DK145457B - Fremgangsmaade til fremstilling af svovlsyre ved hvilken maengden af svovlsyretaage i afgangsgassen styres ved temperaturreguregulering - Google Patents

Description

145457

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde ved fremstilling af svovlsyre, ved hvilken en gasstrøm, der indeholder svovltrioxyd og svovlsyredamp i en samlet mængde på indtil 10 rumfangs% og vanddamp i en mængde på indtil 5 50 rumfangs%, føres gennem et svovlsyretårn i modstrøm mod dannet væskeformig svovlsyre gennem en koncentrationszone med svovlsyreberislede fyldlegemer og derefter en absorptionszone hvor svovlsyredamp absorberes i recirkuleret svovlsyre på dermed berislede fyldlegemer.

10 Ved den klassiske kontaktmetode fremstilles svovlsyre ved at svovldioxyd i en tør gasstrøm, typisk med et SC^-ind- 145457 2 hold på 4-12% og et forhold 02:SC>2 på 1:1 - 1,5:1, oxyderes til svovltrioxyd over en katalysator, fortrinsvis en vana-dinkatalysator.

Ved denne tørgas-svovlsyreproces er det vigtigt at den 5 svovldioxydholdige gas inden omdannelsen til svovltrioxyd har lavt indhold af vanddamp, helst under 100 mg E^O/Nm , fordi vanddamp og S03 i gasfase ved temperaturer under ca. 250°C reagerer næsten kvantitativt til svovlsyredamp. Den udkondenserer i SO^-absorptionstårnet som en svovlsyretåge der må 10 fjernes ved hjælp af et højeffektivt gasfilter inden afgangsgassen kan bortledes til atmosfæren.

Denne nødvendige tørring af fødegassen er en væsentlig ulempe, især når den indeholder under 4% SO2, fordi tørringen sker med anvendelse af den producerede syre som tørremiddel.

15 Gassens indhold af støv eller svovlsyre i form af smådråber må fjernes ved skrubning med vand, og høje vandindhold i gassen søges ofte nedsat ved afkøling til under dugpunktet inden gassen tørres. Den gas der skal tørres ved hjælp af den producerede syre vil derfor i almindelighed være mættet med vand-20 damp ved et tryk nær atmosfærens og en temperatur i området 35-50°C, afhængig af kølevandets temperatur, hvilket svarer til 5,6-12% H20 i gassen ved atmosfærisk tryk. Tørringsprocessen kan ikke udføres tilstrækkelig effektivt hvis svovlsyrekon centr at ionen i tørringssyren kommer under 92%, der 25 svarer til et molforhold H20:S02 i den samlede fødegas på 1,5:1, hvilket atter betyder at fx en fødegas med 4% S02 skal køles til under 36°C for at gassen kan tørres tilstrækkeligt.

En anden væsentlig ulempe ved tørgasprocessen er, at 30 der ved kølingen med vand og genopvarmning til den til omdannelse af S02 til S03 nødvendige temperatur på 400-450°C afgives en betydelig varmemængde til kølevandet, svarende til en afkøling af gassen på ca. 150°C. Det bevirker at der ved et S02~indhold i fødegassen på under ca. 4% skal tilføres 35 varme udefra for at holde anlægget i drift, med deraf følgende forøgede brændselsudgifter og omkostninger til de nødvendige varmevekslerel 145457 3

Disse ulemper har ført til at man har udviklet såkaldte vådgasmetoder til fremstilling af svovlsyre, især til brug ved fødegasser med lavere S02-indhold end 4-6%, så man kan behandle gassen med det vanddampindhold den måtte have 5 fra kilden uden først at skulle afkøle og tørre den.

Der kendes forskellige udformninger af sådanne vådgasmetoder, men en fælles og væsentlig ulempe ved dem er at der dannes store mængder svovlsyretåge, "acid mist", i afgangsgassen fra anlægget; denne svovlsyretåge må ikke bortledes 10 til atmosfæren og må derfor fjernes med store, stærkt tryk-tabsgivende filtre. Desuden har den producerede syre som regel en væsentlig lavere koncentration end de 93% H2S04' der normalt ønskes for kommerciel svovlsyre.

