leave' via line 43, atomization separator. kk,.line 45 the end absorber 42.

99,0 vekt? H2S0^) føres i kretsløp over ledning 5b, kjøler 6b, ledning 7b, pumpe 8b, ledning 9b, ledning 9z til dysen 10b. Over ledning 9e, 9k, 9d og 9i utveksles syre til innstilling av de i syrekretsløpene nødvendige optimale syrekonsentrasjoner og over'ledning 9f og 9h tilsettes det ennu nødvendige fortynnings-vann. Over ledning 9g avgis produksjonen med en konsentrasjon på ca. 96 vekt? H2SOi|.. 99.0 weight? H2S0^) is fed in a circuit via line 5b, cooler 6b, line 7b, pump 8b, line 9b, line 9z to nozzle 10b. Over lines 9e, 9k, 9d and 9i, acid is exchanged to set the optimal acid concentrations required in the acid circuits, and over lines 9f and 9h the still necessary dilution water is added. Above line 9g, the production is emitted with a concentration of approx. 96 weight? H2SOi|..

De praktisk talt vanndampfrie sluttgasser foroppvarmes fra ca. 110°C over ledning 45, varmeutveksler 40, ledning 46, varmeutveksler 35 til ca. 420°C og føres over ledning 46a The practically water vapor-free end gases are preheated from approx. 110°C above line 45, heat exchanger 40, line 46, heat exchanger 35 to approx. 420°C and is fed over line 46a

■inn i et ikke vist tynnsyre-oppkonsentreringsanlegg hvor varme-innholdet av gassene benyttes til -oppkonsentrering av tynnsyren. ■into a thin acid concentration plant, not shown, where the heat content of the gases is used to -concentrate the thin acid.

Eksempel 2. Example 2.

Det på figur 2 viste katalysatoranlegg adskiller seg til eksempel 1, figur 1 ved: a) glassering av gassledning lia fra sugesiden av vifte 12 til trykksiden av vifte 12a, således at vifte 12 bare må befordre The catalyst system shown in figure 2 differs from example 1, figure 1 by: a) glazing of gas line 1a from the suction side of fan 12 to the pressure side of fan 12a, so that fan 12 only has to convey

54170 Nnr3 /time tørr luft istedenfor 81350 Nm 3/time blandings-gass og vifte 12a 40830 Nm-3vtime høykonsentrert S0o-gass i-_ 54170 Nnr3 /hour dry air instead of 81350 Nm3/hour mixed gas and fan 12a 40830 Nm-3vhour highly concentrated SO gas i-_

stedenfor 136-50 Nm-<5>/time høykonsentrert gass; instead of 136-50 Nm-<5>/hour highly concentrated gas;

b) bare varmeutveksler 40 benyttes til foroppvarming a-v slutt- b) only heat exchanger 40 is used for preheating a-v end-

gassene. Sluttgassene foroppvarmes i varmeutveksler 40 the gases. The end gases are preheated in heat exchanger 40

fra ca. 110°C til ca. 34o°C og føres deretter over led- from approx. 110°C to approx. 34o°C and is then passed over the joint

ning 46 inn i et ikke vist tynnsyreoppkonsentreringstrinn'; ning 46 into a thin acid concentration step not shown';

c) varmeutveksler-35 benyttes til oppvarming av atmosfærisk .luft. Den som vanndampbærer for et ikke vist tynnsyreoppkonsentreringstrinn nødvendige- luftmengde på ca. 62285 Nm-V time føres over ledning 47 med en temperatur på ca. 30°C c) heat exchanger-35 is used for heating atmospheric air. The water vapor carrier for a thin acid concentration step not shown required air volume of approx. 62285 Nm-V hour is passed over line 47 with a temperature of approx. 30°C

i varmeutveksler 35, foroppvarmes her til ca. 115°C og føres over ledning 46a. inn. i et ikke vist tynnsyreoppkonsentrer-• ingstrinn. in heat exchanger 35, is preheated here to approx. 115°C and is fed over line 46a. in. in a thin acid concentration step not shown.

