DE380998C

DE380998C - Verfahren zur Behandlung metallurgischer Gase

Info

Publication number: DE380998C
Application number: DEA37309D
Authority: DE
Original assignee: American Smelting and Refining Co
Current assignee: American Smelting and Refining Co
Priority date: 1922-03-11
Filing date: 1922-03-11
Publication date: 1923-09-14

Description

Verfahren zur Behandlung metallurgischer Gase. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung metallurgischer Gase, wie sie bei verschiedenen Schmelz-, Raffinier- und Umwandlungsverfahren für Kupfer, Blei, Zink, Eisen oder sonstige Metalle enthaltendes Arbeitsgut entstehen, zwecks Gewinnung des in den Gasen enthaltenen Schwefeldioxydes und Herstellung verschiedener Handelsprodukte daraus.
DieErfindung betrifft sowohldieVerarbeitung an Schwefeldioxyd armer wie auch reicher Gase. Die Erfindung betrifft ferner auch Verfahren zur Beherrschung, Erhaltung und Ausnutzung der fühlbaren Wärme der vom Ofen gelieferten Gase oder der ihnen irgendwann während der Verarbeitung zugeführten Wärme, sowie auch Verfahren zur Erhaltung und Ausnutzung des zum Reinigen und Absorbieren der Gase erforderlichen Wassers, wodurch erhebliche Betriebsersparnisse erzielt werden.
l:ie Erfindung bezieht sich ferner im besonderen auf Verfahren, die es ermöglichen, eine aussetzende Zufuhr von Gas mit stark schwankendem Gehalt an Schwefeldioxyd zur Herstellung einer Schwefeldioxydlösung wesentlich konstanten Gehaltes zu benutzen, die dann weiter zur Erzeugung eines Handelsproduktes benutzbar ist, was eine stetige und gleichförmige Erzeugung verbürgt.
Was zunächst das Verfahren und die Vorrichtung zur Erzielung einer wesentlich konstanten, . reinen Schwefeldioxydgasmischung mit relativ hohem Sauerstoffgehalt aus metallurgischen Gasen mittleren oder schwachen Gehaltes anbetrifft, so besteht die Erfindung in der Herstellung und Ansammlung einer reinen wäßrigen Lösung von Schwefeldioxyd aus einer unregelmäßigen Zufuhr sowie darin, daß diese Lösung stetig in geregeltem Gegenstrom zu einem geregelten Luftstrom g°führt wird, der in volumetrisch ausreichendem Verhältnis zugeführt wird, um das ganze Gas aus der wäßrigen Lösung zu verdrängen, aber anderseits nicht in solcher Menge, um die resultierende Mischung ungebührlich zu verdünnen; auch wird erfindungsgemäß die ganze Ablaufflüssigkeit vom Regenerierturme benutzt, um einen Teil des den Absorptions- und Kühltürmen gelieferten Wassers zu liefern.
Der Kühl- und Waschturm iio (Abb. i) hat einen Kaltwasseieinlaß iii am oberen und einen Heißwassersvphonauslaß 112 am unteren Ende, um dort das durch das ankommende Gas erhitzte Wasser abzuziehen. Gas, beispielsweise aus dem Konverter io, wird durch ein ventilgesteuertes Einlaßrohr 113 in den Turm iio dicht über dem unteren Ende zugeführt. Die gekühlten Gase werden oben durch Rohr iiq mittels Ventilators 115 abgesaugt und am Boden des Absorptionsturmes 116 eingeführt.
Im Kühlturm iio werden die Gase gekühlt und vom Ofen etwa mitgenommener Staub und Rauch herausgewaschen. Bau und Betrieb des Kühlturmes sind so, daß möglichst wenig Schwefeldioxydgas mit dem heißen Wasser (durch den Auslaß 112) abgeht, Der Absorptionsturm 116 hat eine Füllung, um die Absorption der aufwärts strömenden Gase durch das oben durch Einlaß 117 zugeführte kalte Wasser zu fördern, das gegebenenfalls aus einer weiteren Verfahrensstufe stammt. Per Turm ist so eingerichtet, daß die größtmögliche Menge von Schwefeldioxydgas absorbiert wird und die Restgase oben durch Auslaß 118 entweichen können. Man kann auch diese Restgase durch einen weiteren Absorptionsturm schicken, um irgendwelche darin nach der Behandlung in Turm iib noch verbliebene kleine Menge an Schwefeldioxydgas herauszuziehen. Fie wäßrige Lösung des C:ases aus dem Absorptionsturm wird in dem Behälter irg gesammelt. 1-.'ieser hat bedeutenden Fassungsraum und kann beispielsweise eine vierstündige Lieferung des Absorptionsturmes im normalen Betriebe aufnehmen.