Det er opfindelsens formål at afhjælpe disse ulemper 15 ved en vådgas-svovlsyremetode af den indledningsvis angivne art, og det opnås ifølge opfindelsen ved en temperaturregule-ring af den i krav l's kendetegnende del angivne art.

En nærmere forståelse heraf kræver en lidt mere udførlig betragtning af dele af kendt teknik, der derfor vil bli-20 ve forklaret i det følgende, til dels under henvisning til tegningen. På denne viser fig. 1 en skematisk gengivelse af et vådgas-svovlsyre-anlæg til brug ved en kendt fremgangsmåde, fig. 2 i samme målestok et tilsvarende anlæg, ændret 25 til udøvelse af den foreliggende fremgangsmåde og fig. 3 et pilotanlæg på hvilket nogle senere i nærværende beskrivelse omtalte forsøg er udført.

Fælles for de fremgangsmåder, der her redegøres for, er at den våde SC^-holdige gas opvarmes til 400-450°C hvorefter 30 S02 oxyderes til oyer et eller flere lag katalysator, sædvan ligvis vanadinkatalysator, idet der køles mellem de enkelte lag når der er flere. Den dannede SO^- og E^O-holdige gas kan derefter, fx ved hjælp af en dampkedel, afkøles til en temperatur på ca. 300°C, der er sikkert over dugpunktet for svovl- 4 145Λ57 syredampen i gassen og altså ikke medfører risiko for en kondensation af svovlsyre inden dens udskillelse af gassen, en kondensation der ville ødelægge varmeveksleren. Selve kondensationen af SO^/E^O til flydende svovlsyre foregik ved den op-5 rindelige udvikling af vådgasmetoden ved 50-80°C, senere ved noget højere- temperatur.

Således er det kendt (Sulphur No. 123, marts-april 1976, s. 36-42) at bratkøle den ca. 300°C varme, vanddampholdige SOg-gas til under 100°C ved hjælp af kold svovlsyre i et be-10 rislingstårn eller en Venturi-skrubber. Svovlsyren kondenseres dels til flydende syre der udtages som produkt med en koncentration på 70-85% I^SO^, dels i form af en syretåge der fjernes ved hjælp af et eller flere højeffektive filtre. Det er fra nævnte publikation også kendt at foretage delvis konden-15 sation af syredampen i en venturi-skrubber ved 180-230°C inden slutkondensation i et pakket og med svovlsyre berislet tårn.

Ved en variant (P. Schoubye, Sulphur, juli-august 1978; fransk patentskrift 1.395. 56.1) af denne fremgangsmåde opkoncentreres 20 den i berislingstårnet kondenserede og i filteret opfangede og udskilte fortrinsvis tynde svovlsyre til 93-96% H2S04 ved kontakt i en koncentrator, i praksis en koncentreringszone i tårnet, i modstrøm mod den ca. 300°C varme SOg-holdige føde-gas. Den praktiske gennemførelse af denne udformning af våd-25 gas-svovlsyremetoden anskueliggøres lettest ved henvisning til fig. 1.

På denne er 10 en ledning for fødegas indeholdende svovldioxyd; fødegassen indeholder typisk under 6% S02 og indeholder tillige oxygen og vanddamp. Fødegassens SC>2 oxyderes 30 til SOg i en konverter 12, der typisk indeholder to katalysatorlag 14 og 16 med mellemliggende køling i en kedel 18. Oxyda-tionen sker ved en temperatur på 400-450°C. Den udgående, nu SOg-holdige gas afkøles i en kedel 20 til en temperatur T^, der skal være sikkert over gassens dugpunkt og typisk er ca. 300°C 35 før den føres gennem en ledning 22 som indgangsgas til et udmuret svovlsyretårn 24. Gassen føres gennem dette i opadgående retning, og i hovedsagen består det af tre zoner, nederst en 145457 5 koncentrationszone eller koncentrator 26, derover en absorptionszone eller absorber 28 og foroven en agglomeratlonszone 30.

