DE2243577A1 - Verfahren zur herstellung von quecksilberfreier schwefelsaeure - Google Patents
Verfahren zur herstellung von quecksilberfreier schwefelsaeureInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Schwefelsäure, die von Schwermetall, insbesondere
Quecksilber, frei ist.
Bei dom allgemein bekannten Verfahren zur Herstellung von
Schworelsäure nach dem Kontaktverfahren wird das aus dem
Röstofen stammende Gns dadurch gereinigt, daß man e"s durch
einen Abhitzekessel, einen Zyklon, einen Staubfilter nach
"Cot troll, oinen Kühlturm, einen Waschturm, einen Gaskühler
und eine Nebelkammer nach Cottrell der Reihe nach hindurchleitet. Dann wird das so gereinigte Gas von seiner Feuchtigkeit,
mit Ui. J ic eines Trockenturms befreit und durch eine Gruppe
Vf)H Konvertern in S0„ überführt. Dieses wird dann innerhalb
fines Absorp t i
<>ns turms i ti Schwefelsäure aufgenommen, um so eine
'xV/'ii.i'e Schwefelsäure zu erhalten.
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Bei der Herstellung von Schwefelsäure werden heutzutage Sulfide
von Nicht-Eisenmetallen wie Kupfer, Blei, Zink und dergleichen häufig als Rohmaterialien verwendet. Solche Ausgangsstoffe
enthalten mitunter als Verunreinigungen Verbindungen, die mit
den üblichen Vorrichtungen schwer zu entfernen sind, wie z. B. Fluorverbindungen, Quecksilber und dergleichen. Insbesondere
Quecksilber läßt sich durch die oben angegebenen Raffinationsvorrichtungen nicht auffangen. Es ist im Stande,
in den Trockenturm mitgerissen und dort mit der Schwefelsäure
gemischt zu werden. Obwohl es nur in sehr geringen Mengen vorhanden ist, führt dies zu einer Verunreinigung der produzierten
Schwefelsäure durch die im Absorptionsturm zugeführte Austauschsäure. Die Anwesenheit von Quecksilber in der Schwefelsäure,
auch wenn es nur in sehr geringen Mengen vorliegt, stellt im Hinblick auf den in der Öffentlichkeit verursachten Schaden
um so mehr ein Problem dar, als die Schwefelsäure in großen Mengen in verschiedenen Bereichen der Technik als Zwischenprodukt
verwendet wird. Aus diesem Grunde ist in der Technik allgemein die Forderung nach Entwicklung eines Herstellungsverfahrens
für Schwefelsäure laut geworden, welches eine wirksame Entfernung des Quecksilbers ermöglicht.
Als Herstellungsmethode zur Gewinnung von Schwefelsäure nach
dem Kontaktverfahren, welches diesen Forderungen entspricht·, ist ein Verfahren zur Entfernung des Quecksilbers für hocherhitzte
Röstgase aus der japanischen Patentanmeldung Nr. 2206/1972 bekannt. Nach diesem Verfahren, das im Folgenden
als Autokumpu-Verfahren bezeichnet wird, werden die hocherhitzten Röstgase, die aus der heißen Cottrell-Entstaubung
entweichen, in den Schwefelsäurebildner eingeleitet, wo die
SuIfatisicrung stattfindet und das Quecksilber als Sulfat niedergeschlagen wird. Der gewonnene Niederschlag wird mit
Wasser gewaschen und die ausgefällten Sulfate des Eisens, Zinks usw. werden aufgrund ihres Löslichkeitsuntcrschiedes
in Wasser voneinander getrennt, wobei Quecksilber, Selen und dergleichen, die in Wasser nur sehr schwer löslich sind,
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abgetrennt werden. Bei dieser Arbeitsweise werden die wasserlöslichen
Stoffe in Form einer wässrigen Lösung in den Röstofen zmriickgeleitet.
Bei diesem Verfahren enthalten die Röstgase,nämlicli das SQo~Gas,
vrelches der SuIfatisierung unterworfen wird, noch Quecksilber
in einer Menge von etwa 0,2 mg/Ncbm„ Das aus der SuIfatisiervorrichtung
austretende Gas wird mit einer 30%igen verdünnten
Schwefelsäure mit Hilfe eines Venturi—Wäschers gewaschen und
dann dem Nebelfilter nach Cottrell der nächsten Verfahrensstufe zugeleitet.
Das im Vorstehenden beschriebene Autokumptü.-Verfahren ist
zugegebenermaßen in der Laget Schwefelsäure -unter wirksamer
Entfernung des Quecksilbers aus dem Röstgas toad gleichzeitiger
Gewinnung des abgetrennten Quecksilbers herzustellen· Bei diesem Verfahren wird jedoch die Temperatur"der"im Kreislauf
geführten Säure durch einen außerhalb aageordnetea Wärmeaustauscher
geregelt, um zu verhüten, - daß die im Kreislauf
strömende Säure durch Absorption der Feuchtigkeit der Röstgase
bei Gelegenheit der Sulfatxsiertmg verdünnt wird» Bie Schwefelsäure
tritt dabei mit einer Temperatur von %0 in den Schwefel-,
säurebildner ein und tritt aus diesem mit einer Temperatur von
l80° aus. Das Röstgas, wird so geregelt„ daß es in den Schwefelsäurebildner
mit einer Temperatur von 350 eintritt und aus
diesem mit einer Temperatur vom l8©° austritt,, Bie Temperatur
der Schwefelsäure und der Röstgase ist so hoch, daß es schwierig ist, ein geeignetes Material für den Schwefelsäurebildner, den
Wärmeaustauscher usw. zu finden. Besonders im Fall« wenn gleichzeitig
noch Fluor im Gas enthalten ist, unterliegt das Innere des Schwefelsäurebildners der Gefahr der Korrosion. Dieser
muß daher oft repariert werden, wobei die Arbeitsweise des Schliefelsäurebildners unterbrochen wird, Überdies verbreitet
sich der in der heißen Cottrell-Anlage nicht aufgefangene Staub und reagiert mit der Schwefelsäure im Schwefelsäurebildner
des Autokumpu-Verfahrens, wobei Zinksulfat, Eisensulfat,
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Kalziumsulfat und dergleichen gebildet werden, die sich innerhalb
der Rohrleitung niederschlagen, wenn die Schwefelsäure
gekühlt wird, wodurch Mißhelligkeiten, wie Verstopfungen der Rohrleitungen und dergleichen auftreten.
Die Verfasser der vorliegenden Erfindung haben die Verfahren zur Herstellung von Schwefelsäure nach dem Kontaktverfahren
unter Verwendung von Röstgasen, die beim Rösten von Nicht-Eisenmetallsulfiden wie Zink, Blei und dergleichen entstehen,
genau geprüft und haben hierbei erfolgreich die Nachteile des Autokumpu-Verfahrens beseitigt, wobei die vorliegende Erfindung
entstanden ist.
Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung
eines Verfahrens zur Herstellung von Schwefelsäure, die frei
ist von Schwermetallen, besonders Quecksilber, nach dem Kontaktverfahren.
Die neue Arbeitsweise ist imstande, in wirksamer Weise Schwermetalle, besonders Quecksilber, aus dem Röstgas
zu entfernen, abzutrennen und wiederzugewinnen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Schwefelsäure,
das zur Entfernung von Quecksilber aus dem Röstgas mit Hilfe eines Waschverfahrens für die Röstgase bei niederer Temperatur
mit Hilfe niedrig temperierter Schwefelsäure in der Lage ist,
ohne daß irgendwelche Mißhelligkeiten im Hinblick auf das Baumaterial des Schwefelsäurebildners einschließlich des Trockenturms
oder des Quecksilberabsorptionsturms, des Wärmeaustauschers usw. gemäß vorliegender Erfindung eintreten.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Schwefelsäure,
welches es ermöglich;., die Wäsche ohne irgendwelche Mißhelligkeiten
durchzuführen, selbst in dem Fall, daß das Röstgas nicht in der Lage ist, nach dem Autokumpu-Verfahren behandelt zu
werden, d. h. in solchen Fällen, wenn die Konzentration dor im Kreislauf geführten Säure infolge der Feuchtigkeit und der
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Temperatur des Gases nicht oberhalb einer Konzentration von 80 % Schwefelsäure gehalten werden kann und/oder wenn ein
beträchtlicher Anteil des nichtabgefangenen Staubes in den Schwefelsäurebildner eintritt, weil die Entstaubungswirkung
des Cottrell-Entstaubers zu gering ist.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung beruht auf der Feststellung
der Erfinder, daß das in einer Schwefelsäure einer Konzentration unter 80 % enthaltene Quecksilber leicht als
QuecksiIbersulfid entfernt werden kann. Die Erfindung bezieht
sich daher auf ein Verfahren zur Herstellung von Schwefelsäure,
welches durch die Verwendung einer Trockenanlage, die aus einem oder zwei Türmen bestehen kann, oder eines Quecksilberabsorptionsturms
gekennzeichnet ist, der an der Außenseite des Hauptgebläses zusätzlich zu dem Trockenturm angeordnet
ist, und zwar zu dem Zweck, um die Wäsche innerhalb desselben unter solchen Bedingungen durchzuführen, daß die Konzentration
der Schwefeisäure 30 - 99 % beträgt und die Temperatur über
20 liegt. Hierauf wird der so gewonnenen Säure ein Reagenz zur Absorption der Schwermetalle, insbesondere des Quecksilbers,
zugesetzt und dafür gesorgt, daß die Konzentration mindestens 80 % (für gewöhnlich 93 - 95 %) beträgt, xrobei das Quecksilber
entfernt wird. Hierauf leitet man die so behandelte Säure in den Absοrptionsturm als Austauschsäure ein oder zieht
sie unmittelbar als Endprodukt ab.