Die wäßrige Schwefeldioxvdlc sung wird in stetigem und geregeltem Strome= aus Behälter iig durch Pumpe 120 (Abb.z) abgezogen und durch Rohr 121 in den oberen Teil eines Regenerierturmes 122 gefördert. In diesem soll das Schwefeldioxyd aus der Lösung abgeschieden und mit einer geregelten Luftmenge gemischt werden. Die Flüssigkeit fließt üben eine Füllung langsam abwärts. Vorzugsweise kalte und trockene Luft wird in geregelten Mengen durch einen Einlaß 122-i unten in den Turm 122 eingeführt, strömt durch die Füllung aufwärts in Gegenstrom zur S02 Lösung und nimmt dabei das freigemachte Schwefelidoxydgas auf. Die Mischung von Schwefeldioxydgas und Luft wird oben durch Rohr 123 mittels Ventilators 124 abgesaugt und einer durch Rohr 125 angedeuteten weiteren Anlage zur Herstellung von Schwefelsäure o. dgl. zugeführt, wofür eine Mischung dieser Art erwünscht ist.
Durch geeignete Bemessung des Regenerierturmes und Regelung der Strömung kann man erzielen, daß die in dem Turm eintretende starke Flüssigkeit das mitgeführte Schwefeldioxydgas an die entgegenströmende Luft entsprechend dem Partialdruckgesetz für die Löslichkeit der Gase im Wasser abgibt und das den Turm 122 durch Rohr 126 verlassende Abwasser praktisch frei von Schwefeldioxyd ist. Die abgesaugte Gasmischung enthält praktisch das ganze Schwefeldioxydgas und theoretisch denselben Prozentsatz des Schwefeldioxyds nach Volumen gerechnet wie die bei 113 eintretenden ursprünglichen Ofengase, ist aber frei von Verunreinigungen und hat einen höheren Sauerstoffgehalt.
Ein weiteres Merkmal liegt in der Ausnutzung der aus dem Regenerierturm abgehenden Flüssigkeit, was wirtschaftlich besonders wichtig ist. Dieses Abwasser wird kalt erfindungsgemäß dem Absorptionsturm 116 oder dem Kühlturm iio zugeführt, bzw. beiden Zwecken dienen. Es wird daher durch Rohr 126 (Abb. 2) in einen Abwässerbehälter 127 geleitet, von wo es durch die Pumpe 128 und Rohr 129 zu den Einlässen iii und 117 der Türme iio und 116 (Abb. i) gefördert wird. Es ist zu beachten, daß das Schwefeldioxydgas aus der Lösung in dem Regenerierturme 122 ohne Erhitzung der Lösung entfernt wird, so daß die Temperatur der letzteren für die erneute Absorption von Gas im Absorptionsturme geeignet ist.
Im Betriebe hat sich ein Bestreben zur.Erhitzung der Flüssigkeit im Turme 116 gezeigt, vielleicht wegen unvollständiger Kühlung der Gase im Kühlturme und wegen der der Lösung des Schwefeldioxyds im Wasser entsprechenden Lösungswärme. Eemgegenüber zeigt sich im Regenerierturm 122 die Tendenz zur Kühlung derselben Flüssigkeit dank der Absorption von \Därme beim Freiwerden des Schwefeldioxydgases aus der Lösung und dank der Kühlwirkung der zugeführten mehr oder weniger trocknen Luft. :Mithin kann die M'ärmebilanz des Kreislaufes durch die Ausbildung des letzterwähnten Turmes beherrscht werden.