I koncentrationszonen 26 er der en pakning af syrefa-5 ste fyldlegemer, der berisles med kandenssvovlsyre. Opadstrøm-mende indgangsgas fra ledningen 22 kommer her i kontakt med væsken, der herved opkoncentreres til en koncentration på 93-98% H2S04; den dannede og opkoncentreråde svovlsyre udtages fra tårnets nederste del gennem en ledning 32 og køles i 10 en varmeveksler 34.

Mellem koncentrationszonen 26 og absorptionszonen 28 er der en beholder 36 for væskeformig svovlsyre og med et indre overløb 38. Efter passage af koncentratoren er gassen blevet afkølet til en temperatur T2 på typisk ca. 240°C og er 15 nu mættet med svovlsyredamp. I absorptionszonen 28 er der også en pakning af syrefaste fyldlegemer, der berisles med væskeformig svovlsyre med en temperatur T,. på typisk ca. 100°C, hvilket medfører at den opadstrømmende gas afkøles til ca. 120°C, hvorved næsten al svovlsyredampen kondenseres og absorberes i 20 berislingssyren eller føres op i et filter 46 i form af Syretåge. Den kondenserede syre løber som allerede nævnt nedad gennem overløbsrøret og repræsenterer anlæggets nettoproduktion. En del af den kondenserede syre foreligger dog som ganske små dråber, der i form af syretåge føres videre opad i 25 tårnet med den opadstrømmende gas.

Berislingssyren fremkommer ved en recirkulation, idet syre fra beholderen 36 og med en temperatur T4, typisk ca.

140°C, føres via en ledning 40 og en syrekøler 42 tilbage til tårnet 24 til berisling af absorptionszonen 28. Den har 30 ved returneringen til tårnet typisk en koncentration på 85-88% H2S04 og risler ned over pakningen i absorptionszonen 28 fra åbninger i en væskefordeler 44.

Syretågens fine dråber agglomereres delvis til større dråber i en pakning af syrefaste fyldlegemer i agglomerations-35 zonen, hvorfra de kan risle ned som væskeformig svovlsyre gennem zonerne 28 og 26. Resterende mængder smådråber må opfanges i et højeffektivt filter 46 inden den nu for svovlsyre 145457 6 og svovltrioxyd i alt væsentligt befriede gas kan ledes bort til atmosfæren gennem en skorsten 48.

Det har imidlertid vist sig at der i vådgas-svovlsyre-anlæg, også af den i fig. 1 viste type, i praksis dannes store 5 mængder svovlsyretåge, og at agglomerationen til større dråber i agglomerationszonen 30 ikke er ret fuldstændig, så der trods agglomerations zonen behøves et meget stort og effektivt filter 46, hvilket ved opfangning af en stor mængde syretåge medfører et betydeligt trykfald og deraf følgende betydeligt energifor-10 brug til drift af ikke viste kompressorer.

Der er som antydet foran opfindelsens formål at tilvejebringe en fremgangsmåde af den angivne art, hvor mængden af svovlsyretåge formindskes væsentligt samtidig med at det stadig muliggøres at udtage den producerede svovlsyre med 15 den ønskede koncentration på mindst 93% I^SO^.