Hit anderen Worten betrifft die vorliegende Erfindung ein
Verfahren zur Herstellung von Schwefelsäure unter Anwendung des üblichen Kontaktverfahrens, das dadurch gekennzeichnet ist,
daß das niedrig temperierte Röstgas, das aus dem Nebelfilter nach Cottrell austritt, in den Turm eines Säureherstellungssystems
eingeleitet wird, um hier mit einer Schwefelsäure gewaschen
zu werden, die eine Konzentration von 30 - 99 % aufweist und deren Temperatur über 20 liegt, vorzugsweise in der
Größenordnung von 20 - 70°. Dabei läßt man die Säure,*, das
Wasser, das Quecksilber und andere im Gase enthaltene Stoffe absorbieren oder auflösen. Darauf setzt man ein Reagenz,
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wie beispielsweise ein Sulfid, ein Polysulfid oder dergleichen eines Alkalis oder eines Erdalkalis der bei der Waschbehandlung
verwendeten Schwefelsäure zu, um hierdurch die Schwertnet alle,
insbesondere das in der Schwefelsäure enthaltene Quecksilber als Quecksilbersulfid oder Quecksilberselenat abzutrennen.
Die entstandene von Verunreinigungen freie Schwefelsäure dient als Austauschsäure oder, wenn es die Umstände erfordern, wird
sie unmittelbar als quecksilberfreie Schwefelsäure abgezogen. Im Augenblick des Zusatzes des Reagenz soll die Konzentration
der Schwefelsäure im Trockenturm vorzugsweise weniger als 80%
betragen. Wenn jedoch die Konzentration der Schwefelsäure im Quecksilberabsorptionsturm, wobei auch ein einfacher Trockenturm
genügt, d. h. also in der zirkulierenden Säure,98 - 99 % beträgt, so ist ein Zusatz eines Metalls, das in der Ionisationsreihe aktiver ist als Quecksilber, wie z. B. Aluminium, Zink,
Selen und dergleichen,in Form eines feinen Pulvers oder in anderer Form,anstelle des obengenannten Reagenz wirksam.
Dabei wird das Quecksilber durch Ausfällen und Abtrennen entfernt und die entstandene Schviref elsäure als Endprodukt abgezogen.
In den beiliegenden Zeichnungen sind die Figuren 1-6 Fließdiagramme,
die den wesentlichen Teil einer Einrichtung zur Herstellung von Schwefelsäure nach dem Kontaktverfahren gemäß
dem Verfahren der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
Die Figuren 1 und 2 sind Fließschemata von Vorrichtungen zur Verwendung bei der Herstellung von Schwefelsäure, wobei ein
SO0-GaS mit Hilfe eines Qecksilberabsorptionsturms raffiniert
wird. Dabei tut es auch ein gewöhnlicher Trockenturm, der neben dem Nebelfilter nach Cottrell angeordnet ist.
Figur 3 ist ein Fließschema einer Vorrichtung zur Verwendung
bei der Herstellung von Schwefelsäure, wobei das SO„-Gas in
der Weise raffiniert wird, daß die Säure im Trockenturm durch
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die Saure im Absorptionsturm unter Reglung der Menge der auszutauschenden
Säure ausgewechselt wird.
Die Figuren 4-6 sind Fließsenemata von Vorrichtungen zur
Verwendung bei der Herstellung von Schwefelsäure unter weiterer Raffination des aus dem Trockenturm entweichenden SO_-Gases
durch Anoi-dnung eines Quecksilberabsorptionsturms neben dem
Hauptgebläse.
Zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung sei angegeben, daß in einer Vorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung von
Schwefelsäure nach dem Kontaktverfahren das Röstgas (das SO0-GaS)
einer Wäsche mit Schwefelsäure einer Konzentration von 30 - 99 %
bei einer Temperatur über 20 ,vorzugsweise innerhalb eines
Gebietes von 20 - 70°,in einem Trockenturm unterworfen wird, der in der Nähe des Nebelfilters nach Cottrell oder in einem
Quecksilberabsorptionsturm, der zwischen dem Nebenfilter nach Cottrell und dem Trockenturm, der als erster Trockenturm bezeichnet
werden kann, angeordnet ist, um hierbei das Quecksilber und andere in den Röstgasen enthaltene Stoffe mit Hilfe der
Schwefelsäure auszulösen und abzufangen. Bei dieser Gelegenheit wird, wenn die Konzentration der Schwefelsäure hoch ist, ein
Teil des Quecksilbers als Quecksilbersulfat niedergeschlagen. Infolgedessen ist die beim Waschen verwendete Säure mit Quecksilber
verunreinigt. Die Waschsäure, d. h. die im Kreislauf
geführte Säure, wird abgezogen und es wird ein Reagenz, das
entweder aus Na2S oder NaSH oder Na~SX oder H2S oder KS oder
Na2SeO. oder Schwefel oder einer Selen-Verbindung besteht,
in der erforderlichen Menge zugesetzt. Dabei fällt das Quecksilber
in Form von Quecksilbersulfid oder Quecksilberselenid aus. Das so ausgefällte Quecksilbersulfid oder Queclcsilberselenid
wird durch Behandeln nach bekannten Verfahren, wie Abtrennen und Filtrieren, als Quecksilber wieder gewonnen.
In diesem Zusammenhang ist es erwünscht, den Zusatz des Reagenz in Gegenwart eines Silberions, Kupferions und dergleichen
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durchzuführen, die imstande sind, die Fällung des Quecksilbersulfids
oder Quecksilberselenids zu beschleunigen. Als Fällungsbeschleuniger, die der zuvor zum Waschen verwendeten Säure
zur Bildung von Silberionen oder Kupferionen vor dem Zusatz des Reagenz, wie Na0S, NaSH usw. zugesetzt werden sollen,
kommen Ag, Ag0S, Cu, CuSO. und dergleichen in Betracht. Durch
das vorliegende Verfahren wird die Wirksamkeit der Quecksilberentfernung weiter verbessert. Besonders wenn die Konzentration
der Waschsäure höher als 80 % liegt und der bloße Zusatz eines solchen Reagenz wie Na0S zu einer zufriedenstellenden Wirksamkeit
der Quecksilberentfernung unzureichend ist, ist der Zusatz
eines solchen Fällungsbeschleunigers sehr vorteilhaft.
Das der Waschbehandlung mit Schwefelsäure unterworfene Röstgas
stellt ein SO0-GaS dar, das praktisch frei von Verunreinigungen
ist. Dieses Gas wird nun in den Trockenturm eingeleitet, der als zweiter Trockenturm bezeichnet werden kann, oder in die
Gruppe der Konverter. Durch Verwendung der Waschsäure, d. h. einer quecksilberfreien Säuren die nach Entfernung der durch Zusatz
eines Reagenz wie Na0S usw. und eines Fällungsbeschleunigers
ausgefällten und beseitigten Verunreinigungen erhalten ist, als zusätzliche Säure in dem Absorptionsturm läßt sich eine
98%ige Schwefelsäure, die nicht mit Quecksilber verunreinigt
ist, herstellen. In diesem Zusammenhang versteht es sich von selbst, daß die 98%ige Schwefelsäure im Absorptionsturm dem
Trockenturm als Quecksilberabsorptionsturm als Austauschsäure
zugesetzt wird. In diesem Falle kann die Säure in dem Quecksilberabsorptionsturm,
wobei ein Trockenturm alleine genügen kann, ohne weiteres als quecksilberfreie fertige Säure abgezogen
werden, nachdem man sie mit dem oben angegebenen Reagenz behandelt hat. Im allgemeinen kann gesagt werden, daß,je höher
die Konzentration und die Temperatur der zum Waschen verwendeten Schwefelsäure ist, um so höher das Ausmaß der Entfernung des
Quecksilber aus dem Röstgas wird, wie dies ansich bekannt ist.
Je höher jedoch die Konzentration der absorbiertes Quecksilber
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enthaltenen Schwefelsäure ist, um so geringer wird das Ausmaß
der Quecksilberentfernung durch Zusatz des Reagenz. Die Erhöhung der Temperatur zur Beschleunigung der Filtration ist
aus technischen Gründen nicht immer ratsam, da dies Schwierigkeiten hinsichtlich des verwendbaren Materials mit sich bringt.
Aus diesem Grunde wird nach dem vorliegenden Herstellungsverfahren das zu waschende Röstgas mit einer Schwefelsäure gewaschen,
die eine Konzentration von 30 - 99 % hat, wobei
die Temperatur auf über 20 gehalten wird, um eine Quecksilberentfernung zu erzielen. Vom praktischen Standpunkt aus
ist es erwünscht, eine Waschsäure zu verwenden, die eine Konzentration
von weniger als 95 %i vorzugsweise 77 % öder
dergleichen, besitzt und eine Temperatur von 35 -" 40 aufweist, wobei die Saure im Absorptionsturm eine Konzentration
von 98 - 99 % und eine Temperatur von etwa 60 - 80 oder
dergleichen besitzen soll. Es ist jedoch möglich, die Entfernung des Quecksilbers in genügender Weise zu erzielen,
selbst wenn die Konzentration der Waschsäure etwa 98 %
beträgt.
Die Beziehungen zwischen dem anwendbaren Reagenz und der Konzentration und der Temperatur der Säure sind durch Versuche
ermittelt und in der folgenden Tabelle dargestellt:
Versuch la .
