DE749145C

DE749145C - Verfahren zur katalytischen Gewinnung von Schwefelsaeure

Info

Publication number: DE749145C
Application number: DEB178385D
Authority: DE
Priority date: 1937-05-08
Filing date: 1937-05-08
Publication date: 1944-11-16

Description

Verfahren zur katalytischen Gewinnung von Schwefelsäure Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur katalytischen Gewinnung von Schwefeltrioxyd unter zweistufiger Umsetzung der Ausgangsgase, wobei ein verhältnismäßig großer Teil dieser Gase in einer ersten Stufe bei höheren Temperaturen umgesetzt wird, worauf das Gemisch in einer zweiten Stufe unter sorgfältiger Einhaltung der günstigsten Temperatur fertig katalysiert wird.
Bei einem Teil dieser bekannten Verfahren wird das gebildete S03 nach der Umsetzung in der ersten Stufe aus dem Gasgemisch abgeschieden. Die verbleibenden schwachen Gase werden hierbei abgekühlt, so daß ihnen dann in der zweiten Arbeitsstufe zur Einstellung der richtigen Temperatur durch Heizung erhebliche Wärmemengen zugeführt werden müssen. Bei den weiter ebenfalls bekannten zweistufigen Verfahren ohne Zwischenabscheidung des gebildeten S03 muß den in der ersten Stufe umgesetzten Gasen zur Vermeidung eines zu hohen Temperaturanstieges ein Teil ihrer Wärme entzogen werden. Es ist zu diesem Zwecke bereits bekannt, den in dem Kontaktraum befindlichen heißen Reaktionsgasen unmittelbar kalte S02 haltige Gase zuzumischen. Hierdurch wird aber der Hauptvorteil der mehrstufigen Arbeitsweise, nämlich die Verbesserung der Ausbeute des Gasumsatzes, zu einem erheblichen Teil aufgegeben.
Die Erfindung betrifft demgegenüber ein zweistufiges Verfahren, bei dem die aus dem ersten Kontaktraum kommenden Gase vor dem Eintritt in den zweiten Kontaktraten weder erwärmt noch abgekühlt zu werden brauchen. Dies wird dadurch erreicht, daß dein in die erste Stufe eintretenden Frischgas ständig ein regelbarer, je nach der Temperatur im Kontaktraum verschiedener _Anteil von dein diese Stufe verlassenden Gas nach Befreiung von dem gebildeten SO, zugemischt wird. Es gelingt so, durch einfachen' Zusatz einer regelbaren Menge von einstufig katalysiertem Gas zum Frischgas dessen Zusammensetzung so einzustellen, daß die Endumsetzung bei der richtigen Temperatur erfolgt. Dies wird erreicht, ohne daß der S O..-Gehält des in der zweiten Kontaktstufe umzusetzenden Gases unnötig gesteigert wird.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß die für die Reinigung und Absorption benötigten Vorrichtungen weitgehend entlastet werden, da durch die angegebene Einstellung der Zusammensetzung des Frischgases die sonst zu diesem Zwecke erforderliche Zumischung von Frischluft vermieden wird. Infolgedessen kann auch der Widerstand in den Vorrichtungen in wirtschaftlich erträglichen Grenzen gehalten werden. Durch den vorgeschlagenen Kreislauf eines Teiles der die erste Stufe verlassenden Kontaktgase wird ferner nicht nur eine Ersparung von Raum und Kraft, sondern auch eine erhebliche und wirtschaftlich sehr ins Gewicht fallende Ersparung von Trockensäure erzielt.
Das neueVerfahren ermöglicht es vor allem, auch ohne Schwierigkeiten Gase mit einem S 0.-Gehalt von über 7 bis zu io °1o zu verarbeiten. Es gestattet weiter eine leichte Anpassung an wechselnde Arbeitsbedingungen, also an die Verarbeitung von Gasen verschiedener Zusammensetzung und verschiedener Anfangstemperatur. Die geschaffene leichte Regelungsmöglichkeit ermöglicht einen -,weiten Spielraum in den Bedingungen der Katalyse, so daß die Röstung und die katalytische Umsetzung weitgehend voneinander unabhängig werden.
Sehlieblich wird durch die Rückführung eines Teiles des in der ersten Stufe katalysierten Gemisches der als Überschuß verbliehene.Sauerstoff dem Frischgas zugefügt. Das Verhältnis von Sauerstoff zu SO. wird daher in dem zur Katalyse kommenden Gase zugunsten. des Sauerstoffanteiles erhöht, währpnd der Partialdruck des Sauerstoffs nur unwesentlich absinkt.
Die Vorrichtung für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens wird an zwei auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. In den beiden Fig. i und 2 sind die einander entsprechenden Teile der Vorrichttuig mit denselben Bezugszeichen versehen.
Nach -Fig. i wird das Röstgas bei i von der Trocknung zugeführt und gelangt durch ein Gebläse 2 zu dem Kontaktkessel 3. In diesem befinden sich die Kontakte.1 für die Rohumsetzung und die Kontakte B für die Endumsetzung. Ein Teil des rohen Umsetzungsproduktes verläßt den Kontaktkessel durch einen Umlaufkühler .t. durchströmt den Umlaufabsorber 3 und wird durch ein Umlaufregelventil 7 in einer den optimalen .lrbeitsbedingungen angepaßten regelbaren Menge wieder dem Gasstrom vor dem Konverter zugesetzt. Das Endumsetzungsprodukt verläßt den Kontaktkessel 3 durch die in der schematischen Zeichnung dargestellte Öffnung unten und strömt durch den S O, Kühler 6 zur Endabsorption. Diese Schaltungsanord-nung wird vornehmlich angewandt, wenn es sich um die Verarbeitung höherprozentiger S O.-Gase handelt.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach Fig. 2 ist ähnlich und ergibt sich ohne weiteres aus den durch Pfeile angegebenen Strömungswegen durch die verschiedenen Teile der Vorrichtung. Auch hier ist es wesentlich, dall ein Teil der roh umgesetzten Röstgase zurückgeführt und zur Einstellung der günstigsten Zusammensetzung des zum Kontaktkessel strömenden Frischgases verwendet wird. Diese Ausführungsform eignet sich besonders für Gase mit geringerem S 02-Gehalt, wobei dann der Umlaufkühler .1 als Wärmeaustauscher verwendet und vor dem Kontaktkessel s zur Anwärntung der eintretenden Gase eingeschaltet wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur katalytischen Herstellung von Schwefelsäure unter Umsetzun, der Ausgangsgase, die vorzugsweise über 7 °1o S O- enthalten, in Stufen A und B., gekennzeichnet durch die. Erhaltung der optimalen Temperatur, indem dem in Sttife _ 1 eintretenden Frischgas ständig ein entsprechender, von dem diese Stufe verlassenden Gas vor Eintritt in die Endstufe B abgezweigter Teil nach Befreiung von dem gebildeten Schwefeltriotyd zugemischt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB der Raum, in dem die rohe Umsetzung der Röstgase vor sich geht, durch eine mit Regelventil ausgestattete Rückführungsleitung über einen Kühler und einen Absorber für das bei der Rohumsetzung gebildete S 0s mit der Zuleitung für das frische Röstgas verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühler (4) für den abgezweigten, zurückgeführten Teilgasstrom als Wärmeaustauschgerät ausgebildet und vor, dem Kontaktkessel (3) -zur Amvärmung der eintretenden Frischgase angebracht ist. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften ... \r. 44o Gar, 548962.