Ved indledende forsøg viste det sig overraskende i praksis, at der ved lave koncentrationer af svovltrioxyd i indgangsgassen til tårnet, dvs. under 0,5 eller 1% SO^, kunne opnås rimeligt tågefri drift, hvis recirkulationssyrens ud-20 gangstemperatur T4 lå på det højest tilladelige for anlægget, dvs, 140-150°C og samtidig indgangs temperaturen af indgangsgassen til tårnet var højst ca. 280°C. Ved et SOg-ind-hold i gassen til tårnet på over 1-2% dannedes der store mængder syretåge, som havde tendens til at oversvømme fil-25 teret og umuliggøre drift af anlægget,. og endvidere blev emis-sionsgrænsen på 50 mg syretåge pr. Nm overskredet fordi gas-sen ofte indeholder mere end 10 g syretåge pr. Nm samtidig med at filteret kun fjerner 99% af syretågen. Selv ved installation af meget store filtre måtte man vente ikke at kun-30 ne overholde en emissionsgrænse på 40 eller blot 50 mg syre-tåge pr. Nm , fordi syretågeindholdet i gassen ofte var over 3 10-20 g/Nm , mens rensningsgraden for selv de bedste filtre næppe er over 99,5%.

På basis af disse iagttagelser blev der foretaget pi-35 lotforsøg, nærmere beskrevet senere i beskrivelsen. Ved forsøgene viste det sig overraskende at dannelse af syretåge afhænger af nedennævnte fire driftsparametre, og at udslip af svovlsyre i såvel dampform som tågeform praktisk taget kunne 145457 7 undgås helt uden anvendelse af tågefiltre ved valg af den rette kombination af de fire parametre, nemlig: 1) Temperaturen af den recirkulationssyre der forlader tårnet (ved den i fig. 1 viste udførelse ad ledningen 40) og 5 som efter køling vender tilbage til tårnet som berislingssy- re ad fordeleren 44. Når denne temperatur er over en vis kritisk værdi, afhængigt af de nedennævnte andre tre faktorer, forsvinder syretågen praktisk taget helt.

2) Koncentrationen af SO^ plus E^SO^-damp i indgangsgas- 10 sen til tårnet, i det følgende betegnet PgQ jo højere koncentrationen er, desto større er tendensen til tågedannel-se. I sammenhæng hermed har også koncentrationen af vanddamp i indgangsgassen en vis betydning.

3) Temperaturen T^ af indgangsgassen til tårnet. For at 15 undgå korrosion i varmeveksleren før tårnet må T-^ være mindst 30°C og helst mindst 40°C over gassens svovl-syredugpunkt, hvorfor differensen mellem dugpunktet og T^ snarere end T^ selv indgår i bestemmelsen af T4- 4) Temperaturen T^ af berislingssyren og forholdet mellem 20 mængden af indgangsgas og berislingssyre, L:G udtrykt som 3 kg/h berislingssyre pr. Nm /h indgangsgas. Beregning af varmebalancen for tårnet viser imidlertid at Tg og L:G er indbyrdes afhængige og bestemt ved når og sammensætningen af indgangsgassen er kendt.

25 Det viste sig ved forsøgene at desto større Pcn er &υ3 i og desto højere er, desto højere skal være for at' undgå dannelse af syretåge. Det viste sig også at tendensen til dannelse af syretåge aftog, med andre ord at den kritiske værdi af T^ aftog, med nedsat syre-recirkulation ned til en 30 vis grænse; under den kunne gassen ikke laanger afkøles tilstrækkeligt til at undgå udslip af dampformig svovlsyre. Det sker når afgangsgassens temperatur er over 120°C-130°C.

På basis af det anførte har det vist sig at man selv uden anvendelse af et højeffektivt filter kan opnå en afgangs-35 gas fra et vådgas-svovlsyreanlæg der er i det væsentlige fri for svovlsyredamp og svovlsyretåge, hvis man ifølge opfindelsen gennemfører driften i svovlsyretårnet under sådanne tem- 145457 δ peraturforhold,at recirkulationssyren udgår fra tårnet med en temperatur på T^°C, bestemt ved formlen T4 > 140 + 6α + β + 0,2 (T^-T^ hvor a er koncentrationen i rumfangs% af S03 + H^SC^-damp i 5 indgangsgassen til tårnet, β koncentrationen af vanddamp i samme indgangsgas, temperaturen af samme indgangsgas i °C, dugpunktet for svovlsyredampen i samme indgangsgas i °C (og T^-T^ er mindst 10). Udtrykket er rimeligt gyldigt i det i praksis interessante koncentrationsområde på 0,2-10% 10 (S03+H2S04-damp), samt for vanddampkoncentrationer op til ca. 30% H20.