Eksempel 5- Example 5-

Det.på figur 3 viste katalysatoranlegg er beregnet for en ytelse på ca. 1000 tato. S0X, -idet det ble lagt til grunn spaltgasser med en sammensetning på ca. 17,0 volum? S09,- ca. The catalyst system shown in Figure 3 is designed for a performance of approx. 1000 tattoos. S0X, -since fission gases with a composition of approx. 17.0 volume? S09 approx.

.1,50 volum? 02, resten N2+ C<0>2. .1.50 volume? 02, the rest N2+ C<0>2.

Over ledning lie tilsuges med vifte 12a ca. 67430 Nm-Vtime tørr S02-gass med en konsentrasjon på ca. 17,0 volum? Above the line, the scythe is sucked in with a fan 12a approx. 67430 Nm-Vhour dry S02 gas with a concentration of approx. 17.0 volume?

og en temperatur på ca. 65°C Over ledning lic tilsuges ca. 63570 Nm-Vtime tørr luft med en temperatur på ca. 65°Q med vifte 12. Over ledning Ila tilblandes ca. 53900 Nm-<5>/time'ca. 17,0 volum?-ig S02-gass til den samlede luftmengde således at det tilsammen føres 117470 Nm-5/time- gass med en S02-konsentras j on på ca. 7,8 volum? S02,'ca. 12,0 volum? 02 over ledningene 13, 14, 15, l6, 17, 18 og'20 til første katalysatorhorde 21a av katalysatorkaret 21. Disse gasser foroppvarmes i varmeutveksling med and a temperature of approx. 65°C Over line lic is sucked in approx. 63570 Nm-Vhour dry air with a temperature of approx. 65°Q with fan 12. Over line Ila, approx. 53900 Nm-<5>/hour' approx. 17.0 volume of S02 gas to the total amount of air so that a total of 117,470 Nm-5/hour of gas with an S02 concentration of approx. 7.8 volume? S02,' approx. 12.0 volume? 02 via the lines 13, 14, 15, 16, 17, 18 and'20 to the first catalyst group 21a of the catalyst vessel 21. These gases are preheated in heat exchange with

SO-^-gassene i varmeutveksler 40 fra ca. 90°C til ca. 260°C og The SO-^ gases in heat exchanger 40 from approx. 90°C to approx. 260°C and

i de to varmeutvekslere 23 og 35 fra ca. 260°C til ca- 440°C. 13530 Nm-7time ca. 17,0 volum?-ig S02-gass tilblandes til de for-katalyserte gasser med en temperatur på ca. 90°C over ledning 13a etter katalysatorhorde 21a. Temperaturen av de SO-^-holdige gasser senkes derved fra 6l0°C til ca. 550°C. De SO-^-holdige gasser in the two heat exchangers 23 and 35 from approx. 260°C to approx. 440°C. 13530 Nm-7 hours approx. 17.0 vol?-ig SO2 gas is mixed with the pre-catalyzed gases at a temperature of approx. 90°C above line 13a after catalytic converter 21a. The temperature of the SO-^-containing gases is thereby lowered from 6l0°C to approx. 550°C. The SO-^-containing gases

føres over ledning 22, varmeutveksler 23, ledning 24 inn i katalysatorhorde 21b med en temperatur på ca. 450°C. is led over line 22, heat exchanger 23, line 24 into catalyst chamber 21b with a temperature of approx. 450°C.