Verhältnis zwischen dem Ausmaß der Quecksilberentfernung
und der Konzentration der Säure
| ionzentration der Säure | Original- Säure behandelte Säure |
% | 66 | 77 | 83· | 98 |
| Konzentration an Quecksilber |
ppm r>pm |
47 1 |
56 1 |
39 4 |
12 4 |
|
| Ausmaß der Quecksilberentfernung % | 98 | 90 | 90 | 67 |
- 10 -
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Reagenz:
Na2S
Angewandte Menge: Die zwanzigfache
Menge, die dem Quecksilberäquivalent entspricht
Temperatur der Säure: 30 C
Filtration:
Mit Hilfe eines Glasfilters Qualität 3G-4
Wie sich aus den obigen Angaben ergibt, ist das Ausmaß der
Quecksilberentfernung erheblich verbessert, wenn die Konzentration der Säure unter 80 % liegt.
Quecksilberentfernung erheblich verbessert, wenn die Konzentration der Säure unter 80 % liegt.
Versuch 1 b
| Konzentration der Säure | Original- Säure behandelte Säure |
* | 77 | 0,2 | 0, | 98 | 0,2 |
| Menge des angewandten Reagenz |
Ausmaß der Quecksilberentfernung | 0,1 | 66 1,5 |
31 2, |
1 | 31 2,2 |
|
| Konzentration an Quecksilber |
ppm ppm |
66 2,2 |
98 | 90 | 8 | 91 | |
| * | 97 | ||||||
Reagenz: Na„S Temperatur der Säure: 70 %
Die obigen Angaben beweisen, daß, wenn die Konzentration der Säure unter 80 % liegt, das Ausmaß der Quecksilberentfernung
erhöht ist.
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Versuch 2
| Konzentration der Säure | Original- Säure behandelte Säure |
% | 98 | 98 | 77 | 77 | 77 | 77 |
| Reagenz | Ausmaß der Quecksilber entfernung |
H2S | S | S | S | H2S | H2S | |
| Konzentration an Quecksilber |
ppm ppm |
12 3 |
31 13 |
66 52 |
34 31 |
56 1 |
66 <i |
|
| % | 75 | 58 | 9 | 9 | 98 | 798 |
Bei Anwendung von H0S als Reagenz und einer Konzentration der
Säure von 77 % ist das Ausmaß der QuecksiIberentfernung überlegen.
Um eine Fertigsäure zu erhalten, die frei von der Bildung von Na_SO· ist, ist es ratsam, HpS als Reagenz anzuwenden.
Versuch 3
| Beziehung zwischen der Temperatur der Säure und der digkeit der Filtration |
Filterhilfs mittel Diatomeenerde |
Dauer der Filtration |
Konzentra tion an Queck silber (ppm) |
Geschwin- |
| Temperatur der Säure |
— | (min) (see) 12.55 |
0,3 | Ausmaß der Quecksilber entfernung (%) |
| 20°C | 0,025 g | 7.3O | 0,3 | 99 |
| 20°C | - | 4.20 | 1,3 | 99 |
| 40°C | 0,025 g | 3.50 | 0,3 | 96 |
| 40°C | - | 2.15 | 1,8 | 99 |
| 60°c | 0,025 g | 3.15 | 0,2 | 95 |
| 60°C | 99,5 |
Was die Filtration der Niederschläge wie Quecksilber und dergleichen
enthaltenen Säure anlangt, so ist die Geschwindigkeit der Filtration durch Erhöhung der Temperatur der Säure beträchtlich
verbessert. Der Zusatz eines Filterhilfsmittels
- 12 -
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xrle Dintomeenerde und dergleichen verbessert die FiltrntionsvTirksamkeit
ebenfalls.
Reagenz: NanS
Filter: ZG-k
Erhitzung: 3 Hinuten irang
OriginalsHure: Konzentration an Quecksilber 30 ppm
Konzentration der Säure 77 %
Versuch li
| Beziehung zwischen der angewendeten Menge an xmd dem Ausmaß der Quecksilberoniferming |
Original- Säxire behandelte Säure |
/0 | 0,005 | 0,02 | Natriumsulfid | 0,10 |
| !!enge des angewandten Reagenz |
Ausmaß der Quecksilber eut fernung |
ζ | 13 | 0,0'i | 62 | |
| Verhältnis des Reagenz zn Quecksilber in Xnuivalenten |
ppm ppm |
hi 22 |
ik | 25 | 1 | |
| Konzentration an Quecksilber |
66 |
hi
3 |
9Γ, | |||
| 93 |
Seicnzusatzversuch
| longe des zugesetzten Selens | r>l) ppn | 100 ppn |
| Ausmaß der QuecksdIberentfernung | 9-f ?') | 99 JS |
Bedingungen: Nach Zusatz von Nar>Sp0/( zur Originalsäuro riinio
SO /,uirosetzt .
Dif> IOnzentration an '>m el r.jlbcr in der Original
iS";ui/t! boti"Ug 65 ppm.
- 13 -
3 0 9 8 1 1 / 1 Ij 3 7
Tile sich aus den Angaben des folgenden Versuchs 6 ergibt j kann
die Anwendung eines Fällungsbeschleunigungsmittels, das in der
Lage ist, Kupferionen oder Silberionen in der Waschsäure zu bilden, d. h. in der Original-Säure, das Ausmaß der Queclcsilberentfernung
erheblich verbessern, selbst wenn die Konzentration der Säure über 80 % liegt.
Versuch 6
Beziehung zwischen der Konzentration der Säure und dem Ausmaß der Quecksilberentfernung im Fall der Vervrendung eines Fällungs·
b e πchleunigungsmittels
| » * | zur Fällung erforderl. Menoce in |
No.l | No. 2 | No. 3 | No. 4 | No. 5 | No. 6 | Diatomeenerde | 32,8 | 28,7 | 28,7 | 26,7 | 26,7 |
| L-mgewendetes Reagenz |
Äquivalenten | Na2S 100 |
NanS 100 |
Na0S 50 |
Na0S £-1 50 |
Na0S 200 |
Na0S 4oo |
32,8 | 2,4 | 6,2 | 3,2 | 0,7 | 8,0 |
| zur Beschleuni gung der Fällung angewendete Menge (ppm) |
.4,1 | 92 | 78,1 | 88,1 | 97,4 | 70,0 | |||||||
| Konzentration (%) ■ |
Cu 20 |
Cu 50 |
Ag 1 |
Ag 3 |
Ag 5 |
- | 87,5 | ||||||
| Säure | Temperatur ( C) | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 | ||||||
| Art des Filterhilfsmittels: | 60 | 6o | 30 | 30 | 30 | 30 | |||||||
| In der Originalsäure ent haltenes Quecksilber (pnm) |
|||||||||||||
| [En der behandelten Säure enthaltenes Quecksilber (pnn) |
|||||||||||||
| Ausmv') der Quocksilber- ontforming (%) _,. ., |
Die Erfinder-des vorliegenden Verfahrens haben die Untersuchungen
nn dor ohr«η beschriebenen Arbeitsweise zur Herstellung von Schwefelsäure
fortgesetzt und bestätigt, daß die Konzentration und
- 14 -
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Temperatur der Waschsäure dadurch gut geregelt werden kann, daß
man die IJaschsäure durch die Säure des Absorptionsturms ersetzt.
Es wurde weiterhin bestätigt, daß bei Zusatz eines Metalls, das in der Ionisationsreihe aktiver ist als Quecksilber, zur unverdünnten,
nuecksilbergelöst enthaltenen Säure und nachfolgendem
Rühren - vorzugsweise kräftigern Rühren - der Mischung eine
Substitutionsreaktion eintritt, die durch die folgende Formel wiedergegeben werden kann, wobei das Qtiecksilbcrion als Quecksilbermetall
niedergeschlagen und abgetrennt werden kann, wodurch das in der Schwefelsäure enthaltene Quecksilber vollständig
entfernbar ist.
Hg2+ + fie -^. Kc2+ + Hg
In dieser Formel bedeutet He ein iletall wie Zink, Aluminium,
Selen und dergleichen.
Eine solche Fällungsreaktion wird häufig bei der Raffination von Zinksulfatlösungen bei der allgemeinen Zinkelektrolyse
und anderen Verfahren benutzt, aber seine Anwendung zur Raffination einer hochkonzentrierten Schwefelsäure wie gemäß vorliegender
Erfindung ist bisher ohne Beispiel. Falls die Konzentration der Waschsäure mehr als 80 % beträgt, insbesondere
wenn sie bei 9ß - 99 % liegt, ist es wirksamer, ein Metall
zuzusetzen, daß in der Ionisationsreihe aktiver als Quecksilber ist, anstelle des erwähnten Reagenz, um auf diese Weise
das Quecksilber durch Ausfällen und Abtrennen zu entfernen. Nach dem vorliegenden Verfahren wird ,wie oben ausgeführt,
eine 9&%±ge Schwefelsäure im Absorptionsturm hergestellt,
und diese ()P>%±ge Schwefelsäure wird als Austauschsäure für den
Trockenturm oder den Quecksilberabsorptionsturm zugesetzt, während die Säure des Absorptionsturms durch die Säure des vorhergehenden
Quecksilberabsorptionsturms oder Trockenturms ersetzt worden kann. Die Menge der zum Ersatz für beide Türme verwendetem
Säure kann so geregelt worden, daß in beiden Fällen die Konzentration
und die Temperatur der zum Waschen verwendeten Schwefelsäure stets stabil gehalten werden kann und das Quecksilber in
dorn SO0-GaS auf wirksame Weise entfernt wurden kann. Aul* dicfio
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Art wird es möglich, die Temperatur und/oder die Konzentration
der Säure des Quecksilberabsorptionsturms, wobei der Trockenturm allein genügen kann, entsprechend
zu steigern. Bei dem bekannten Verfahren der Technik war die Steigerung der Konzentration der Waschsäure, also
der Zirkulationssäure, mit Schwierigkeiten hinsichtlich,
der Sulfatisierung und der Filtration verbunden, aber nach
dem oben beschriebenen Fällungsverfahren können solche
Mißhelligkeiten leicht aus dem Wege geräumt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Behandlungsteinperatur
innerhalb eines weiten Gebietes schwanken. Sie bedarf keiner besonderen Begrenzung, aber je höher
die Temperatur ist, um so höher ist die Fällungsgeschwindigkeit. Tins die !!enge des zuzusetzenden Metalls anlangt,
genügt es, eine !!enge zuzugeben, die einen Überschuß gegenüber
der erforderlichen Hindestmenge darstellt. Hierauf
kann man den Zusatz genauer einstellen, indem man die Reinheit der Schiefelsäure in Betracht zioht. Eine Zunahme
der lienge des zugesetzten Metalls führt natürlich zu einer
Erhöhung der Entfermnigsgeschv-indigkeit und auch des Ausmaßes der Beseitirxmg des Quecksilbers.