Mittels des beschriebenen Verfahrens kann man eine Gaszufuhr von Schwefeldioxyd und auerstoff in einem für die übliche Herstellung von Schwefelsäure brauchbaren Verhältnis sichern, und zwar mittels eines Verfahrens, das einen reinen und gleichförmigen Gasstrom unabhä ngig von einer unregelmäßigen oder aussetzenden ursprünglichen Gaszufuhr gewährleistet, wobei zwischen Schwefeldioxyd und Sauerstoff ein Verhältnis von z :3 oder ein noch besseres wirtschaftlich erzielt wird, und ohne Störung des metallurgischen Betriebes. Bekanntlich ist es für die übliche Herstellung von Schwefelsäure wirtschaftlich wichtig, daß die Gasmischung mindestens drei Volumteile Sauerstoff auf je zwei Volumteile- Schwefeldioxyd enthält. Es ist auch nach vorliegendem Verfahren möglich, hinsichtlich des Schwefeldioxydgehaltes relativ unreine metallurgische Gase zu verwenden und daraus eine wesentlich konstante, reine Schwefeldioxydgasmischung mit relativ hohem Sauerstoffgehalt zu liefern. Es kann die wäßrige Lösung stetig in geregeltem Gegenstrome einem geregelten Luftstrom entgegengeführt werden, der in volumetrisch ausreichender Menge bemessen wird, um praktisch das ganze Gas aus seiner wäßrigen Lösung zu verdrängen, dabei aber die resultierende Mischung nicht ungebührlich zu verdünnen.
Nunmehr sei das Verfahren der Erhitzung der wäßrigen Lösung und Trocknung und Kühlung des Gases durch einen stetigen Kreislauf des im Verfahren verwendeten Wassers unter voller oder doch fast voller Vermeidung des Zusatzes von frischem Wasser beschrieben.
Die von dem Absorptionsturm 116 durch den ausgleichenden Sammelbehälter zig bezogene gesättigte Flüssigkeit wird durch Rohr 2oia zur Pumpe toi geführt, von welcher der Hauptteil der Flüssigkeit durch ein ventilgesteuertes Rohr 202a zu einem 9-ärmeaustauscher 2o2 gelangt, wo die ankommende Flüssigkeit annähernd auf den Siedepunkt durch das Abwasser einer späteren Verfahrensstufe erhitzt wird. Vom Behälter 2o2 strömt die erhitzte Flüssigkeit durch Rohr 2o3 zum Siedegefäß 204. Dieses wird beispielsweise durch mittels des Rohres 2o6 zugeführten Dampf erhitzt, so daß das absorbierte Schwefeldioxydgas abgetrieben wird. Das Abwasser vom Behälter 204 wird durch Rohr 2o7 mittels Pumpe 2o8 zum Wärmeaustäuscher 2o2 zurückgeführt und nach Abgabe seiner Wärme durch Zog abgeführt. Das Gas vom Siedebehälter geht durch ein Rohr 2o5 zu dem Kühlturm 2i0, der gasdicht ist und eine Füllung beispielsweise aus Koks oder Ziegelwerk hat. Ein Auslaßrohr 2i0 z nahe der Decke dieses Turmes steht mit dem Boden des Waschturmes 211 in Verbindung, der eine Füllung enthält und in dem das Gas mit Schwefelsäure behandelt wird. Der Kreislauf der Säure durch den Turm wird mittels Rohr 212 und Pumpe 214 durchgeführt. Das Gas geht aus dem Turm 211 durch ein Rohr 215 zu einem nicht dargestellten Kompressor, in dem das trockene Schwefeldioxyd.gas verdichtet wird, um dann in Kühlschlangen wie üblich verflüssigt zu werden.
Ein Teil der kalten starken Flüssigkeit geht aber nicht durch den Wärmeaustaüscher 202' sondern durch Pumpe 201 und Rohr 212, das beispielsweise durch Ventil 213 steuerbar ist, direkt zum Oberteil des Kühlturms 2i0, läuft dort über und durch die Turmfüllung, kühlt dabei die heißen Gase, nimmt dadurch Wärme daraus auf und strömt dann zum Kochgefäß 204 durch das Rohr 205, das vorzugsweise genügend weit ist, um einen bequemen Durchgang des Gases und der Flüssigkeit zu gestatten.
