CH121803A - Verfahren zur Darstellung eines Gases mit hohem Schwefeldioxydgehalt. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Darstellung eines Gases mit hohem Schwefeldioxydgehalt.    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur  Darstellung eines Gases mit einem hohen,  zum Beispiel 90 % und mehr betragenden  Schwefeldioxydgehalt durch Oxydation von  Schwefel oder einer     Schwefelverbindung    mit  Sauerstoff. Für das Verfahren gemäss der  vorliegenden Erfindung kann Sauerstoff, wie  er zum Beispiel bei der Elektrolyse von Was  ser oder bei der Verflüssigung von Luft ge  wonnen wird, verwendet werden.  



  Das Verfahren gemäss der Erfindung ist  dadurch gekennzeichnet, dass der Schwefel  oder die Schwefelverbindung in Gegenwart  eines     Katalysators    in einem Ofen verbrannt  wird, wobei als Verbrennungsmittel eine  Schwefeldioxyd und 22 bis 78 Volumprozent  Sauerstoff enthaltende Mischung gebraucht  wird, und wobei aus dem, aus dem Ofen     aus-          tretenten,    SO2 und SO3 enthaltenden Gasge  misch das Schwefeltrioxyd mindestens teil  weise und ein Teil des Schwefeldioxydes ab  geschieden wird, während     mindestens    ein  Teil des nicht     abgeschiedenen    Gases mit  Sauerstoff gemischt und die Mischung dem  Ofen als Verbrennungsmittel wieder zugelei  tet wird.

      Es ist hierbei vorteilhaft, den Sauerstoff  vor Benutzung zu trocknen.  



  Die in dem Verbrennungsmittel enthal  tene Menge Sauerstoff kann je nach den be  sonderen Arbeitsbedingungen geändert wer  den. Zweckmässigerweise wird eine Mischung  mit 22 bis 40 Volumenprozenten Sauerstoff  verwendet.  



  Zum Brennen des Schwefels oder der  Schwefelverbindungen, zum Beispiel     Schwe-          felkiese,    können Ofen bekannter Art verwen  det werden, vorzugsweise die mechanischen  Drehöfen von     Herreshof    oder     gauffmann.     



  Wird das Verfahren mit Schwefel oder  einer andern Schwefelverbindung als Schwe  felkiese 'durchgeführt,     dann    müssen der  Schwefel oder die Schwefelverbindungen mit  einem die katalytische Oxydation des     S02     bewirkenden Stoff, zum Beispiel mit etwa  10 bis 30 oder mehr Gewichtsprozenten       Schwefelkiesabbränden    vor Beschickung des  Ofens vermischt     werden-.     



  Der hauptsächliche Vorteil des vorliegen  den Verfahrens besteht darin, dass in der  gleichen Zeit mit dem oben angeführten     Ver-          brennungsmittel    grössere Mengen Beschik-      kungsgut im Ofen gebrannt werden können,  als mit Luft, weil jene Mischungen mehr  Sauerstoff enthalten, als die normale Luft.  Natürlich darf der Sauerstoffgehalt im Ver  brennungsmittel aber nicht zu hoch sein, weil  sonst die Verbrennung zu heftig vor sich  gehen würde und die grosse Hitze den Ofen  beschädigen könnte.

   Da aber die spezifische  Wärme von Schwefeldioxyd und     Schwefel-          trioxyd    (auf gleiche Volumina bezogen) grö  sser als diejenige des Stickstoffes ist, so kanrr  bei Verwendung des Verbrennungsmittels wie  es bei dem vorliegenden Verfahren zur An  wendung gelangt, der Ofen ungefähr auf der  selben Temperatur gehalten werden wie bei       Verwendung    von Luft, so dass also zufolge  des erhöhten Sauerstoffgehaltes eine grössere  Menge Beschickungsgut verbrannt werden  kann, als mit Luft.  



  Wenn das Verbrennungsmittel beim Ein  tritt in den Ofen mit heissen Schwefelkiesab  bränden in Berührung kommt, wird es, wie  Versuche gezeigt haben, in den Schichten,  wo verhältnismässig niedere Wärme herrscht,  teilweise unter Wärmeentwicklung zu     Schwe-          feltrioxyd    katalysiert. Diese zusätzliche  Wärme zusammen mit der verhältnismässig  grossen Menge Sauerstoff in der Mischung  erleichtert die Verbrennung desjenigen Teils  des Schwefels, der in den besagten     Schicb-          ten    verhältnismässig niederer Temperatur nicht  verbrannt worden ist. Auf diese Weise bietet  das Verfahren einen weiteren Vorteil da  durch, dass die Brennwirkung erhöht wird.  



  Das in den Schichten mit verhältnismässig  niederer Temperatur gebildete     Schwefeltri-          oxyd    zersetzt sich ganz oder teilweise in den  Schichten mit verhältnismässig hoher Tempe  ratur und übt mithin eine regelnde Wirkung  auf die Temperatur aus, die also in allen Tei  len des Ofens gleichmässiger wird. Demzu  folge ist die durch Ausstrahlung von den  Ofenwänden abgeleitete Wärmemenge grö  sser, die Kühlvorrichtung wirksamer und  Vorwärmung der Gasmischung unnötig. Auf  diese Weise erzielt man, ausser den obener  wähnten, noch weitere Vorteile, die dazu bei-    tragen, sowohl den Sauerstoffgehalt der Gas  mischung, als auch die Menge des Brenngutes  zu erhöhen.  