Das Verhältnis zwischen dem zuzusetzenden Metall und der Srurekonzentration, wie es durch Versuche festgestellt
wurde, 3äßt sich aus den folgenden Tabellen entnehmen.
- i6 -
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- i6 -
Versuch 7
Verhältnis zwischen der Konzentration der Säure und dem Ausmaß der Quecksilberentfernung im Fall der Anwendung
eines Metalls, das in der lonisationsreihe aktiver als Quecksilber ist
| Versuch | Original-Säure behandelte Säure |
I Einheit |
No.l | No. 2 | No. 3 | No. h |
| Konzentration der Säure | Ausmaß der Quecksilberentfernung | % | 66 | 77 | 85 | 98 |
| Konzentration an Quecksilber |
PPm ppm |
23,7 0,6 |
29,7 1,5 |
8,5 1,6 |
7,0 0,6 |
|
| % | 97,4 | 95,0 | 81,2 | 91,5 |
angewendetes Metall (Reagenz): 0,03 % Aluminiumpulver
Temperatur der Säure:
Filtration:
27°C
mit Hilfe eines Glasfilters 3 G-4
Wie sich aus den obigen Angaben ergibt, besteht keine große Differenz in dem Ausmaß der Quocksilberentfernung, auch
wenn die Konzentration der Säure erhöht wird.
| Versuch 8 | Art Menge |
; ure | Einheit | No.l | No .2 | No. 3 | No. 4 | No. 5 | No. 6 | No. 7 |
| Konzen tration |
% | Al PuIv. 0,03 |
Al PuIv 0,05 |
Al .PuIv, 0,1 |
Al PuIv. 1 |
Zink PuIv. 1 |
Se PuIv, 0,0'i |
Cu PuIv. 0,05 |
||
| Tempera tur |
% | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 | 9° | OP | ||
| Dauer des Ruh ro n.s | "c | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | ,0 | ~o | ||
| In der Orift.S enthaltener ' siIber |
min. | 1 | i | 1 | 60 | "0 | ||||
| ppm - 17 |
26,7 | ...,7 | 26,7 | 28,7 | 28,7 | 26,7 | 27, | |||
| ο η Q ö 1 «3 U 3 ö I |
1 / 1 C | |||||||||
| Beziehung zwischen dem Ausmaß der Quecksilberentfernung und der Menge des angewendeten Metalls . , |
||||||||||
| Versuch | ||||||||||
| angewendetes Metallpulver |
||||||||||
| Säure | ||||||||||
In der behandelten Säure enthaltenes Quecksilber
Ausmaß der Quecksilberentfernung
ppm
8,8
67,0
3,3
87,6
1,1
95,9
0,7
97,6
1.9
93,3
2,1 92,1
3,8 86,0
Das Metalpulver ist ein Granulat, wobei etwa 70 % des Pulvers
in der Größenordnung von 200 - 325 Maschen (0,074 - 0,0^3 mm)
liegen.
Wie sich aus den obigen Angaben ergibt, sind auch Zink, Selen, Kupfer und dergleichen zusätzlich zu Aluminium bei der Entfernung
des in der Schliefelsäure enthaltenen Quecksilbers
wirksam.
Wie sich aus den vorstehenden Ausführungen ergibt, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung von
Schwefelsäure, bei welchem das aus dem Nebelfilter nach Cottrell
entweichende Gas, das eine geringe Menge Quecksilber und dergleichen enthält, einer Wäsche mit Schwefelsäure unterworfen
wird, die hohe Konzentration oder hohe Temperatur oder beides aufweist, wobei diese Waschsäure mit derjenigen des Absoroptions·
turms ausgetauscht wird. Dabei wird das Ausmaß der Absorption des Quecksilbers und dergleichen durch die Schwefelsäure erhöht.
Der Quecksilber und dergleichen enthaltenden Waschsäure wird Na?S oder eine ähnliche Verbindung zugesetzt, um das
Quecksilber in Sulfid umzuwandeln. Besonders in dem Fall, daß eine hochkonzentrierte Schwefelsäure angexirendet wird, setzt
man der Waschsäure ein Metall zu, welches in der Ionisationsreihe aktiver ist als Quecksilber, um das Quecksilber und dergleichen
in Metall, Amalgam usw. überzuführen. Hieran schließt sich eine Filtration und Abtrennung an. Die so gereinigte Säure
wird dann als Austauschsäure zur Herstellung der als Endprodukt
gewünschten Schwofelsäure benutzt.
Bei Anwendung des oben angegebenen Verfahrens enthält die her-
- ti1, -
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- i8 -
gestellte Schwefelsäure nur eine außerordentlich geringe
Menge an Quecksilber. Um jedoch den QuecksχIbergehalt der
hergestellten Schwefelsäure noch weiter zu vermindern, vird
ein zusätzlicher Quecksilberabsorptionsturm außerhalb des
Hauptgebläses angeordnet, um das aus dem Troclcenturm entweichende
SO-Gns - wobei auch ein Quecksilberabsorptionsturm ausreicht - in die Gruppe der Konverter einzuleiten,
um das SO0-GnS einer Wäsche mit Schwefelsäure zu untencerfen,
welche eine Konzentration von 70 - 99 %t vorzugsweise 98%,
aufweist und deren Temperatur bei mindestens 40 t vorzugsweise
70 - 100 C, liegt. Hierdurch wird das in geringer Menge im SO0-GaS zurückgebliebene Quecksilber in der Schwefelsäure
aufgefangen. Wenn die Säurekonzentration hoch ist, fällt bei dieser Gelegenheit ein Teil des Quecksilbers als Quecksilbersulfat
aus. Ein Teil dieser Schwefelsäure, die leicht mit
Quecksilber und dergleichen verunreinigt ist, wird abgezogen und als Austauschsäure für den Trockentunn verwendet, um die
darin enthaltenen Verunreinigungen zu entfernen und unverdünnte Schwefelsäure herzustellen, wie dies in Vorgehenden
geschildert ist. Infolge dieser doppelten oder dreifachen Reinigungsstufen für das S0o-Gas mit Hilfe eines Trockenturms
und eines Quecksilbernbsorptionsturms werden Quecksilber und andere Verunreinigungen fast vollständig entfernt, und man
erhält eine hochgereinigte Schwefelsäure. Falls es notwendig ist, die Temperatur des Gases und der Säure zu erhöhen, kann
ein Wärmeaustauscher auf dieser Seite des Queclcsilberabsorptionsturms
angeordnet werden.
Bei der praktischen Herstellung von Schwefelsäure nach dem vorliegenden
Verfahren unter Anwendung eines Quecksilberabsorptionsturms wird das Röstgas einer Wäsche mit einer Schwefelsäure unterworfen,
die eine Konzentration von 30 - 99 % aufweist und
deren Temperatur mehr als 20°C im Trockentuna beträgt, wobei ein Quecksilberabsorptionsturm ansich ausreicht, der neben dem
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Nebelfilter nach Cottrell angeordnet ist, um hierbei das Quecksilber
und dergleichen, das in dem Röstgas enthalten ist, in der Schwefelsäure aufzufangen« Anschließend wird das aus dem
Trockenturm entweichende Röstgas in den Quecksilberabsorptionsturm unter der Einwirkung des Hauptgebläses eingeleitet« Falls
notwendig kann ein Wärmeaustauscher dazwischengesehaltet werden,
Die Temperatur des Gases wird durch das Gebläse so weit erhöht, daß sie höher ist als die Temperatur- des aus dem Trockenturm
austretenden Gases. Der Quecksilberabsorptionsturm hat die gleiche Form wie der Trockenturm und ist so konstruiert, daß
er einem Gasdruck von 1000 - 3000 mm WS zu widerstehen vermag. Das Röstgas wird in diesem Turm noch einmal einer Wäsche mit
einer hochkonzentrierten Schwefelsäure hoher Temperatur, wie
oben angegeben, unterworfen und dann als raffiniertes SO -Gas,
das praktisch vollkommen frei von Quecksilber und anderen Verunreinigungen ist, der Gruppe der Konverter zugeleitet. In der
Zwischenzeit-wird ein Teil der umlaufenden Säure des Trockenturms
und ein Teil der umlaufenden Säure des Quecksilberabsorptionsturms
abgezogen,und das in der Säure enthaltene Quecksilber wird nach dem oben beschriebenen QuecksiIberentfernungsverfahren
wiedergewonnen. Dabei wird die erforderliche
Menge mindestens eines der oben erwähnten Reagentien, wie Na3S5
NaSH usw.,der Säure, gegebenenfalls in Gegenwart von Kupferionen
(0er Silberionen, zugesetzt, um das in der Umlaufsäure
enthaltene Quecksilber als Quecksilbersulfid oder Quocksilberselenid
auszufällen, welches abfiltriert und abgetrennt wird; oder es vird die erforderliche Menge mindestens eines Kotallpulvers,
welches in der Ionisationsreihe aktiver als Quecksilber ist, wie Aluminium, Zink, Selen, Kupfer und dergleichen,
gegebenenfalls in Gegenwart von Kupfer- oder Silberionen,
unter anschließendem Rühren, vorzugsweise unter starkem Rv.hrcn,
zugesetzt, um das in der Umlaufsäure enthaltene Queoksi.i brrd on
als Metall und Amalgam abzufiltrieren und abzutrennen. Die so
raffinierte nuecksilbeifreie Schwof el säure wird als ^usr.tzLiche
Säure für den Absorptionsturm verendet. Dabei kann ein ■ älterer
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Teil der im Kreislauf geführten Säure des Quecksilberabsorptionsturms
in den Trockenturm eingeleitet werden· Die Temperatur des in den Quecksilberabsorptionsturm einzuleitenden
S0o-Gases kann mit Hilfe eines Wärmeaustauschers geregelt
werden, der die Reaktionswärme bei der Umwandlung von S0„ in S0_ ausnutzt. Für gewöhnlich steigt jedoch, wie oben
bereits ausgeführt, die Temperatur des S02-6ases durch die
adiabatische Kompression des Gases mit Hilfe des Hauptgebläses genügend stark an.
