DE974619C

DE974619C - Vorrichtung zur Herstellung schwefeltrioxydhaltiger Gase

Info

Publication number: DE974619C
Application number: DEB20808A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl-Ing Hettler; Adolf Dr Johannsen; Walter Dipl-Ing Kammerer; Wilhelm Dipl-Ing Rasche; Hans Dipl-Ing Stumpfi; Herbert Dr Wolf
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1951-10-10
Filing date: 1952-06-14
Publication date: 1961-03-02
Also published as: NL205521A; DE966833C; GB714555A; DE972117C; NL84499C; US2846291A; NL108211C; BE514697A

Description

Vorrichtung zur Herstellung schwefeltrioxydhaltiger Gase Gegenstand des Patentes 972 II7 ist eine Vorrichtung zur Herstellung schwefeltrioxydhaltiger Gase durch katalytische Umsetzung schwefeldioxyd-und sauerstoffhaltiger Gase in Hordenöfen in mehreren Stufen unter Zwischenkühlung der Reaktionsgase durch Zumischung kälterer Gase zwischen den einzelnen Katalysatorschichten, wobei zwischen den Katalysatorschichten aus einer Vielzahl von Mischdüsen zusammengesetzte Böden angeordnet sind.
Es ist bekannt, daß zwecks Erreichung eines Umsatzes von 98 ovo und mehr die Temperatur der Reaktionsgase bei ihrem Eintritt in die letzten Katalysatorschichten einerseits möglichst tief gehalten werden muß, da das Gleichgewicht der Umsetzung 2 502 + OS 2 503 sich bei höheren Tempe raturen nach der Seite der SO,-Spaltung verschiebt, andererseits aber die Anspringtemperatur des Katalysators nicht unterschritten werden darf.
Es ist also erforderlich, die Temperatur der Reaktionsgase beim Eintritt in die letzten Umsetzungsstufen möglichst konstant einige Grade über der Anspringtemperatur des Katalysators zu halten. Zu diesem Zweck muß die Kühlluft entsprechend den Schwankungen in der Konzentration der Röstgase laufend reguliert werden. Dementsprechend ist be- kannt, bei der Umsetzung von Schwefeldioxyd und Sauerstoff enthaltenden Gasen zu Schwefeltrioxyd unmittelbar in den Reaktionsraum an verschiedenen Stellen kalte regelbare Ströme der schwefeldioxydhaltigen Gase einzuleiten und diese kalten Gase mit den heißen Reaktionsgasen zu vermischen, um im Kontaktraum eine gleichmäßige Temperatur zu erzielen, wobei dieser Vorgang durch Warmemeßinstrumente genau beaufsichtigt und durch Ventile genau geregelt werden soll. Bekannt ist auch, bei der Herstellung von 5 chwefeltrioyd unter Zwischenkühlung der Reaktionsgase durch Zugabe von Kaltluft Ventile für die Regelung der Menge und Strömungsgeschwindigkeit der zugeführten Luft an verschiedenen Punkten vorzusehen.
Bei dem bekannten Verfahren, die Temperatur der Gesamtmenge der einem Ofen zwecks Erzeugung schwefeltrioxydhaltiger Gase durch katalytische Oxydation zuzuführenden Röstgase mit Hilfe von Temperaturfühlern durch automatische Steuerorgane zu regeln, ist die Möglichkeit einer derartigen Temperaturregelun g nur gegeben, wenn man Röstgase verwendet, die durch Verbrennen von reinem Elementarschwefel hergestellt sind, keine der sonst üblichen Gasreinigungen erfordern und somit, gegebenenfalls nach einer Zwischenkühlung in einem Abhitzekessel, ohne nochmalige Auf heizung dem Ofen zugeführt werden können da sie bereits von der Verbrennung des Schwefels her die Anspringtemperatur des Katalysators haben.
Dieses Verfahren ist indes nicht auf solche Röstgase anwendbar, die durch Verbrennen von Pyroten oder anderen sulfidischen Erzen erzeugt werden und einer intensiven Gasreinigung unterworfen werden müssen, wobei ihre Temperatur bis auf etwa Zimmertemperatur absinkt, und die daher vor dem Eintritt in den Ofen erst auf die Anspringtemperatur des Katalysators aufgeheizt werden müssen. Dies gilt auch für die bekannte Konvertierung in zwei Stufen mit zwischengeschalteten Wärmeaustauschern, wobei die Katalysatortemperaturen durch von Hand geregelte Zuführung kalter Gase zwischen dem zweiten und dritten Wärmeaustauscher oder durch automatisch gesteuerte Zufuhr kalter Gase in den Konvertereingang eingestellt werden.
Die beschriebene Maßnahine ist auch nicht geeignet, um auf den letzten Hordenböden eines Kontaktofens die dem Fortschreiten der Reaktion jeweils entsprechende optimale Temperatur individuell zu steuern, da die zum Zwecke der Temperaturregelung einzuführenden Kaltgasrnrngen ja nicht allein von der Temperatur der Röstgase beim Eintritt in den Kontaktofen abhängen, sondern auch von dem Schwefeldioxydgehalt der Rostgase, der insbesondere bei Röstgasen aus der A.bröstung von Pyrite Schwankungen unterliegt. Diese Schwankungen im Schwefeldioxydgehalt der Röstgase führen selbst bei konstant gehaltener Eintrittstemperatur zu Schwankungen im Fortschreiten der exothermen Umsetzung innerhalb der einzelnen Katalysatorschichten und damit auch zu Schwankungen der Temperatur.
Es wurde gefunden, daß die Regulierung der Kaltluft vorteilhaft so vorgenommen werden kann, daß Temperaturfühler unterhalb der Düsenböden in den letzten Umsetzungsstufen der im Hauptpatent beschriebenen Ofenanordnung eingebaut werden, die als Impulsgebler die Menge der den Reaki tionsgasen vor ihrem Eintritt in die letzten Katalysatorschichten zuzumischenden Kaltluft über geeignete Steuerorgane automatisch so regeln, daß das Gemisch von- Reaktionsgasen und Kaltluft mit konstanter, einige Grade über der Anspringtemperatur des Katalysators liegender Temperatur in dic Katalysatorschichten eintritt.
In der Abbildung ist die Anordnung und Wirkungswelse der Temperaturfühler schematisch für eine Umsetzungsstu£e des nur in seinem unteren Teil skizzierten Ofens veranschaulicht. Mit I, 2, 3 sind die unteren Katalysatorschichten des Ofens bezeichnet, mit 4 der untere Düsenboden und mit 5 ein Temperaturfühler. Mit diesem Temperatur -fühler wird über den Temperaturregler 6 ein mit durch Rohr 7 zugeführter - Druckluft gesteuertes Membranventil 8 betätigt, das seinerseits die Zufuhr von Kaltluft durch Rohr 9 in den Düsenboden bei In regelt.