Det er ved definitionen af opfindelsen forudsat at nøgleparameteren for om der dannes syretåge eller ej er udgangstemperaturen T4 af recirkulationssyren. Den virkelige nøgleparame- 15 ter synes dog at være temperaturdifferensen mellem temperaturen T2 af den gas der strømmer op fra koncentrationszonen og T4> Da imidlertid T2 er en forholdsvis konstant temperatur ved praktisk drift af anlægget, er det en tilladelig forenkling at betragte T4 som den udslaggivende parameter.

20 Det kan nævnes at T2-T4 ved en koncentration på 0,5-1% S03 i indgangsgsasen skal være mindre end ca. 100°C ved 3% S03 i indgangsgassen mindre end ca. 70°C og ved 5-6% SO- i indgangsgassen mindre end ca. 40°C for at sikre at der -5 3 er under 50 mg H2S04 pr. Nm i afgangsgassen før filteret.

25 Det beror antagelig på at en for stor temperaturdifferens mellem de berislede fyldlegemer og gassen medfører en så stærk underafkøling af H2S04-dampen nederst i absorptionszonen, at syren kondenserer ud i gasfase som aerosol i stedet for at diffundere ud i væskefilmen på fyldlegemerne.

30 Denne mekanisme ved tågedannelsen forklarer også hvor for stor overtemperatur af indgangsgassen giver forøget tendens til tågedannelse, eller med andre ord fordrer forøgelse af T4, idet nemlig denne overtemperatur bevirker at der fordamper svovlsyre i koncentrationszonen, 35 så koncentrationen af H2S04-damp i absorptionszonens nedre 145457 9 dele forøges. Det bemærkes dog at denne forklaring ikke er udtømmende, og at de refererede resultater er vanskelige at forklare fuldt ud, da forholdene i absorptionszonen kompliceres af at der øverst i denne sker absorption af vanddamp fra be-5 rislingssyrens gasfase, hvilket kan give denne en temperaturstigning på op til 40-80°C .

Ved pilotforsøgene viste det sig også at driftforholdene i koncentrationszonen har stor praktisk betydning. Hvis syren,der gennem overløbet 38 løber ned i koncentrationszonen 10 26,ikke er mindst lige så varm som udløbet fra absorptionszo nen og dermed recirkulationssyren, så forøges tågedannelsen væsentligt der hvor den nedløbende syre møder den varme gas i koncentrationszonen, og denne syretåge går næsten uformindsket gennem absorptionszonen til filteret. Man bør derfor ifølge 15 opfindelsen lade svovlsyre løbe til koncentrations zonen med mindst den temperatur med hvilken recirkulationssyren udtages fra tårnet. I praksis kan dette opnås ved passende varmeisolation af tårnet og ved at tårnet udføres med indre overløb, gennem hvilket den producerede syre løber ned i den 20 med absorberdelen sammenbyggede koncentrator, hvorved der ikke kan ske afkøling af syren som der kan, hvis overløbsrøret er ført udvendig på tårnet eller koncentrator og absorber er adskilt.

Det fremgik af pilotforsøgene at det uden koncentra-25 tionszonen er praktisk taget umuligt at undgå dannelse af store mængder svovlsyretåge, hvorimod den ikke er nødvendig for at opnå den ønskede koncentration på mindst 93% ^SQ^.