Wenn die Temperatur der Kreislaufsäure des Quecksilberabsorptionsturms
sich der Temperatur des hier eingeleiteten Gases nähert, kann die Temperatur des So„-Gases in der Weise
geregelt werden, daß es sich einem für die Entfernung des Quecksilbers geeigneten Zustand befindet. Wie oben beschrieben,
wird gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung das eine sehr geringe Menge von Quecksilber und dergleichen enthaltende
SO -Gas, das aus dem Nebelfilter nach Cottrell entströmt, einer Wäsche mit Schwefelsäure oder mit einer Säure unterworfen,
die eine hohe Konzentration und/oder eine hohe Temperatur aufgrund des Austausches mit der Säure des Absorptionsturms aufweist, um auf diese Weise das Ausmaß des in dieser
Säure absorbierten Quecksilbers und dergleichen zu erhöhen. Hierauf wird Na_S, NapSe0. oder dergleichen der Quecksilber
usw. enthaltenen Säure zugesetzt, um das Quecksilber usw. als Sulfid oder Selenid niederzuschlagen. Besonders im Fall
der Verwendung einer hochkonzentrierten Schwefelsäure wird ein Metall, das in der Ionisationsreihe aktiver als Quecksilber
ist, zugesetzt, tun das Quecksilber usw. als Quecksilbermetall und dergleichen auszufällen, vorauf sich eine Filtration
und Abtrennung anschließt. Die erhaltene reine Säure dient als Austauschsäure für den Absorptionsturm, um Schwefelsäure
herzustellen.
Im Gegensatz zu dem Outokumpu-Verfahren verwendet die vorliegende
Erfindung einen Quecksilbornbsorptionsturm, der in
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die Säureherstellungsreihe eingeschaltet ist, so daß die Temperatur des S0o-Gases niedrig, etwa in der Größenordnung
von 35 C oder dergleichen,ist. Dabei ist die Konzentration
der Säure in der Größenordnung von 30 - 99 %» während es
im allgemeinen genügt, daß die Temperatur der Säure niedrig, zwischen 20 und 70 C,liegt. Infolgedessen treten keine
Mißhelligkeiten im Hinblick auf das Material der Vorrichtung auf. Im Vergleich mit dem Outokumpu-Verfahren ist die Menge
der Verunreinigungen wie Zink, Blei und Kupfer, die im Gase enthalten sind, gering, so daß keine Befürchtung besteht,
werden/«*-
daß die gelösten Verunreinigungen mitgeschleppt/und bei Gelegenheit
der Kühlung der Säure die Rohrleitungen verstopfen. Iniölgedessen läßt sich die Entfernung des Quecksilbers in
wirksamer Weise durchführen, und die Menge der Verunreinigungen in der hergestellten Schwefelsäure wird außerordentlich
gering. So kann beispielsweise der Quecksilbergehalt~auf weniger als 1 ppm vermindert werden. Überdies können die Verunreinigungen
in der hergestellten Schwefelsäure dadurch noch weiter vermindert werden, daß der Quecksilberabsorptionsturm in der Nachbarschaft
des Austritts des Hauptgebläses angeordnet ist und daß die aus dem Trockenturm austretenden Röstgase in dem wie
angegeben angeordneten Quecksilberabsorptionsturm behandelt werden.
Die vorliegende Erfindung bietet weiterhin den Vorteil., daß sie es ermöglicht, einen Überschuß an Kreislaufsäure vorzusehen
und eine Wäsche mit einer Säure festliegender Konzentration durchzuführen, die nicht mit Wasser verdünnt ist. Es
genügt, wenn die Säure des Quecksilberabsorptionsturms durch die Säure der anderen Türme in kleinen Mengen ersetzt wird.
Dabei ist irgendein Säurekühler nicht erforderlich. Mit anderen
Worten ist das vorliegende Verfahren dadurch gekennzeichnet,
daß der Quecksilberabsorptionsturm unabhängig für sich auf geeignete Betriebsbedingungen hinsichtlich der Konzentration
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und der Temperatur der Säure eingestellt werden kann.
Weiterhin hat das vorliegende Verfahren im Vergleich mit der Outokumpu-Arbeitsweise den zusätzlichen Vorteil, daß
der Absorptionsturm, der der Quecksilberentfernung dient,
in der Nähe der Gruppe der Trocken- und Absorptionstürme installiert werden kann. Er ist leicht zu überwachen, kann
mit einer gewöhnlichen Umlaufpumpe betrieben werden und ermöglicht es,die Bedingungen für die Quecksilberentfernung
unter Verwendung eines Wärmeaustauschers so einzustellen, daß es tatsächlich eine wirtschaftliche Methode zur Herstellung
von Schwefelsäure unter wirksamer Entfernung des Quecksilbers
durch Absorption darstellt.
Im Folgenden werden einige Beispiele gegeben, die die Durchführung
des Verfahrens der vorliegenden Erfindung erläutern.
Die Röstgase, die in einem nach dem Schwebeverfahren arbeitendem
Röstofen unter Verwendung von Zinksulfiderz erhalten sind, werden durch den Abhitzekessel, einen Zyklon, ein
heißes Gasfilter nach Cottrcll, einen Kühlturm, einen Waschturm, einen Gaskühler und einen Nebelfilter nach Cottrell
nacheinander hindurchgeleitet. Dann werden die Gase dem Trockenturm zugeführt, welcher gleichzeitig eine Raffination
unter Quecksilberentfernung bewirkt. Dies ist in dem Fließschema
der Schwefelsäureherstellungsanlage nach Figur 1 dargestellt, wobei eine sehr geringe Menge von Quecksilber, die
in dem SO -Gas enthalten ist, in der Schwefelsäure, die eine Konzentration von 93 - 95 % besitzt, aufgelöst und abgefangen
wird, wobei sich Quecksilbersulfat und dergleichen bildet. Da die Säure durch das Sättigungswasser des S02-Gases verdünnt
wird, hält man die Konzentration durch Zufuhr einer Säure
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aufrecht, die eine Konzentration von 98 - 99 % aufweist. Diese
Säure wird aus dem Absorptionsturm (8) zugeführt und im Austausch
für die so zugeführte Säure wird ein Teil der verdünnten Säure aus dem Trockenturm, d, Ii. die mit Quecksilber und anderen
Schwermetallen verunreinigte Säure9 nach dem QuecksiIberentfernungsverfahren
gemäß vorliegender Erfindung raffiniert und abgezogen, um sie dann dem Absorptionsturm (8) als Austauschsäure
wieder zuzuleiten. Mit anderen Worten wird ein Teil der Kreislaufsäure innerhalb des Trockenturms (l) abgezogen;
anschließend wird Wasser in einem Ausmaß bis zu der erlaubten Grenze des Wassergleichgewichts zur Verminderung der Konzentration
zugesetzt. Dann wird ein Reagenz,wie Na_S, Na2SeO., S,
und dergleichen zugesetzt und das Quecksilber ausgefällt, woran sich eine Filtration und Abtrennung anschließt. Oder es
kann nach Zusatz eines die Fällung beschleunigenden Mittels und im Anschluß eines Reagenz, wie NapS und dergleichen, das
Quecksilber ausgefällt werden, worauf sich eine Filtration und Abtrennung anschließt. Die erhaltene quecksilberfreie Säure
wird dem Absorptionsturm (8) anstelle von Wasser zugeleitet, um das SO7 innerhalb dieses Turms zu absorbieren, wobei eine
98%ige Schwefelsäure, die frei von Quecksilber ist, erhalten
wird. In der Zeichnung bedeutet das Bezugszeichen 7 einen Konverter, 10 bedeutet einen Lagertank (Verdünnungsbehälter),
11 bedeutet den Reaktionstank, 12 bedeutet das Filter, l4 bedeutet
den Kreislaufbehälter für den Trockenturm, 1? bedeutet
den Kreislaufbehälter für den Absorptionsturm und P bedeutet
die Pur.ipe.