Over ledning -25 føres ca. 126240 Nm-5/time. SO-^-holdige gasser med' en temperatur på ca. 527°C inn i mellomvarmeutveksler 26, avkjøles her i varmeutveksling med de absorberte gasser til ca. 277°C (ved 2oa.) og deretter i varmeutveksler 27 til ca. l85°C og føres over ledning 28 inn i venturi-mellomabsorberer 29, hvor det over ledning 9g og dyse 10a inndyses absorberersyre-. Ca. II6.57O Nm-5/time for SO^. best mulig befridde gasser forlater over ledning 30 forstøvningsutskiller 31, ledning 32 med en temperatur på ca. l40oc mellomabsorpsjonsanlegget og føres deretter over ledning 33 -med en temperatur på ca. 430°C til katalysatorhorde 21d. Over ledning 34 forlater'gassene med en temperatur på ca. 470°C katalysatorhorden 21d og avkjøles i varmeutveksler 35 til ca. 420°C og føres over ledning 36 til katalysatorhorde 21e. Over ledning 37 forlater ca. 115820 Nm-5/time ferdigkatalyserte gasser med'en temperatur på ca. 422°C katalysatorkaret 21, avkjøles i varmeutveksler 40 til ca. 255°C, føres over ledning 37a til varmeutveksler 40a, hvor-gassene avkjøles til ca. l80°C. Over ledning 4l føres gassene til sluttabsorbereren. Above line -25, approx. 126240 Nm-5/hour. SO-^-containing gases with a temperature of approx. 527°C into intermediate heat exchanger 26, cooled here in heat exchange with the absorbed gases to approx. 277°C (at 2oa.) and then in heat exchanger 27 to approx. 185°C and is fed via line 28 into venturi intermediate absorber 29, where absorbent acid is injected via line 9g and nozzle 10a. About. II6.57O Nm-5/hr for SO^. best possible freed gases leave over line 30 atomization separator 31, line 32 with a temperature of approx. l40oc intermediate absorption plant and is then passed over line 33 -with a temperature of approx. 430°C to catalyst horde 21d. Above line 34, the gases leave with a temperature of approx. 470°C catalyst horde 21d and cooled in heat exchanger 35 to approx. 420°C and is fed via line 36 to catalyst chamber 21e. Above line 37 leaves approx. 115820 Nm-5/hour pre-catalyzed gases with a temperature of approx. 422°C catalyst vessel 21, is cooled in heat exchanger 40 to approx. 255°C, is led via line 37a to heat exchanger 40a, where the gases are cooled to approx. l80°C. The gases are led to the final absorber via line 4l.

Over ledning 45 foroppvarmes ca. '50000 Nrn^/time atmosfærisk luft fra ca. 30°C 'til ca. 210°C og føres over ledning 46 inn i et ikke' vist tynnsyreoppkonsentreringstrinn. Over ledning 47 foroppvarmes ca. 100000 Nm^/time■atmosfærisk luft fra ca. 30°C til ca. lo0°C og føres over ledning 46a inn i'et ikke vist tynnsyreoppkonsentreringstrinn. Above line 45, approx. '50000 Nrn^/hour atmospheric air from approx. 30°C 'to approx. 210°C and is fed via line 46 into a thin acid concentration step not shown. Above line 47, approx. 100000 Nm^/hour■atmospheric air from approx. 30°C to approx. lo0°C and is fed via line 46a into a thin acid concentration step, not shown.

Fordelene ved oppfinnelsen består hovedsakelig i The advantages of the invention mainly consist in

at det er mulig å utnytte overskytende' varme fra. katalysatorsystemet, innbefattende slik varme som fremkommer med relativt lavt temperaturnivå, på økonomisk måte for- oppkonsentrering av fortynnede svovelsyrer. Derved kan forbruket av dyr primærenergi eller anvendelse av varme med høyt temperaturnivå unngås eller nedsettes. that it is possible to utilize excess heat from the catalyst system, including such heat as occurs with a relatively low temperature level, in an economical way for the concentration of dilute sulfuric acids. Thereby, the consumption of expensive primary energy or the use of heat with a high temperature level can be avoided or reduced.