Claims

PATENTANSPRUCH Vorrichtung zur Herstellung schwefeltrioxydhaltiger Gase durch katalytische Umsetzung schwefeldioxyd- und sauerstoffhaltiger Gase in Hordenöfen in mehreren Stufen unter Zwischenkühlung der Reaktionsgase durch Zumischung kälterer Gase zwischen den einzelnenKatalysatorschichten gemäß Patent 972 117, dadurch gekennzeichnet, daß Temperaturfühler unterhalb der Düsenböden in den letzten Umsetzungsstufen angebracht sind, die als Impulsgeber die Menge der den Reaktionsgasen vor ihrem Eintritt in die letzten Katalysatorschichten zuzumischenden Kaltluft über geeignete Steuerorgane automatisch so regeln, daß das Gemisch von Reaktionsgasen und Kaltluft mit konstanter, einige Grade über der Anspringtemperatur des Katalysators liegender Temperatur in die Katalysatorschichten eintritt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 119 505, 169728, I I3932,446490,749 749145; USA.-Patentschriften Nr. I 970923, 2 I80727; Chemical Engineering, Oktober 1950, S. Io6; Industrial and Engineering Chemistry, 42 (in50), S.2246; W. Schmidt, Unmittelbare Regelung, I939, S. 1, 5, 82; B erl, Chemische Ingenieur-Technik, 1935, S.590; »The Industrial Chemist«, Bd. 25, I949, S. 366 und 367.