Das aus Sintererzen mit Hilfe einer Sinteranlage unter Verwendung
von Sulfiden oder Oxyden von Zink und Blei als Ausgangsmaterial erhaltene SO0-GaS wird durch die heiße Cottrell-Entstaubungsanlage,
einen Kühler, einen Waschturm und ein Nebelfilter nach Cottrell hindurcligelcitet in der gleichen
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Weise wie in Beispiel 1. Dann wird das Gas in den Quecksilberabsorptionsturm
(l), wobei der Trockenturm allein genügen kann, und weiterhin in den Trockenturm (2), wobei
der zweite Trockenturm ausreichen kann, eingeleitet, wie dies in dem Fließschema der Schwefelsäureherstellungsanlage
nach Figur 2 dargestellt ist. Hierbei werden Quecksilber, Arsen und dergleichen, die in dem SO_-Gas enthalten sind, ·
in der im Kreislauf geführten Schwefelsäure des Quecksilberabsorptionsturms
aufgelöst und ein Teil der so hergestellten Schwefelsäure, die das Quecksilber, Arsen und dergleichen
absorbiert hat, wird abgezogen, um als zusätzliche Saure für den Absοrptionsturm nach dem üblichen Verfahren des
Säureaustausches zu dienen. Die Konzentration der Schwefelsäure beträgt in diesem Falle beispielsweise 77 %'
Im Anschluß hieran wird die so abgezogene Schwefelsäure in
den Reaktionsbehälter (ll) eingeleitet, wo ein Reagenz, wie Na_S und dergleichen, der Säure entweder unmittelbar
oder nach Zusatz eines die Fällung beschleunigenden Mittels, welches für die vorherige Anwesenheit von Silber- oder Kupferiohen
sorgt, zugesetzt wird. Hierdurch wird das Quecksilber in Quecksilbersulfid umgewandelt, das durch Filtration entfernt
wird. Der Zusatz des Reagenz kann auch in dem Kreislaufbehälter (l4) für den Quecksilberabsorptionsturm erfolgen.
Um einen Verlust an feinem Niederschlag zu vermeiden, ist es wünschenswert, einen Filter aus Diatomeenerde und
dergleichen zu verwenden. Was den Einfluß der Temperatur
der Säure auf die Filtrationszeit anlangt, so ist zu beachten, daß, je höher die Temperatur ist, um so höher ist die FiI-trationsgesclwindigkeit.
Aber im Hinblick auf eine Vereinfachung der Materialverwendung und der anderen Arbeitsbedingungen
ist es vorzuziehen, unter 70°C zu bleiben. Infolge der zusätzlichen Anwendung des Quecksilberentfernungsprozesses
gemäß vorliegender Erfindung besitzt die erzeugte Schwefelsäure eine Konzentration von 98 %» wenn sie aus dem ersten
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' - 25 -
Absοrptionsturm (8) abgezogen wird. Durch den Austausch der
Säure zwischen dem Quecksilberabsorptionsturm (l), dem
Trockenturm (2) und dem zweiten Absοrptionsturm (9) ist
die Säui-e frei von Quecksilber.
Es ist auch möglich, eine fertige Schwefelsäure zu erhalten,
die eine Konzentration von beispielsweise 77 % aufweist und frei von Quecksilber ist. Dies läßt sich durch Zusatz des
Reagenz zu der aus dem Quecksilberabsorptionsturm (l) abgezogenen Schwefelsäure und Entfernen des Quecksilbers
durch Filtration erreichen. Bei Verwendung einer solchen 77%igen Schwefelsäure anstelle des Zusatzes von Wasser
zum ersten Absοrptionsturm (8), wobei SO in dem Turm
cibsorbiert wird, ist es möglich, als Endprodukt eine
Schwefelsäure zu erhalten, die eine Konzentration von 98%
aufweist. Die Ziffer 15 in der beiliegenden Zeichnung
veranschaulicht den Kreislaufbehälter für den Trockenturm (2), wobei ein zweiter Trockenturm ausreichen kann, und l8 bedeutet
den Kreislaufbehälter für den zweiten Absorptionsturm.
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Quecksilberentfernung mit Hilfe von Na„S bei Anwendung
eines Filters mit einer Filterfläche von 30 m
| Versuch No. | Konzentration der Schwefel säure |
% | 1 | 2 | 1,00 | 3 | 4 | 1,00 | 1,00 |
| Original- Säure |
Quecksilber gehalt |
ppm | 78,02 | 77,67 | 0,07 | 77,24 | 77,30 | 0,05 | 0,05 |
| Art des Filterhilfs mittels : |
3,58 | 32,2 | <0,1-0,3 | 22,4 | 28,8 | ^O,1-0,2 | 40,1-0,2 | ||
| Menge des angewendeten Filterhilfsmittels |
g/m | Diatomeenerde | 799 | >99,1 | 799,3 | ||||
| Verhältnis des Na„S zur Original-Säure |
* | 1,33 | 74,9 | 68,5 | 87,2 | ||||
| Quecksilbergehalt der behandelten Säure |
PPHk. | 0,1 | l6h3O· | l8h2O· | Ilh25· | ||||
| Ausmaß der Quecksilber entfernung |
* | 0,01-0,55 | 0,151 | 0,124 | 0,255 | ||||
| Menge der der Filtra tion unterworfenen Säure |
t | 85-99,7 | 1,6 | 2,4 | 3,0 | ||||
| Für die Filtration er forderliche Zeit |
h | 198,3 | 3,9 | 3,9 | 4 | ||||
| Mittlere Filtrations geschwindigkeit |
t/h/ qm |
l4hl5f | |||||||
| brück zu Beginn der Filtration |
cm | 0,463 | |||||||
| Maxima!druck | kg/J cm |
2,1 | |||||||
| 4,0 |
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Das in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 erzeugte SO -Gas wird durch einen Nebelfilter nach Cottrell und weiter in den
ersten Trockenturm (l) eingeleitet, wobei ein Quecksilberabs ο i-p ti ons turm ausreichen kann. Dann strömt das Gas in den
zweiten Trockenturin (2), der in dem Fließschema der Schwefelsäureherstellungsanlage
nach Figur 3 gezeichnet ist. In diesem löst sich das in dem SO -Gas enthaltene Quecksilber, Arsen
und dergleichen zunächst auf und wird in der umlaufenden Schwefelsäure des Trockenturms aufgefangen. Ein Teil der so
zur Absorption des Quecksilbers, Arsens und dergleichen verwendeten Schwefelsäure wird abgezogen, um als zusätzliche
Säure für den Absοrptionsturm nach dem üblichen Verfahren
des Säureaustausches zu dienen. Bei der Überführung der so abgezogenen Schwefelsäure in den Reaktionsbehälter (ll) wird
der Säure ein Reagenz zugesetzt, um das Quecksilber in QuecksiIbersulfat oder Quecksilberselenat umzuwandeln, welches
durch Filtration entfernt wird. Wenn die Kfeislaufsäure hohe
Konzentration aufweist, wird ein Pulver eines Metalls, das in der lonisationsreihe aktiver ist als Quecksilber oder
dergleichen, anstelle des genannten Reagenz zugesetzt. Der Zusatz des Reagenz kann auch in dem Kfeislaufbehälter (l4)
für den ersten Trockenturm stattfinden. Auf diese Weise wird das SO-Gas von Quecksilber und anderen Verunreinigungen befreit
und in dieser Form dem Gebläse (3), dem Konverter (7), dem ersten Absorptionsturm (8) und dem zweiten Absorptionstürm
(9) nacheinander zugeleitet. Der Säureaustausch erfolgt
zwischen dem ersten Trockenturm (l), dem zweiten Trockenturm (2) und dem zweiten Absorptionsturm (9), um die Konzentration und/
oder die Temperatur der Kreislaufsäure des Trockenturms zu erhöhen.
Dabei erfolgt ein Austausch der Säure des Kreislaufbehälters (l8) für den zweiten Absorptions turm (9) mit derjenigen
des Kreislauf beliälters (l5) für den zeiten Trockenturm (2),
und hierdurch wird gleichzeitig die Menge der zu ersetzenden Säure eingestellt.
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Das Röstgas, das aus einem Wirbelröstofen zur Behandlung von Zinksulfiderz herrührt, wird zunächst einer Staubentfernung
mit Hilfe eines Abhitzekessels und eines Zyklons unterworfen.
Dann wird das G9s dem Trockenturm (l) zugeführt, der gleichzeitig
eine Quecksilberentfernung und Raffination bewirkt, wie
dies in dem Fließschema der Schwefelsäureherstellungsanlage {
gemäß Figur 4 gezeigt ist. Das Gas strömt dann nacheinander j
durch ein heißes Cottrellfilter, einen Kühlturm, einen Wasch- I
3 1
turm,und einen Nebelfilter nach Cottrell. Es werden 600 Nm Gas \
pro Minute mit einem SO -Gehalt von 6,5 % verarbeitet. Die Temperatur des Gases beim Eintritt in den Trockenturm (2) be- j
trägt 30 C und der Quecksilbergehalt 10 mg/Nm . Im Trockenturm / (i) werden etwa 80 % des im SO2-GaS enthaltenen Quecksilbers 1
durch eine sehr geringe Menge einer 95#igen Schwefelsäure, die (
als Waschsäure dient und eine Temperatur von 35 C besitzt, '
aufgelöst und abgefangen. Das Quecksilber bleibt als Queck- j
silbersulfat und dergleichen zurück. Anschließend wird das
SO0-GaS in den Quecksilberabsorptionsturm (4) mit Hilfe des
Hauptgebläses (3) eingeleitet. Bei seinem Eintritt wird der Druck des Gases durch das Hauptgebläse (3) erhöht, so daß
die Temperatur des Gases 10 - 20 C höher ist als die Temperatur am Austritt des Trockenturms (l) aufgrund der adiabatischen
Kompression; das Gas tritt also in den Quecksilberabsorptionsturm (4) mit einer Temperatur von etwa 70 C ein. Gleichzeitig
wird die Temperatur der Säure mit Hilfe des Wärmeaustauschers
(5) beim Einleiten des Gases in den Quecksilberabsorptionsturm (4) erhöht. In dem Quecksilberabsorptionsturm (4) wird
das S0_-Gas einer Wäsche mit einer 9&%igen Schwefelsäure bei
einer Temperatur von etwa 65°C unterworfen, wobei 95 % des in sehr geringen Mengen in dem Gas enthaltenen Quecksilbers,
das im Trockenturm (l) noch nicht abgefangen worden ist, aufgenommen werden. Das in dem zugeführten SO0-GaS enthaltene
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Quecksilber wird also durch die Waschschwefelsäure innerhalb
des Trockenturms (l) und des Quecksilberabsorptionsturms (4) zu 80% + 20% χ 95% = 99,0% absorbiert. Das aus dem Quecksilberabsorptionsturm
(4) entweichende Gas wird mit Hilfe des Wärmeaustauschers (6) aufgeheizt, der für gewöhnlich aus mehr als
einer Einheit besteht, und dann in den Konverter (7) geleitet, wo es oxydiert wird. Dann strömt das Gas durch die Wärmeaustauscher
(5) und (6) in den Absorptionsturm, wo das im Konverter
(7) erzeugte SO -Gas absorbiert wird; der restliche Gasstrom wird in die Luft abgeblasen.
