DE487942C - Increase of the reaction rate in the production of sulfuric acid from SO-containing gases in the presence of nitrogen-oxygen compounds - 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.Increase of the reaction rate in the production of sulfuric acid from S02-containing gases in the presence of nitrogen-oxygen compounds The production of sulfuric acid from S02_ in the presence of nitrogen oxides in the lead chamber process very large reaction spaces, which is based on the fact that the reactions are very slow get lost. It has therefore been the endeavor of professionals for many years to focus on any Ways to achieve the best possible acceleration of reactions. It got to for this purpose the most varied proposals based on the most varied of findings made. H. V. Welch believes (American patents 128q.166, 128q.167, 1328 552) to have recognized that there is an equilibrium between water and nitrosylsulfuric acid and sulfuric acid formed and will by removing the latter from the gas stream a shift in equilibrium and thus an acceleration of the reaction Reach, whereby he can carry out his procedure with the help of an electric Field served.

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.The present invention is fundamentally based on a different finding the end. It has been found that for the reaction between gas containing SO2, nitrogen oxides, Water and oxygen is important when separating the liquid mist from the gas flow is avoided as far as possible, since, as was recognized, the reaction is just taking place runs over this. It is therefore essential to speed up the response due to this Knowledge required, that all liquid particles (including the sulfuric acid formed) Remain as long as possible in the gas stream, the initiation of the reaction through an intimate swirling of the gas flow is to be promoted.

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.It has also been found that the level of the nitrogen oxide content does not play a decisive role in this process. Patent specification 421 786 describes a process in which, in contrast, it is required that the gas be charged with the maximum achievable amount of nitrogen-oxygen compounds. In the present process, this is not necessary, but an equally good reaction also occurs if the nitrogen oxide content is lower than the maximum content required in the cited patent. It is important, however, that the water of reaction is fed to the apparatus in as finely divided form as possible and that it remains in the gas stream for as long as possible.

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.The method can be carried out in various ways will. So it can be moved into a room, through nozzles or another mechanical mixing device water or dilute sulfuric acid is supplied and the one under the influence of an electric field. By The action of the electric field causes a strong turbulence in the gas and thus the gaseous and liquid components of the gas stream are given an opportunity given to the reaction. The essence of the process is not in itself known vortexing of the gas, but rather in the fact that the electric field operated in such a way is or the apparatus is constructed so that a separation of the liquid particles is avoided if possible, so that the acid mist merely by their own Gravity sink down and thus be withdrawn from the gas flow as late as possible. A wide variety of arrangements can be made to meet these conditions be e.g. B. the desired goal can be achieved that, instead of electrodes in plate form to be used, those in wire form to be used. Own this naturally a much smaller surface and are therefore not capable of having liquid components on them in a substantial amount knock down. Maintaining large electrode spacings would also be desirable Goal lead. Likewise, the use of three-phase or alternating current would result from the the uninterrupted current reversal caused by this enable the achievement of the goal.

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.Instead of using an electric field to swirl the gas, the mechanical mixing devices known per se can also be used. Man can in this case achieve the desired goal that one in the mixing devices maintains such high temperatures that a precipitation of liquid if possible is avoided, but it should be noted that this increase in temperature a does not exert a harmful influence on the reaction.

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.Another embodiment of the method is e.g. B. possible because one in or behind the mechanical mixing device without any particular increase in the Temperature or behind a normally established electric field to the extent that such as liquid precipitation occurs, water, dilute acid or where appropriate Introducing nitrous as a reaction carrier into the gas stream by atomization, whereupon one can resubmit the gases if necessary. The knockdown the acid mist and separation of the acid takes place in a special, behind the Reaction apparatus lying apparatus.

Claims (7)

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. PATENT CLAIMS: i. Method of achieving an accelerated response in the production of sulfuric acid from gases containing SO2 in the presence of nitrogen-oxygen compounds with strong turbulence of the gas, characterized in that during the Reaction, a separation of the liquid mist from the gas flow is avoided as far as possible will. 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. 2. The method according to claim i, characterized in that for swirling the gases in a known manner, an electric field is used in which a Precipitation of liquid mist is avoided as far as possible. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für das elektrische Feld Dreh- oder Wechselstrom verwendet wird. 3. Procedure according to Claim 2, characterized in that three-phase or alternating current for the electric field is used. 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. 4. The method according to claim 2 and 3, characterized in that the precipitation of the mist by choosing the electrode shape, e.g. B. wire shape or large electrode spacing, is avoided. 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. 5. The method according to claim i, characterized characterized in that mixing devices for gas swirling in a known manner used and at such high temperatures, expediently not harmful to the reaction be paused that prevents precipitation of liquid particles or at least is reduced. 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. 6. The method according to claim i, characterized in that that in or behind the mechanical used in a known manner for gas turbulence Mixing devices or behind a normally established electric field in to the extent to which liquid precipitation occurs, water, dilute acid or possibly nitrous is introduced into the gas stream by atomization, whereupon the gases if necessary, be subjected to renewed turbulence. 7. Verfahren nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gebildeten Säurenebel hinter dem Reaktionsapparat in einem zweiten, besonderen Apparat abgeschieden werden.7. Procedure according to Claim i to 6, characterized in that the acid mist formed behind the Reaction apparatus to be deposited in a second, special apparatus.