Im Betriebe läuft die kalte Flüssigkeit aus dem Absorptionsturme oder Sammelbehälter, die mehr oder weniger mit Schwefeldioxyd gesättigt ist, in zwei Strömen, deren stärkerer durch den Wärmeaustauscher, wo er die Wärme aus dem erhitzten Abwasser aufnimmt, während der schwächere Strom direkt zum Kühlturm 2i0 läuft. Lie Pumpe toi drückt den Hauptstrom der Flüssigkeit durch den Wärmeaustauscher in das Kochgefäß 204. Das vom Schwefeldioxyd befreite Abwasser aus dem Kochgefäß wird durch das Schwanenhalsrohr 2o7 und Pumpe 208 zum Austauscher 2o2 gefördert, wo es seine Wärme der ankommenden kalten Flüssigkeit mitteilt, die dadurch fast bis zum Siedepunkt erhitzt wird. Der schwächere Flüssigkeitsstrom aus dem Behälter Zig wird an den Kühlturm 2i0 geliefert, durchläuft ihn und seine Füllung und erreicht nach Erhitzung das Kochgefäß 204 durch das Rohr 2o5. Die Menge der dem Kühlturm gelieferten Flüssigkeit wird so geregelt, daß die aus dem heißen Gas und der mit dem Gas in den Kühlturm mitgeführten Feuchtigkeit absorbierte Wärme die Temperatur der Flüssigkeit vorzugsweise bis fast zum Siedepunkt vor dem Eintritt ins Kochgefäß steigert. Das gekühlte Gas verläßt den Turm 2i0 mit stark verringerter Temperatur schwach feucht, beispielsweise mit etwa 15' C.
Dank dieses Verfahrens braucht man kein frisches Wasser, sondern die gesättigte Flüssigkeit selbst dient zum Kühlen der heißen Gase vom Kochgefäß. Alle in das System tretende Flüssigkeit führt mehr oder weniger Schwefeldioxyd in Lösung und wird auf relativ hohe Temperatur vor Eintritt ins Kochgefäß erhitzt. Mithin wird nur relativ wenig Dampf gebraucht, um die Flüssigkeit im Kochgefäß auf der erforderlichen Temperatur von ioo ° C zu halten, die nötig ist, um das darin enthaltene Schwefeldioxyd in Gasform abzutreiben. Die dem Koch gefäß zugeführte Wärme wird mehr oder minder vollständig aus dem zum Wärmeaustauscher gehenden Abwasser wiedergewonnen oder von dem Gase -und der in den Kühlturm mitgerissenen Feuchtigkeit absorbiert. Daher ist nur eine minimale Menge von Heizdampf erforderlich. Auch sind die Kosten für Pumpenarbeit auf einen Mindestwert herabgedrückt, da kein frisches Wasser in dem System benutzt wird. r adurch werden die Kosten der Gewinnung des Schwefeldioxyds so weit verringert, daß es wirtschaftlich durchführbar wird, relativ arme metallurgische Gase zu verarbeiten und flüssiges Schwefeldioxyd in Wettbewerb mit anderen Produkten wie festem Schwefel herzustellen.
Um eine konstante Zufuhr flüssigen Schwefeldioxydgases bei unregelmäßiger Gaszufuhr zu erzielen und besonders eine konstante Zufuhr von Gas eines bestimmten Sauerstoffgehalts aus metallurgischen Gasen mit sehr geringem Schwefeldioxydgehalt zu erreichen, muß man sehr große Gasmengen der Absorptionswirkung von Wasser aussetzen und dieses Wasser immer wieder verwenden, bis der Gehalt an Schwefeldioxyd den festgesetzten Satz erreicht hat. Dies geschieht wie folgt Ein Anreicherungsturm 3io (Abb. 2) hat einen Gaseinlaß 311 nahe dem Boden und einen Gasauslaß 3i2 nahe der Decke. Der Auslaß ist mit dem Einlaß 3z3 eines Ventilators 314 durch das Rohr 315 verbunden. Das Flüssigkeitseinlaßrohr 316 führt durch die Decke des Turmes zu der Brause 317, mittels deren die einströmende Flüssigkeit in feine Strahlen zerteilt wird, wie punktiert angedeutet. Der Flüssigkeitsauslaß 318 ist an ein aufrechtes Rohr 3i9 mittels Pumpe 32o angeschlossen.