Als Waschsäure im Quecksilberabsorptionsturm (4) wird vorzugsweise
ein Teil der Kreislaufsäure verwendet, die aus dem Absorptionsturm (8) abgezogen ist. Es kann aber auch ein Teil
der Kreislaufsäure des Trockenturms (l) oder die Säure verwendet
werden, die durch die Quecksilberentfernungsanlage gereinigt
worden ist. Das in den Quecksilberabsorptionsturm (4) eingeleitete Gas ist bereits mit Hilfe des Trockenturms (l)
von Wasser befreit, so daß die Kreislaufsäure im Quecksilberabsorptionsturm
(4) keine Verdünnung erfährt und ihre einmal eingestellte Konzentration beibehält. Die innerhalb des Quecksilberabsorptionsturms
(4) im Kreislauf geführte verunreinigte Säure wird entweder in den Kreislauftank (l4) für den Trockenturm
eingeleitet oder in dem Lagerbehälter (10) zum Zweck der Quecksilberentfernung aufbewahrt. Der abgezogenen Schwefelsäure
wird ein Reagenz zugesetzt, um das Quecksilber in Quecksilbersulfid umzuwandeln, welches durch Filtration mit Hilfe
des Filters (12) entfernt wird. Wenn die Kreislaufsäure eine
hohe Konzentration besitzt, wird ein Pulver eines Metalls, das in der Ionisationsreihe aktiver ist als Quecksilber, anstelle
des Reagenz zugesetzt. Man kann auch das Reagenz unmittelbar dem Kreislauftank (l4) für den Trockenturm oder dem Kreislaufbehälter
(16) für den Quecksilberabsorptionsturm zusetzen. Um ein Mitreißen des feinen Niederschlages zu vermeiden, ist
es wünschenswert, als Filter Diatomeenerde oder dergleichen anzuwenden. Es hat sich ergeben, daß die Wirksamkeit des
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anwesenden Filters (12) hinsichtlich der Quecksilberentfernung
99»5% beträgt. Die auf diese Weise von Quecksilber befreite
Säure dient als zusätzliche Säure für den Absorptionsturm (8),
wo eine 9S%ige Schwefelsäure mit einer Geschwindigkeit von
171 kg/min erzeugt wird, wobei der Quecksilbergehalt des Enderzeugnisses nur 0,5 ppm beträgt. Die von Quecksilber befreite
Säure kann als fertige Säure mit einer Konzentration von etwa
77% abgezogen werden. Der Quecksilbergehalt einer Schwefelsäure,
die ohne Anw-endung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung hergestellt wird,liegt in der Größenordnung von 35 - 40 ppm.
Das in der gleichen Weise in einem Röstofen wie in Beispiel 4 erzeugte SO0-GaS wird zunächst gereinigt, indem man es durch
£-1
einen Abhitzekessel, einen Zyklon, einen heißen Cottrell-Entstauber,
einen Kühlturm, einen Waschturm, einen Nebelfilter nach Cottrell usw. hindurchleitet. Dann wird das Gas in den
ersten Trockenturm (l) eingeleitet, der in (fern Fließschema der Schwefelsäureherstellungsanlage nach Figur 5 dargestellt ist.
Das in den Turm eingeleitete Gasvolumen beträgt 1000 Nm' /min, sein SOp-Gehalt liegt bei 6,4%, seine Temperatur beim Eintritt
bei 30 C und sein Quecksilbergehalt beträgt 5»83 mg/Nm . In
dem ersten Trockenturm (l) wird das Gas einer Wäsche mit einer 77%igen Schwefelsäure, die hier zirkuliert, unterzogen und
gleichzeitig getrocknet. Anschließend wird das Gas in den
zweiten Trockenturm (2) eingeleitet, wo es einer Wäsche mit einer 96%igen Schwefelsäure mit einer Temperatur von 38 C
unterzogen wird. Hierbei wird sein Wassergehalt vollständig entfernt, und das im Gas enthaltene Quecksilber wird in der
Schwefelsäure aufgelöst. Dabei beträgt die Menge des im Gas
enthaltenen Quecksilbers am Austritt aus dem Turm 1,05 mg/Nm Die Quecksilberabsorption beträgt 82%. Das aus dem zweiten
Trockenturm (2) austretende Gas wird dann in den Quecksilberabsorptionsturm (4) mit Hilfe des Hauptgebläses (3) einge-
- 31 309811/1037
leitet. Die Temperatur des 6ases beim Eintritt in den Quecksilberabsorptionstunn
(4) beträgt 83 C; die Temperatur der in diesem Turm zirkulierenden Säure, die dazu dient, das in
sehr geringen. Mengen im Gas noch enthaltene Quecksilber, Kelches
im Trockenturm (2) nicht abgefangen worden ist, aufzulösen und
abzufangen, beträgt 76 C. Als Ergebnis der Absorption mit Hilfe
des Quecksilberabsorptionsturins (4) wird der QuecksiIbergehalt
des Gases am Austritt des Turms auf 0,06 mg/Nm herabgedrückt. Die Quecksilberabsorption beträgt 9k%. Das aus dem Quecksilberabs
orptionsturm (4) entweichende Gas wird nun in den Konverter
(7) über den üblichen Wärmeaustauscher (6) eingeleitet, um das
SO0-GaS in SO -Gas umzuwandeln. Nach Absorption durch eine 98%ij£
Schwefelsaure im Absorptionsturm (8) wird das überschüssige Gas in die Luft abgelassen. Ein Teil der im Quecksilberabsorptionsturm
(4) mit Quecksilber verunreinigten Säure wird abgezogen und in den Kreislaufbehälter (15) für den zweiten Trockenturni (2)
oder den Lagerbehälter (lO) zur Quecksilberentfernung eingeleitet.
Die Quecksilberentfernung erfolgt in der gleichen Weise
wie im Beispiel 4 angegeben.
Ein Teil der Kreislaufsäure des Absorptionsturms (8) wird abgezogen
und als Kreislaufsäure dem Quecksilberabsorptionsturm (4)
zugeleitet. Ein Teil der Kreislaufsäure des zweiten Trockenturms
(2) wird abgezogen und dient als zusätzliche Säure für den Kreislaufbehälter (l4) des ersten Trockenturms (l). Als Ersatz hierfür
wird ein Teil der Kreislaufsäure des ersten Trockenturms Cl)
in den Lagerbehälter (lO) zur Quecksilberentfernung abgezogen,
das Quecksilber dann abgetrennt und entfernt wird.
Als Ergebnis der Quecksilberentfernung, die mit Hilfe der QuecksilberbesextigungsaHlage
in gleicher Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt wird, -werden 99,5% des Quecksilberrückstandes abgetrennt
und entfernt. Die von Quecksilber freie Schwefelsäure
wird in dem Lagerbehälter (13) aufgefangen und dient als zusätzliche
Säure für den Absorptionsturm (8) ,- wobei eine 98%ige
Schwefelsäure mit einer Geschwindigkeit von 280 kg/min erzeugt
- 32 -
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wird. Die Konzentration an Quecksilber in der erzeugten Schwefel·
säure beträgt 0,3 ppm.