Hvis man således fører den 280-300°C varme indgangsgas direkte til absorptionszonen, vil udgangssyren fra denne have en 30 koncentration på ca. 93% ved en udgangstemperatur på 180-200°C. Produktsyre kunne således i og for sig tappes direkte ud af kredsløbet for cirkulationssyren uden anvendelse af overløbet 38 og koncentrationszonen. Overraskende viste det sig imidlertid at koncentrationszonen er nødvendig af en 35 helt anden grund end ved den beskrevne kendte teknik, nemlig for at undgå syretåge.

145457 10

En fjerde væsentlig iagttagelse var at tendensen til dannelse af syretåge synes at aftage noget med stigende størrelse af fyldlegemerne. Således sås der ved pilotforsøgene større tendens til tågedannelse ved anvendelse af 10 mm sad-5 ler i stedet for 20 mm sadler i absorptionszonen? og i et industrielt anlæg, hvor der anvendes 50 mm sadler, finder man efter ændring af anlægget i overensstemmelse med fremgangsmåden ifølge opfindelsen, at den nødvendige temperatur ved 5-6% (SQg+I^SO^) i indgangsgassen er 10-20°C lavere end 10 den der fandtes ved pilotforsøgene. Man går derfor ifølge opfindelsen særlig hensigtsmæssigt frem som angivet i krav 4.

Ved de nævnte forsøg har det vist sig, som det fremgår af omstående tabel 2, at temperaturen Ti- af berislingssy-ren er af betydning for dannelsen af syretåge, således at la-15 vere temperatur af den nedsætter mængden af syretåge. Temperaturen Tg af gassen fra absorptionszonen er til dels en funktion af temperaturen af berislingssyren; denne opvarmes ved kontakten med de opadstrømmende gasser over absorptionszonen 28. Når de foran beskrevne fordringer til den temperatur, 20 med hvilken recirkulationssyren udtages fra tårnet, er opfyldt, kan mængden af syretåge holdes meget lav, hvis ifølge opfindelsen den recirkulerende syre tilføres tårnet over absorptionszonen ved en temperatur på 30-60°C, mens den ved den i fig. 1 anskueliggjorte kendte teknik typisk er ca. 100°C.

25 Det forhold, at temperaturstigningen T5-T4 for beris lingssyren ved passagen gennem absorptionszonen øges fra 20-40°C til 100-150°C ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, medfører at strømmen af berislingssyre bliver ca. 4 gange mindre ved den foreliggende fremgangsmåde end ved kendt teknik, hvor-30 ved tårnets diameter kan reduceres.

De af fremgangsmåden ifølge opfindelsen betingede driftsmæssige ændringer og i praksis deraf nødvendiggjorte ændringer af det beskrevne vådgasanlæg fremgår af fig. 2, hvor kun selve tårnet er vist.

35 Diameteren af tårnet 24 kan formindskes på grund af den væsentlig mindre væskebelastning. Fyldlegemerne i koncentrationszonen 26 og absorptionszonen 28, der ved den kendte n 145457 udformning typisk er 20-25 mm store, kan som nævnt erstattes med lidt større fyldlegemer, specielt med en nominel størrelse på 50 mm eller derover, hvorved strømningsmodstanden og dermed tryktabet formindskes.

5 For at beskytte syrekøleren 42 mod den højere tempera tur af den fra tårnet udgående recirkulationssyre indlægges der et ekstra omløb 50, hvori køleren 42 indgår, i det ledningssystem omfattende ledningen 40, der fører recirkulationssyren gennem køleren tilbage til væskefordeleren 44. Tempera-10 turen i recirkulationssysternet efter køleren 42 holdes hen sigtsmæssigt på de forannævnte 30-60°C, fx på ca.

50°C.

Desuden forøges kapaciteten af syrekøleren 42 fordi syren af den anførte grund skal køles til en lavere temperatur 15 end hidtil.

Pakningen i agglomerationszonen 30 kan erstattes med et simpelt dråbefang 52. Derimod bevares filteret 46 i princippet for at hindre udslip af syretåge ved anlæggets start og ved driftsforstyrrelser. Det kan eventuelt gøres mindre 20 end ellers. Da det under normal drift praktisk taget ikke skal opsamle syretåge, vil det kun medføre ringe tryktab.

