DE487942C - Erhoehung der Reaktionsgeschwindigkeit bei Herstellung von Schwefelsaeure aus SOhaltigen Gasen in Gegenwart von Stickstoff-Sauerstoffverbindungen - Google Patents

Description

• Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit bei Herstellung von Schwefelsäure aus S02haltigen Gasen in Gegenwart von Stickstoff-Sauerstoffverbindungen Die Herstellung von Schwefelsäure aus S02_ bei Gegenwart von Stickoxyden im Bleikammerprozeß erfordert sehr große Reaktionsräume, was darauf beruht, daß die Reaktionen nur sehr langsam verlaufen. Es ist daher seit vielen Jahren das Bestreben der Fachleute, auf irgendeinem Wege eine bestmögliche Beschleunigung der Reaktionen zu erreichen. Es wurden zu diesem Zweck die verschiedensten auf verschiedensten Erkenntnissen beruhenden Vorschläge gemacht. So glaubt H. V. Welch (amerikanische Patentschriften 128q.166, 128q.167, 1328 552) erkannt zu haben, daß ein Gleichgewicht bestehe zwischen Wasser, Nitrosylschwefelsäure und gebildeter Schwefelsäure und will durch Herausnahme der letzteren aus dem Gasstrom eine Verschiebung des Gleichgewichts und damit eine Beschleunigung der Reaktion erreichen, wobei er sich zur Ausführung seiner Verfahren der Hilfe eines elektrischen Feldes bedient.
• Vorliegende Erfindung geht grundsätzlich von einer anderen Erkenntnis aus. Es wurde gefunden, daß es für die Reaktion zwischen S02haltigem Gas, Stickoxyden, Wasser und Sauerstoff wichtig ist, wenn eine Abscheidung der Flüssigkeitsnebel aus dem Gasstrom möglichst vermieden wird, da, wie erkannt wurde, die Reaktion gerade über diese läuft. Es ist daher für eine Beschleunigung der Reaktion auf Grund dieser Erkenntnis erforderlich,, daß alle flüssigen Teilchen (auch die -gebildete Schwefelsäure) möglichst lange im Gasstrom verbleiben, wobei die Einleitung der Reaktion durch eine innige Durchwirbelung des Gasstromes zu fördern ist.
• Auch hat es sich herausgestellt, daß bei diesem Verfahren die Höhe des Stickoxydgehaltes keine entscheidende Rolle spielt. In der Patentschrift 421786 ist ein Verfahren beschrieben, in dem im Gegensatz dazu gefordert wird, daß das Gas mit der jeweils erreichbaren Höchstmenge an Stickstoff-Sauerstoffverbindungen beladen wird. Beim vorliegenden Verfahren ist dies nicht nötig, sondern eine gleich gute Reaktion tritt auch ein, wenn der Stickoxydgehalt geringer ist als der in dem angeführten Patent geforderte Höchstgehalt. Wichtig ist jedoch, daß das Reaktionswasser in möglichst fein verteilter Form dem Apparat zugeführt wird und möglichst lange im Gasstrom erhalten bleibt.