Eine wagerechte Spritzplatte 321 liegt im Turme unterhalb des Gaseinlasses 311 und fängt die von 317 niederregnende Flüssigkeit auf, Auf ihr steht eine Schirmplatte 322 gegenüber dem Einlaß 311, um zu ermöglichen, daß die Gase vom Einlaß frei auf der dem Auslaß 31-2 gegenüberliegenden Seite des fallenden Flüssigkeitsschleiers hochsteigen können. Diese Anordnung dient hauptsächlich dazu, die Pumpe 314 die beim Herabfallen der Flüssigkeit und Aufprallen auf die Spritzplatte freigemachten Gase absaugen zu lassen.
Es sind Vorkehrungen dafür getroffen, um die vom Boden des Turmes 31o abgezogene Flüssigkeit wieder mit den vom Ventilator 314 gelieferten Gasen zu beladen. Zu diesem Zweck führt das Rohr 319 durch die Decke eines Gasabsorptionsturmes 323 zu einem Punkte unterhalb der Oberfläche der Turmfüllung. Liese Oberfläche ist durch Punktierung 324 angedeutet. Der Ventilator 314 fördert Gase unten in den Turm und oberhalb des durch die Wellenlinie 325 angedeuteten Flüssigkeitsspiegels. Die Flüssigkeit im Unterteil des Absorptionsturmes wird durch eine Pumpe 326 in das zum Anreicherungsturm führende Rohr 316 geliefert.
Rohr 316 hat ein Ventil 327 und ist mit einem Abzweigrohr verbunden, das ein Ventil 327#, enthält, so daß eine geregelte Flüssigkeitsmenge abgezogen «erden kann, während eine entsprechende Menge zurückgeschickt weiden kann, um den durch kurze Pfeile angedeuteten Flüssigkeitskreislauf der Anlage zu bilden. I:ie im Turme 323 nicht absorbierten Abgase werden daraus durch Auslaß 328 anderen Behandlungen zugeführt. Frisches Wasser bzw. Ersatzwasser wird dem Turme 3a3 durch das Rohr 329 zugeführt, das mit dem zum Behälter 2o2 führenden Rohre Zog oder durch einen dargestellten, aber nicht bezeichneten Abzweig mit dem Behälter iig oder einer sonstigen Wasserzufuhr verbunden sein kann. Der Zustrom des Wassers kann so geregelt werden, daß die Menge der durch Ventil 327a und den entsprechenden Abzweig abgezogenen wäßrigen Lösung ausgeglichen wird. Dieser ventilgesteuerte Abzweig kann durch eine nicht dargestellte Verbindung zum Sammelbehälter iig zurückführen oder kann an das Rohr 215 angeschlossen sein, um der Pumpe 400 (Abb. 3) angereicherte Lösung zu liefern.
Im Betriebe werden die Gase von einem Ofen io zum Schmelzen von Kupfer-, Zink-, Blei-oder sonstigen Erzen dem Kühlturm iio zugeführt, wo unter Kühlung Staub und Fremdstoffe entfernt werden. Die Gase werden dann von diesem Turm zum Einlaß 311 eines Anreicherungsturmes 310 durch Rohr 334 und Ventil 337 geschickt, wo sie die aus der Brause 317 ausspritzende und auf die Spritzplatte 321 fallende Lösung von Schwefeldioxyd treffen. Der Ventilator 313 erzeugt im Turme 31o einen Zug und zieht die gekühlten Gase durch den Einlaß 311 derart an, daß sie mit dem aus der fallenden und auf die Spritzplatte aufprallenden Flüssigkeit freigemachten Schwefeldioxyd sich mischen und unten in den Absorptionsturm 323 eintreten. l,ie eines gewissen Prozentsatzes ihres Schwefeldioxyds beraubte arme Flüssigkeit sammelt sich am Boden des Anreicherungsturmes, wird durch Pumpe 3zo abgezogen und geht in den Absorptionsturm 323, wo sie von neuem mit Schwefeldioxyd aus Gasen beladen wird, die dem Absorptionsturm durch den Ventilator 314 zugeführt werden.
