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.Process for the catalytic recovery of sulfuric acid. The invention
relates to a method and a device for the catalytic recovery of sulfur trioxide
with two-stage conversion of the starting gases, with a relatively large one
Part of these gases is converted in a first stage at higher temperatures,
whereupon the mixture in a second stage, carefully observing the most favorable
Temperature is completely catalyzed.
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.In some of these known processes, the S03 formed is after
separated from the reaction in the first stage from the gas mixture. The remaining
weak gases are cooled down, so that they can then be used in the second stage
considerable amounts of heat are supplied by heating to set the correct temperature
Need to become. In the two-stage processes without intermediate deposition, which are also known
of the S03 formed must be avoided by the gases converted in the first stage
If the temperature rises too high, part of their heat can be withdrawn. It is
already known for this purpose, the hot reaction gases in the contact space
add cold gases containing SO2 immediately. But this becomes the main benefit
the multi-stage working method, namely the improvement of the yield of the gas conversion,
abandoned to a large extent.
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.In contrast, the invention relates to a two-stage process
the gases coming from the first contact space before entering the second
Contact rates do not need to be heated or cooled. This is because of this
achieved that
your fresh gas entering the first stage constantly
an adjustable proportion of, depending on the temperature in the contact space
your gas leaving this stage after it has been freed from the SO formed
will. It is possible, by simply adding an adjustable amount of one-step
catalysed gas to the fresh gas adjust its composition so that the
Final conversion takes place at the correct temperature. This is achieved without
the S O .. content of the gas to be converted in the second contact stage increased unnecessarily
will.
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.Another advantage of the method is that the
Cleaning and absorption required devices are largely relieved, since
by the specified setting of the composition of the fresh gas which would otherwise increase
For this purpose necessary admixture of fresh air is avoided. Consequently
The resistance in the devices can also be within economically tolerable limits
being held. Through the proposed cycle of part of the first
Contact gases leaving the stage will not only save space and space
Power, but also a considerable and economically very important one
Saving of dry acid achieved.
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.Above all, the new method makes it possible without difficulty
Process gases with an S 0 content of over 7 up to 10 ° 1o. It allowed
further a slight adjustment to changing working conditions, i.e. to the processing
of gases of different compositions and different starting temperatures. the
The easy control option created enables a -, wide scope in
the conditions of the catalysis, so that the roasting and the catalytic conversion
become largely independent of each other.
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.By recycling part of the mixture catalyzed in the first stage, the oxygen remaining as excess is added to the fresh gas. The ratio of oxygen to SO is therefore in favor of the gases used for catalysis. the proportion of oxygen increases, while the partial pressure of the oxygen drops only insignificantly.
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.The device for performing the method described
is explained using two exemplary embodiments shown in the drawing. In
the two FIGS. i and 2 are the corresponding parts of the device
provided with the same reference numerals.
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.After -Fig. i the roasting gas is supplied from the drying at i and passes through a fan 2 to the contact vessel 3. In this are the contacts.1 for the raw conversion and the contacts B for the final conversion. Part of the crude reaction product leaves the contact vessel through a circulating cooler .t. flows through the circulation absorber 3 and is added again to the gas flow upstream of the converter by a circulation control valve 7 in a controllable amount adapted to the optimal working conditions. The end conversion product leaves the contact tank 3 through the opening shown in the schematic drawing below and flows through the SO, cooler 6 to the end absorption. This circuit arrangement is mainly used when it comes to processing higher percentage SO gases.
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.The operation of the device of FIG. 2 is similar and results
easily from the flow paths indicated by arrows through the various
Parts of the device. Here, too, it is essential that a part of the raw material is converted
Roasting gases returned and to adjust the most favorable composition of the
Contact boiler flowing fresh gas is used. This embodiment is suitable
particularly suitable for gases with a lower S 02 content, in which case the circulation cooler
.1 used as a heat exchanger and in front of the contact tank s to warm up the
entering gases is switched on.