Ved anvendelse i et industrielt anlæg af den angivne fremgangsmåde har man således ved anvendelse af filtre, der er forholdsvis billige i investering og drift, opnået stabil drift med 25 indhold af syretåge i afgangsgassen på under nogle få mg pr. Nm .

Tykkelsen af udmuringen og varmeisolationsmaterialer omkring absorptionszonen 28 og den del af tårnet, der ligger mellem denne og koncentrationszonen 26, forøges på grund af den højere temperatur i absorptionszonen og kravet til højere 30 temperatur T^.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen skal til slut belyses yderligere ved beskrivelse af de tidligere nævnte forsøg og et pilotanlæg der anvendtes dertil.

Forsøg 35 Til forsøgene anvendtes det i fig. 3 skematisk viste pilotanlæg. Gas fra et industrielt malmristningsanlæg og indeholdende 0,5-1% SO« samt kuldioxyd, nitrogen, argon og * 3 vanddamp, føres i en mængde på 20-35 Nm /h via et flow- 12 145457 meter 60 og en gasvarmer 66 til konverteren 12/ hvor ca. 98% af S02“indholdet oxyderes til SO^· Ved nogle forsøg anvendtes højere koncentration af SC>2, og ekstra mængder heraf kan tilføres gennem et andet flowmeter 62, og ekstra vanddamp gen-5 nem en ledning 64. Efter køling til den ønskede temperatur T^ i varmeveksleren 20 føres gassen som ved kendt teknik til den nedre del af et lodret svovlsyretårn 24.

Tårnet 24 er opbygget af glasrør med en indvendig diameter på 100 mm og isoleret med 15-20 cm tyk mineraluld, hvor-10 ved varmetabet frem til temperaturmålepunktet ved recirkulationssyrens tilbagevenden til tårnet var mindre end svarende til et temperaturfald på 10°C. Som fyldlegemer både i koncentrationszonen 26, der havde en højde på 0,6 m og i absorptionszonen 28, der havde en højde på 1,5 m, anvendtes der 20 mm 15 keramiske sadelformede legemer.

Temperaturer måltes med termoelementer i termolommer med diameter 3 mm.

Gasprøver til bestemmelse af indholdet af syretåge udtoges gennem en ledning 68; syretågen frafiltreredes i et 20 glasuldsfilter og dens mængde bestemtes ved titrering.

Som i de beskrevne industrielle anlæg havde pilotanlægget mellem koncentrationszonen og absorptionszonen en beholder 36 med et overløb 38, og syre med en temperatur T^ recirkuleredes via en ledning 40, køler 42, flowmeter 70 og berislings-25 indløb 44 til tårnet 24 over absorberen. Gas afgik fra tårnet gennem filteret 46 og skorstenen 48.

Typiske måleresultater er vist i nedenstående tabel 1 og 2. De viste måleresultater er gennemsnitsværdier målt over perioder på 4-6 timer med konstante driftsforhold. Inden for 30 en sådan måleperiode kunne de målte syretågeværdier variere fra 50% til 200% af gennemsnitsværdien, mens temperaturerne holdtes på den angivne + 4°C.

De forsøg der førte til resultaterne i tabel 1 blev foretaget med konstant temperaturaf den til tårnet recirkule-35 rede syre på T^ = 35°C. Gassens afgangstemperatur i ledningen 68 og skorstenen 48 var 70-90°C og gasstrømmen gennem tårnet var ca. 26 Nm /h pr. m tårntværsnit. Syrerecirkulationshastigheden gennem ledningen 40, køleren 42 og flowmeteret 70 til beris lings indløbet 44 var ca. .15-25 1/h og reguleredes til opnå- 145457 13 else af den ønskede værdi af T4. Usikkerhedsfaktoren på bestemmelsen af indholdet af syretåge før filteret var som nævnt 0,5-2.