Wünscht man dem im Anreicherungsturme zwecks Ablieferung an eine Schwefelsäurefabrikation erzeugten Gase eine geeignete Menge von Sauerstoff zuzusetzen, so wird ein Einlaßrohr 335 benutzt, das an eine Luftzufuhr anschließt und ein Ventil 336 hat. Dadurch kann eine geregelte Menge gewöhnlicher oder vorgewärmter und getrockneter Luft dem Anreicherungsturme 31o zugeführt werden, und der Ventilator 314 fördert die Mischung aus dem Turme durch den ventilgesteuerten Abzweig 314=; zu der nicht dargestellten, durch das Rohr 125 gespeisten oder einer sonstigen Anlage, für die eine Mischung dieser Art erwünscht ist.
Es ist zu beachten, daß unter gewissen Absorptionsbedingungen eine Lösung erzeugt wird, die einen stärkeren Gehalt an Schwefeldioxyd hat, als dem sogenannten Partialdruckgesetz der Gase theoretisch entspricht, und daß ferner das Schwefeldioxyd in seiner wäßrigen Lösung nur lose festgehalten ist und besonders der Überschußgehalt rasch abgegeben wird, wenn die Lösung den besonderen, bei ihrer Herstellung vorwaltenden Bedingungen entzogen wird. Zaher bietet das Verfahren ein vereinfachtes Mittel, um das Schwefeldioxyd von dem es mitführenden Wasser zu trennen und einfach und billig Schwefeldioxyd aus Gasen zu gewinnen, die nur einen geringen Gehalt dieses wasserlöslichen Gases haben.
Um Schwefel aus in der vorerwähnten Art gewonnenem Schwefeldioxydgas mit größter thermischer Wirtschaftlichkeit und geringstem Wasserverbrauch zu gewinnen, kann man wie folgt verfahren: Das konzentrierte, entwässerte und verfli:ssigte Schwefeldioxyd wird dem Sammelbehälter 401 (Abb. 3) durch die Pumpe 400 zugeführt, die mit einer Zuführung, beispielsweise dem vorerwähnten Rohre 215, verbunden sein kann. Der Behälter liefert an einen Satz von Expansionsschlangen 403 durch ein steuerndes Expansionsventil 402. Die Schlangen können die üblichen Doppekohrausdehnungsschlangen sein, wie man sie bei Ainmoniakkälteanlagen hat, und können das verdampfte Schwefeldioxyd durch das Ventil 404 in die Hauptleitung 407 liefern. Ein Druckgebläse 405 zieht Luft, je nach ihrem relativen Feuchtigkeitsgrade, die vorgetrocknet sein kann, durch den Einlaß 417 ein und schickt sie in das Rohr 407 vor Ventil 404.
Diese Luft kann getrocknet werden, indem man sie entweder wie üblich mit konzentrierter Schwefelsäure wäscht, oder indem man das Saugrohr des Gebläses mit der Schlange 103 verbindet, so daß die Luft vom Gebläse durch eine Kammer der Doppelrohrschlange gesaugt wird. Diese Ausnutzung der Ausdehnungsschlange dient dem doppelten Zwecke, der Schlange Wärme zu liefern zum Ausgleich der bei der Verdampfung des flüssigen Schwefeldioxyds gebundenen Wärme und anderseits eine Kühlung für die dem Gebläse 405 zugeführte Luft zu schaffen. Durch das eine oder andere dieser Mittel wird der Feuchtigkeitsgehalt der Luft auf einen Mindestwert gebracht. Las Schwefeldioxyd von Schlange 403 und die Luft vom Gebläse 405 werden mittels der Regelventile 402, 404, 4o6 in gewünschtem Verhältnis gemischt.