• Die Ausführung des Verfahrens kann auf verschiedene Weise vorgenommen werden. So kann sie in einen Raum verlegt werden, dem durch Düsen oder eine andere mechanische Mischeinrichtung Wasser oder verdünnte Schwefelsäure zugeführt wird und der unter der Einwirkung eines elektrischen Feldes steht. Durch die Einwirkung des elektrischen Feldes tritt eine starke Durchwirbelung des Gases ein, und damit ist den gasförmigen und flüssigenBestandteilen des-Gasstromes Gelegenheit zur Reaktion gegeben. Das Wesentliche des Verfahrens liegt nicht in der an sich bekannten Durchwirbelung des Gases, sondern darin, daß das elektrische Feld so betrieben wird bzw. der Apparat so konstruiert ist, daß eine Abscheidung der Flüssigkeitsteilchen nach Möglichkeit vermieden wird, so daß die Säurenebel lediglich durch ihre eigne Schwere nach unten sinken und somit möglichst spät dem Gasstrom entzogen werden. Um diese Bedingungen zu erfüllen, können die verschiedensten Anordnungen getroffen werden, z. B. kann das gewünschte Ziel dadurch erreicht werden, daß, statt Elektroden in Plattenform zu verwenden, solche in Drahtform verwendet werden. Diese besitzen naturgemäß eine wesentlich geringere Oberfläche und sind aus diesem Grunde nicht dazu geeignet, daß sich Flüssigkeitsbestandteile in wesentlicher Menge auf ihnen niederschlagen. Auch die Einhaltung großer Elektrodenabstände würde zu dem gewünschten Ziel führen. Ebenso würde die Verwendung von Dreh- oder Wechselstrom infolge der dadurch bedingten ununterbrochenen Stromumkehrung die Erreichung des Zieles ermöglichen.
• Statt sich zur Gasdurchwirbelung eines elektrischen Feldes zu bedienen, kann man auch die an sich bekannten mechanischen Mischvorrichtungen anwenden. Man kann in diesem Falle das gewünschte Ziel dadurch erreichen, daß man in den Mischvorrichtungen so hohe Temperaturen innehält, daß ein Niederschlagen von Flüssigkeit nach Möglichkeit vermieden wird, wobei aber zu beachten ist, daß diese Erhöhung der Temperatur einen schädlichen Einfluß auf die Reaktion nicht ausübt.
• Eine andere Ausführung des Verfahrens ist z. B. dadurch möglich, da.ß man in oder hinter die mechanische Mischvorrichtung ohne besondere Erhöhung der Temperatur oder hinter einem normal eingerichteten elektrischen Feld in dem Maße, wie Flüssigkeitsniederschlagung erfolgt, Wasser, verdünnte Säure oder gegebenenfalls Nitrose durch Zerstäubung als Reaktionsträger in den Gasstrom einführt, worauf man die Gase gegebenenfalls erneuterDurchwirbelung unterwerfen kann. Das Niederschlagen der Säurenebel und Abscheiden der Säure erfolgt in einem besonderen, hinter dem Reaktionsapparat liegenden Apparat.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzielung einer beschleunigten Reaktion bei Herstellung von Schwefelsäure aus S02haltigen Gasen in Gegenwart von Stickstoff-Sauerstoffverbindungen unter starker Durchwirbelung des Gases, dadurch gekennzeichnet, daß während der Reaktion eine Abscheidung der Flüssigkeitsnebel aus dem Gasstrom möglichst vermieden wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Durchwirbeln der Gase in an sich bekannter Weise ein elektrisches Feld benutzt wird, in dem ein Niederschlagen von Flüssigkeitsnebeln möglichst vermieden wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für das elektrische Feld Dreh- oder Wechselstrom verwendet wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Niederschlagen der Nebel durch Wahl der Elektrodenform, z. B. Drahtform oder großen Elektrodenabstand, vermieden wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gasdurchwirbelung in bekannter Weise Mischvorrichtungen benutzt und dabei so hohe, zweckmäßig der Reaktion nicht schädliche Temperaturen innegehalten werden, daß ein Niederschlagen von Flüssigkeitsteilchen verhindert oder wenigstens verringert wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in oder hinter den in bekannter Weise zur Gasdurchwirbelung dienenden mechanischen Mischvorrichtungen oder hinter einem normal eingerichteten elektrischen Feld in dem Maße, wie Flüssigkeitsniederschlagung erfolgt, Wasser, verdünnte Säure oder evtl. Nitrose durch Zerstäubung in den Gasstrom eingeführt wird, worauf die Gase gegebenenfalls einer erneuten Durchwirbelung unterworfen werden.
7. 7. Verfahren nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gebildeten Säurenebel hinter dem Reaktionsapparat in einem zweiten, besonderen Apparat abgeschieden werden.