  Nach dem vorliegenden Verfahren kann  man ein Gas herstellen, das nicht mehr als  etwa 10 % Sauerstoff enthält. Es enthält  fast immer etwas Schwefeltrioxyd, aber die  ses     kann    nach Kühlung durch     Waschen    mit  Schwefelsäure entfernt werden. Das gewa  schene Gas besteht hauptsächlich, das heisst  zu etwa 90 %, aus Schwefeldioxyd, neben  Sauerstoff, kleinen Mengen Stickstoff und  andern Gasen; es kann zur Darstellung von  flüssigem Schwefeldioxyd, oder zur Um  wandlung in     Schwefelsäure,    oder zu     andern     Zwecken, verwandt werden.

   Ein Teil des  Gases wird zur     Verdünnung    von     Sauerstoff     benutzt, um die wie     oben    beschrieben, in den  Ofen einzuführende Mischung zu bilden.  Wenn die als Verbrennungsmittel gebrauchte  Mischung auch Sehwefeltrioxyd enthalten  soll, dann kann ein Teil des Gases unmittel  bar gebraucht werden, ohne dass er erst mit  Schwefelsäure gewaschen wird (siehe auch  den Schlussteil des Ausführungsbeispiels).  



  Nach einer gewissen Arbeitszeit können  die kreisenden Gase sich mit einer solchen  Menge indifferenter Gase, wie zum Beispiel  Stickstoff oder Kohldioxyd anreichern, dass  diese schädlich wirken können. Daher ist es  vorteilhaft, einen Teil der kreisenden     31i-          schung    periodisch oder kontinuierlich abzu  ziehen und zum     Beispiel    einer     Schwefelsäure-          #        ank        aye        n        zuzuführen        oder        zur        Darstellun-,        t-,

          von          Sulfiten    oder zu andern Zwecken zu ver  wenden.  



  Das Verfahren kann beispielsweise mit  der auf der     Zeichnung    schematisch darge  stellten Vorrichtung wie folgt ausgeführt  werden:  Der     Verbrennungsofen    A wird mit einer  Mischung von Schwefel und      5         'o        Kiesah-          bränden        beschickt    und die     Verbrennung    mit  einer     Mischung    von<B>40</B>      'o    Sauerstoff und  60 %     Seliwefeldiost-d    vorgenommen.

   Die aus  dem Ofen austretende     Cuasmischung    besteht  aus Schwefeldioxyd,     Schwefeltrioxyd        uncl         Sauerstoff, welcher sich mit dem Schwefel  nicht verbunden hat. Die aus dem Ofen ab  ziehende Gasmischung wird in der Kühlvor  richtung B gekühlt und hierauf in die Vor  richtung C geleitet, in welcher sie mit einem  Regen von Schwefelsäure, welche das     Schwe-          feltrioxyd    festhält, gewaschen wird. Die aus  C austretende Mischung besteht daher aus  Sauerstoff und Schwefeldioxyd, welch letz  teres in D teilweise, zum Beispiel durch  Druck, abgeschieden wird.

   Das restierende  Gemisch von Schwefeldioxyd und Sauerstoff  wird durch ein Gebläse oder eine Umlauf  pumpe     E    nach vorherigem Zusatz von Sauer  stoff wieder dem Verbrennungsofen zuge  führt. .  



  Der Sauerstoff kann auch an einem     an-          (lern    Punkte als dem     angegebenen    zugeführt  werden und wenn als Verbrennungsmittel  eine ausser Sauerstoff und Schwefeldioxyd  auch Schwefeltrioxyd enthaltende Mischung  verwendet werden soll, kann man einen Teil  der bei<I>A</I> oder<I>B</I> austretenden Gase dem Ver  brennungsofen wieder zuleiten, ohne dass die  ser Teil erst durch den Trennungsapparat  C hindurchgeschickt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Darstellung eines Gases mit hohem Sehwefeldioxydgehalt durch Oxy dation von Schwefel oder einer Schwefelver- verbindung mit Sauerstoff, dadurch gekenn zeichnet, dass der Schwefel oder die Schwefel verbindung in Gegenwart eines Katalysators in einem Ofen verbrannt wird, wobei als Ver brennungsmittel eine Schwefeldioxyd und 22 bis 78 Volumprozent Sauerstoff enthal tende Mischung gebraucht wird, und wobei aus dem aus dem Ofen austretenden S0,

   und S03 enthaltenden Gasgemisch das Schwefel- trioxyd mindestens teilweise und ein Teil des Schwefeldioxydes_ abgeschieden wird, wäh rend mindestens ein Teil des nicht abgeschie denen Gases mit Sauerstoff gemischt und die Mischung dem Ofen als Verbrennungsmittel wieder zugeleitet wird. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Beschickung ein Schwefel oder eine Schwefelverbindung enthaltendes Produkt, das 10 bis 30 Gewichtsteile Schwefelkiesabbrand als Katalysator enthält, verwendet wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass dem aus dem Ofen austretenden Gasgemisch nach Kühlung das Schwefeltrioxyd durch Waschen mit Schwefelsäure entzogen wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass einem Teil des aus dem Ofen austretenden Gasgemisches Sauerstoff beigemischt und die erhaltene Gasmischung von Schwefeldioxyd, Schwe- feltrioxydund Sauerstoff dem Ofen a1 s Verbrennungsmittel wieder zugeleitet wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der kreisen den Gase abgezogen wird, um den Gehalt an indifferenten Gasen der verbleibenden kreisenden Gase auf nicht schädlichem Werte zu halten.