Rohr 407 führt die Gasmischung durch eine in einem Vorwärmer 413 liegende Vorwärmerschlange 4o8. Die darin etwas erwärmten Gase werden dann durch ein Hauptrohr 409 in einen Reduktionsofen 410 geführt. Dieser ist vorzugsweise vom Gaserzeugertyp, hat einen Trichter 411 zum Einfüllen von Koks und einen Auslaßkanal 412, der zum Vorwärmer_413 führt. Ofen 41o enthält ein glühendes Koksbett, durch welches die Mischung von Schwefeldioxyd und Luft aus Rohr 409 streicht, wobei das Schwefeldioxyd zu elementarem Schwefel reduziert wird. Der freie Sauerstoff der Luft im Ofen verbindet sich mit der vorhandenen Kohle, um einen W ärmezuschuß zu liefern, der nötig ist, um die für eine vollständige Reaktion erforderliche Ofentemperatur zu halten. Die Abgase des Ofens enthalten im wesentlichen reinen Schwefeldampf, Kohlendioxyd und Stickstoff. Sie strömen durch die Vorwärmerkammer 413, wo ihre Wärme in erheblichem Maße auf die durch Schlange 4o8 ankommende Gasmischung übertragen wird, und strömen dann gekühlt zur Vorlage 414, in der sich der Schwefel in beträchtlichem Maße absetzt. Ein an die Kammer 414 angeschlossener Ventilator 415 zieht die Gase aus der Kammer und liefert sie in einen Sack oder sonstiges Filter 4Z6,' in dem der Rest des Schwefels gewonnen wird. Die Restgase entweichen durch den Sack nach außen oder in einen weiteren Behandlungsapparat.
Unter der Annahme, daß im Behälter 4o1 reines verflüssigtes Schwefeldioxyd ist, wird im Betriebe ein Koksfeuer im Ofen 41o angezündet und durch Gebläse 405 mit Luft angefacht, bis eine genügend starke Schicht von glühendem Koks vorhanden ist. Die Luftzufuhr wird dann durch teilweises Schließen des Ventils 4o6 gemindert, und gleichzeitig werden die Ventile 4o2 und 404 geöffnet und so geregelt, daß Schwefeldioxydgas und Luft in die Hauptleitung 4o7 in bestimmtemVerhältnis eintreten. DerVentilator 415 unterhält alsdann den gewünschten Zug durch den Ofen und die anschließende Anlage, um die Gase aus dem Ofen abzuführen.
Die Reaktion zwischen Schwefeldioxyd und dem glühenden Koks hängt in erster Linie von der Temperatur in der Zone des glühenden Koks und von der Berührungszeit mit den Gasen im Ofen ab. Es hat sich im praktischen Betriebe gezeigt, daß die Ofentemperatur durch Regelung des Mischungsverhältnisses von Luft und Schwefeldioxyd in der zum Ofen gehenden Mischung beherrscht werden kann. Dieses Verhältnis ist durch die Ventile 4o2, 404, 4o6 einstellbar. Wird die Temperatur unnötig hoch, so kann sie dadurch verringert werden, und sinkt sie zu tief für vollständige Reaktion, so kann sie mittels der Ventile gesteigert werden.
Die Reaktionszeit der Gase wird durch das Volumen der Schwefeldioxydluftmischung bestimmt, die dem Ofen zugeführt wird, sowie durch das Volumen der glühenden Kokszone im Ofen.
Koks wird dem Ofen nach Bedarf zugeführt und die Asche wird abgeführt, beides periodisch oder stetig. Der gewonnene Schwefel wird aus dem Vorwärner 413 der Kammer 414 und dem Sack 416 periodisch oder stetig entnommen. Das neue Verfahren ist ein kontinuierliches und. völlig beherrschbares.
Durch das beschriebene Verfahren wird der Feuchtigkeitsgehalt in den zum Reduktionsofen gehenden Gasen sehr gering gehalten, was die Temperaturbeherrschung erleichtert und sekundäre Reaktionen verhindert, die sonst das Verfahren komplizieren würden. L'as Verflüssigen des Schwefeldioxydgases ist zwar nicht lebenswichtig für das Verfahren, hat aber den Vorteil, daß es die Reinheit des dem Reduktionsofen gelieferten Schwefeldioxydgases weiter sichert und beim Verdampfen ein bequemes Kühlmittel liefert, um den Feuchtigkeitsgehalt der Luft bei zu erheblicher Größe zu vermindern.