___Tabel 1 _ 5 Indgangsgas i T-, T., T_, T., T?-T. Indhold af syre- „ Op Op Op Op Op tåge før filter, iedn. 22 c C C C C g ^SO./Nm3 % so3 % h2o __ ______ 0,6 - 1 10 228 280 230 100 130 10 10 0,6-1 10 228 280 230 130 100 2 0,6 - 1 10 228 280 230 150 80 0,04 3 10 235 290 240 130 110 >10 3 10 235 290 240 150 90 2 3 10 235 290 240 180 60 0,04 15 3 20 245 300 250 190 60 0,04 3 5 235 280 240 180 60 0,03 5-6 10 245 300 250 150 100 >10 5-6 10 245 300 250 180 70 1 5-6 10 245 300 250 190 60 0,2 20 5 - 6 10 245 300 250 200 50 0,04 ' 5 - 6 10 245 330 250 200 50 _0/3_

Som det fremgår af det tidligere anførte og tegningen er dugpunktet for svovlsyredampen i indgangsgassen i led1· ningen 22, T3 temperaturen af denne indgangsgas, T2 tempera-25 turen af den gas der går fra koncentratoren op i absorberen 28 og T4 temperaturen af svovlsyren i recirkulationsledningen 40, der forlader absorptionsdelen.

Tabel 1 viser at der mad en indløbstaiperatur ' til tårnet på 3EPc for den recirkulerede syre kan ske en så høj absorption 30 af svovlsyredamp i recirkulationssyrén og eventuelt allerede i koncentrationszonen, at der findes højst 60 mg syretåge pr. m3 afgangsgas, hvis cirkulationssyrens udgangstemperatur (T^) holdes over ca. 150°C når der er 0,6-1% SO^ i indgangsgassen, over ca. 180°C når den indeholder 3% SO^ og over ca.

35 200°C når den indeholder 5-6% S03, idet indgangsgassens tem peratur skal være sikkert over dugpunktet, i hvert fald ca.

145457 14 30°C dejrover. Indgangsgassen må på den anden side, som nævnt i den foregående del af beskrivelsen, heller ikke have en for høj temperatur uden samtidig forøgelse af T^, da dette, som det fremgår af sidste forsøg i tabel 1, giver tendens 5 til forøget tågedannelse. Det ses at vandindholdet i indgangsgassen har en lille indflydelse på den kritiske værdi for recirkulationsgassens udgangstemperatur.

Tabel 2 viser resultater af en forsøgsserie hvor strømmen L og indgangstemperaturen T,. af berislingssyren blev va-10 rieret, mens indgangsstrømmen G i ledningen 22 holdtes konstant på 22 Nm^/h og temperaturen T^ af denne konstant på 280°C; indholdet af SO^ var 3% og af vanddamp 10%, dugpunktet således 235°C.

Den højere målte mængde syretåge inden filteret ved må- 15 lingerne i den anførte rækkefølge kan næppe alene forklares ved det højere sovlsyredamptryk, der ved T,=130°C og 6-7% til- J 3 bageværende vanddamp inden filteret er ca. 40 mg H2S04 pr. Nm .

Det er sandsynligt, at lave værdier af L/G i sig selv formindsker tendensen til dannelse af syretåge, fordi lave værdier af 20 l/G betyder at varmekapaciteten af de to strømme nærmer sig hinanden, hvilket igen ifølge den almindelige teori for varmeveksling mellem to strømme bevirker at temperaturprofilen i den nederste, kritiske del af absorberen bliver mindre stejl, og at kondensationen af svovlsyredamp derfor sker langsomme-25 re.

__Tabel 2________ T5, °C 1 syre pr. T ,°C T_, °C Syretåge inden time i led- filter, ,

ning 44 mg H2S04/NmJ

35 14 180 80 30 60 16 180 90 40 30 120 24 180 130 200