Claims

1. Process for the production of sulfuric acid by catalytic conversion of S02 to SO^ in gases with an S02~ content above 10 volume? during cooling, purification and drying of the S02-containing gases before use in the catalyst plant, heating of the purified S02-containing gases to the working temperature of the first catalyst horde in heat exchange with hot S0-,-containing gases between catalyst hordes and simultaneous cooling of the SO-,- containing gases to the working temperature for the next catalyst stage, intermediate absorption of the SO^ formed after several catalyst stages in a first catalyst stage in sulfuric acid at an elevated temperature, two-stage cooling from the SO-j-containing gases exiting from the first catalyst stage before intermediate absorption during re- . heating the gases exiting from the intermediate absorption to the working temperature for the next catalyst horde, -in the first cooling stage, cooling them. in the second catalyst stage, fully catalyzed gases

in a final heat exchanger during recovery of the heat not required in the catalyst system and absorption of the SO^ produced in the second catalyst stage in a final absorber, characterized by the combination of the following stages:

a) combination of sulfuric acid production with a concentration of dilute sulfuric acid, b) addition of oxygen-containing gases to a partial flow of the SO2-containing gases in an amount that enables a turnover of the gas mixture in at least one first catalyst horde until equilibrium of the reaction S02+ \ 02SO-^ without exceeding the maximum tolerable temperature for the catalyst, c.) heating the gas mixture to the working temperature of the first catalyst horde in heat exchange with hot SO^-rich gases between catalyst hordes, d) mixing the SO^-containing gas from at least first cataly sator horde with the remaining SO2-containing gas before a further -catalyst horde of the first catalyst stage, e) the setting of the amount of the partial flow of the SO2-containing gases led into the first catalyst horde, so that the amount of SO^ produced in step b) after mixing according to step d) gives a ratio of -S02 : SO^ which enables a turnover in the further catalyst hordes until equilibrium without exceeding the maximum permissible temperature for the catalyst, f) carrying out intermediate and final absorption of SO-z from the catalyst gases from the catalysis as heat absorption at working temperatures of 100 - 200°C, preferably 110 - 160°C, g) carrying out the catalysis in the second catalyst stage in at least two catalyst hordes with cooling of the gases between the catalyst hordes, h) expelling water from the diluted sulfuric acids by direct contact with hot gases, which consist of end gas from catalysis after final absorption and/or inert water-poor gases, i) .heating of the exhaust gases with at least part of that formed in the final heat exchanger after the second catalyst stage heat, k.) heating of the exhaust gases with at least a part of the heat generated by cooling the catalytic gases according to step g) and/or with at least a part of the heat generated in the second cooling step after the first catalyst step and before the intermediate absorption.

2. Method according to claim 1, characterized in that the quantity of the remaining SC^-containing gas mixed according to step d) is dimensioned so that after the mixture - there is a gas temperature which corresponds to the working temperature of the next catalyst batch.

3- Method according to claims 1 and 2, characterized in that they contain oxygen. gases before entering the catalyst vessel are dried, separated with sulfuric acid.

4. Method according to claims 1 to 3, characterized in that the drying of the oxygen-containing gases and/or the SC^-containing gases is carried out as heat drying and the gases exit at a temperature of 60 - 80°C, preferably 65 - 70°C from the drying ..

5- Method according to claims 1 to 4, characterized in that the addition of the oxygen-containing gases to the partial flow of the SC^-containing gases according to step b) takes place in front of a fan which promotes the gas mixture.

6. Method according to claims 1 to 4, characterized in that the addition of the oxygen-containing gases to the partial flow of the SC^-containing gases according to step b)' takes place after a fan that transports the oxygen-containing gases.

7-'Procedure according to claims 1 to 6, characterized in that heat energy from the acid cycles, drying and/or intermediate absorption and/or final absorption is used for concentrating and/or preheating the diluted sulfuric acid.

8. Method according to claims 1 to 7, characterized in that the drying and/or the intermediate absorption and/or the final absorption at least partially takes place in direct current venturi absorbers.