Durch die Behandlung der ankommenden Gase mit der Wärme dei Verbrennungsprodukte vom Reduktionsofen wird eine sparsame Wärmewirtschaft erzielt. Im Betriebe muß ein kleiner Wärmezuschuß geliefert werden, um die Reaktionswärme von Schwefeldioxyd und Koks zu ergänzen zwecks Erhaltung der für vollständige Reaktion nötigen Ofentemperatur. Dies ist wegen der Wärmeverluste durch Strahlung und fühlbare Abgaswärme erforderlich.
Das einfachste Verfahren zur Lieferung dieses Wärmezuschusses ist, daß man im Ofen Koks mit dem Sauerstoff der mit dem reinen Schwefeldioxydgas zugeführten Luft verbrennt.

Claims

PATENT-ANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Behandlung-aussetzend gelieferter metallurgischer Gase mit veränderlichem und relativ geringem Schwefeldioxy dgehalt zur Erzeugung einer konstanten Zufuhr von Schwefeldioxyd, wobei die Ofengase gekühlt und durch Wasser zur Absorption des Schwefeldioxyds geleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung stetig in einzelne Ströme unterteilt wird, das Gas aus einem dieser Ströme abgetrieben und im Gegenstrom zu dem anderen Strome unter Zusatz veränderlicher Mengen von Schwefeldioxyd geleitet wird, bis der Strom oder das daraus freigemachte Gas einen bestimmten Schwefeldioxydgehalt erreicht hat.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß geregelte Luftmengen in den Gasstrom eingeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwefeldioxyd aus dem Wasser in Gegenwart eines anderen Teils der gekühlten Gase entfernt und mit diesem anderen Teil gemischt wird.
4. Verfahren nach Anspruch i, wobei man die Schwefeldioxydlösung in vielen feinen Strömen herunterfallen läßt, wodurch das Gas freigemacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß man dem freigemachten Gase eine geregelte Menge trockener atmosphärischer Luft zusetzt und dann das Gas erneut in einer wäßrigen Lösung zur Absorption bringt. _g.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die wäßrige Schwefeldioxydlösung im Fall auf eine Fläche aufspritzt und dadurch fein verteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man das gekühlte Ofengas durch die Bahn der zur Spritzfläche fallenden iväßrigen Lösung quer hindurchströmen läßt.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das angereicherte Gas stetig sammelt und dann im Gegenstrom ziehen läßt, bis eine angereicherte Lösung von bestimmtem Schwefeldioxydgehält erzielt ist. .
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lösung beispielsweise in einem Kochgefäß auf den Siedepunkt erhitzt und das Schwefeldioxyd daraus abtreibt. B.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die gekühlte Schwefeldioxydlösung in geregelten Mengen im Gegenstrom durch eine Mischung von heißem Schwefeldioxydgas und Wasserdampf leitet und dann Gas und Lösung sammelt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lösung zum Kochgefäß führt, während man dessen Inhalt annähernd auf dem Siedepunkt hält. io.
Verfahren nach Anspruch g, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwasser vom Kochgefäß benutzt wird, um den Teil der Schwefeldioxyd enthaltenden Lösung vorzuwärmen, der dem Kochgefäß direkt zugeführt wird. ii.
Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Kombination eines Sammelbehälters zur Aufnahme der Schwefeldioxydlauge aus einem Absorptionsturm, einer Einrichtung zur Lieferung von Lösung aus diesem Behälter, eines Regenerationsturmes, eines getrennten Sammelbehälters für die Aufnahme der Abflüssigkeit vom Regenerationsturme und einer Einrichtung zur Speisung der Abflüssigkeit des Kühlturms und Absorptionsturms.
12. Vorrichtung nach Anspruch ii, gekennzeichnet durch die Vereinigung eines SVritzturmes und eines Absorptionsturms, deren jeder derart eingerichtet ist, daß er eine Menge von Schwefeldioxydlauge empfangen und enthalten kann, einer Spritzplatte im Spritzturme und einer Einrichtung zur Lieferung eines Flüssigkeitsstromes aus einer dieser Quellen in den oberen Teil des Spritzturmes.