Das in einem Röstofen nach den Beispielen % und 5 erzeugte
SO9-GaS wird zunächst gereinigt und dann in den ersten Trockenturm
(l) eingeleitet, der in dem Fließschema des DoppeIkontaktverfahrens
der Schwefelsäureherstellungsanlage nach Figur 6 dargestellt ist. Das eingeleitete Gasvolumen beträgt 1ΌΟΟ Nm /min f
der SO -Gehalt liegt bei 6,7 %, die Temperatur beim Eintritt bei 20 C und der Quecksilbergehalt beträgt 13,9 mg/Mm . Die
Konzentration der im Kreislauf geführten Schwefelsäure des ersten Trockenturms (l) beträgt 77%, wie i» Fail des Beispiels
Das Gas wird einer Wäsche mit dieser Schwefelsäure im ersten Trockenturm (l) unterworfen und dann einer weiteren Wäsche mit
einer Schwefelsäure von einer Konzentration von 96%* wobei die
Temperatur im zweiten Trockenturm (2) 32 C beträgt, üabei wird
das in dem Gas enthaltene Wasser entfernt und weiteres im Gas
enthaltene Quecksilber in der Schwefelsäure aufgelost. Als Ergebnis
erzielt man ein Gas mit einem Quecksilbergehalt am Austritt aus dem Trockenturm (2) von 3*^8 mg/Hm . Die Quecksilberentfernung
beträgt 75%. Dies aus dem zweiten Trockenturm -(S)
austretende Gas wird nun in den Quecksilberat»sor|»tioitsturm <(4)
mit Hilfe des Hauptgebläses (3) eingeleitet. Sie Temperatur des Gases am Eitritt in den Quecksilberabsorptionsturm (%) beträgt
85 C, die Temperatur der Kreislaufsäure dieses ■Quecksilberabsorptionsturmes
beträgt im Augenblick des Herabrieselns 75 C. Eine sehr geringe Menge Quecksilber» die noch in dem Gas
enthalten ist und die von dem 'zweiten Trockentum (2) nicht
abgefangen irurde, vird nun in der Kreislaufsäure gelost und aufgefangen,
so daß der Quecksilbergelialt des Gas*8 an Austritt aus
dem Quecksilberabsorptionsturm (%) 0,17 mg/Nm beträgt. Die
Quecksilberabsorption liegt bei 95%. Bas aus deci Quecksilbcirabsorptionsturm
(4) austretende Gas wird in den ©eppe!kontakt-
- 33 -
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konverter (7) über den üblichen Wärmeaustauscher (6) eingeleitet. Das in der ersten Katalysatorschicht umgewandelte
Gas wird dann in den ersten Absorptionsturra (8) über den
Wärmeaustauscher (6·) eingeleitet, um das im Konverter (7)
erzeugte SO„-Gas zu absorbieren. Dann wird das Gas über
die zweite Katalysatorschicht im Konverter (7) über den Wärmeaustauscher (6·) geleitet, um das übrige SOg-GaS umzuwandeln.
Der Gasstrom wird dann in den zweiten Absorptionsturm (9) über die Wärmeaustauscher (6) und (5) eingeleitet,
wo das SO_-Gas absorbiert wird. Das überschüssige Gas wird
in die Luft abgelassen.
Als Waschschwefelsäure im Quecksilberabsorptionsturm (4) wird
ein Teil der Kreislaufsäure des zweiten Absorptionsturms (9)
mit einer Konzentration von 98,6 % abgezogen. An deren Stelle wird die mit Quecksilber verunreinigte Säure dem Kreislaufbehälter
(15) für den zweiten Trockenturm (2) zugeleitet, um die Konzentration der Kreislaufsäure des zweiten Trockenturms (2)
auf 96 % zu halten. Um andererseits die Konzentration der
Kreislaufsäure des ersten Trockenturms (l) auf 77 % zu halten,
wird eine 96/^ige Schwefelsäure dem Kreislauf tank (l4) als
zusätzliche Säure für den ersten Trockenturm zugeführt, und zwar durch den Ausstoß der Kreislaufpumpe des zweiten Trockenturms.
Im Austausch für diese zusätzliche Säure wird ein Teil der Kreislaufsäure des ersten Trockenturms (l) abgezogen und
im Lagerbehälter (lO) zur Quecksilberentfernung aufbewahrt.
Bei dieser Quecksilberentfernung wird der Quecksilbergehalt
der 77%igen Schwefelsäure in der gleichen Weise,wie in den Beispielen
1 und 1 angegeben, abgetrennt und entfernt. Die so in
der Quecksilberentfernungsanlage gereinigte Säure wird entweder
den Kreislaufbehältern ( 1$ (l8) für den ersten Absorptionsturm
(o) und den zweiten Absorptionsturm (9) zugeleitet oder unmittelbar
als Endprodukt abgezogen. Um eine Schwefelsäure mit einer Konzentration von 9t>% als Endprodukt zu. erhalten, kann
- "A -3 09811/1037
ein Teil der Kreislaufsäure des ersten Absorptionsturms (8)
abgezogen werden. Auf diese Weise ist es möglich, eine Schvrefelsäure
mit einer Konzentration von 77 % rait einer Geschwindigkeit
von f>7 kg/min und eine Schvefelsäure mit einer Konzentration
von 98 % mit einer Geschwindigkeit von 229 kg/min zu gewinnen,
wobei beide Produkte nur 0,8 ppm Quecksilber enthalten.
Quecksilberentfernung im Quecksilberabsorptionsturm, der an
der Außenseite des Hauptgebläses angeordnet ist
| Versuch No. | Gasgeschwin digkeit |
am Einlaß | 3/ 2. η /m / min |
% | 1 | 2 | 3 | k |
| Sasbedin- gungen für den Queck silber Ab sorptions- turm |
Tempe ratur |
am Auslaß | 0C | l/min | 34,4 | 34,4 | 35,0 | 24,0 |
| Säurebe dingungen |
Druck | am Einlaß | °c | ng/m rr |
73,0 | 70,5 | 80,5 | 77,5 |
| Quecksilber gehalt des Gases |
am Auslaß | mm WS | ng/m | 72,0 | 68,0 | 76,0 | 74,0 | |
| Außmaß der absorption |
mm WS | 580 | 628 | 540 | 330 | |||
| Druckabfall j mm WS | 450 | 500 | 410 | 265 | ||||
| Temperatur der zugeführten Säure C |
130 | 128 | 130 | 65 | ||||
| Konzentration der zugeführten Säure |
75,0 | 69,0 | 79,0 | 76,0 | ||||
| Kreislaufgeschwin digkeit der Säure |
98,74 | 98,71 | 98,71 | 98,16 | ||||
| am Einlaß | 82 | 82 | 82 | 30-40 | ||||
| am Auslaß | 5,31 | 3,71 | 1.21 | 4,58 | ||||
| iuecksilber- | 0,i4 | 0,25 | 0,03 | 0,31 | ||||
| 97,2 | 96,fi | 97,5 | 93,2 |
J Π 9 fi 1 1/10 3 7
Claims (1)
- - 35 PatentansprücheVerfahren zur Herstellung einer von Quecksilber freien Schwefelsäure nach dem Kontaktverfahren, gekennzeichnet durch folgende Maßnahmen: "Waschen der quecksilberhaltigen Röstgase, die aus einem Nebelfilter nach Cottrell entweichen, mit einer Schwefelsäure einer Konzentration von 30 - 99 % und einer Temperatur über 20 C innerhalb eines Quecksilberabsorptionsturms, wobei ein Trockenturm allein auch genügen kann, xun eine Absorption des Quecksilbers durch die Sehwefelsäure und anschließende Entfernung des Quecksilbers aus der zur Wäsche verwendeten Schwefelsäure zu erzielen; Verwendung der entstandenen quecksilberfreien Sehwefelsäure als Austauschsäure für den Absorptionsturm oder Abziehen eines Teils der Sehwefelsäure als unmittelbares Endprodukt.Verfahren zur Herstellung einer von Quecksilber freien Schwefelsäure nach dem Kontaktverfahren, gekennzeichnet durch folgende Maßnahmen: Waschen der quecksilberhaltigen Röstgase, die aus einem Nebelfilter nach Cottrell entweichen,mit einer Schlief elsäure einer Konzentration von 30 - 99 % und einer Temperatur über 20 C innerhalb eines Trockenturms und eines Quecksilberabsorptionsturms, wobei ein zweiter Trockenturm als solcher genügen kann, um eine Absorption des Quecksilbers durch die Schwefelsäure zu erzielen, anschließendes Entfernen des Quecksilbers aus der zum Waschen verwendeten Schwefelsäure; Verwendung der erhaltenen quecksilberfreien Schwefelsäure als Austauschsäure für den Absorptionstui-n oder Abzielien eines Teils der Schwefelsäure als Endprodukt,.- 36 -30 98 1 1/1037Verfahren zur Herstellung einer von Quecksilber freien Schwefelsäure nach dem Kontaktverfahrenf gekennzeichnet durch folgende Maßnahmen: Waschen der quecksilberhaltigen Röstgase, die aus einem Nebelfilter nach Cottrell herrühren , mit einer Schwefelsäure einer Konzentration von 30 - '99 % und einer Temperatur über 20 C innerhalb eines Trοckenturms und eine» Quecksilberabsorptioneturme! der an der* Außenseite des Hauptgebläses angeordnet ist, ■tun eine Absorption des Quecksilbers durch die Schwefelsäure zu erzielen; anschließendes Entfernen des Quecksilbers ausel\un Waschen verwendeten Schwefelsäure und Verwendung der erhaltenen quecksilberfreien Schwefelsäure als Austauschsäure für den Absοrptionsturm oder Abziehen eines Teils der Schwefelsäure als Endprodukt.Verfahren zur Herstellung einer quecksilberfreien Schwefelsäure nach dem Kontaktverfahren, gekennzeichnet durch folgende Maßnahmen: Waschen der quecksilberhaltigen Röstgase, die aus einem Nebelfilter nach Cottrell entweichen, mit einer Schwefelsäure einer Konzentration von 30 - 99 % und einer Temperatur über 20 C innerhalb eines ersten Trockenturms, eines zweiten Trockenturms und eines Quecksilberabsorptionsturms, der außerhalb des Hauptgebläses angeordnet ist, um eine Absorption des Quecksilbers mit Hilfe der Schwefelsäure zu erreichen, anschließendes Entfernen des Quecksilbers aus der zum Waschen verwendeten Schwefelsäure und Verwendung der entstehenden quecksilberfreien Schwefelsäure als Austauschsäure für den Absorptionsturm oder Abziehen eines Teils der Schwefelsäure als Endprodukt.- 38 -3098 11/1037253-Γ/Ο5» Verfahren stasis <öei& /iinskennzeietaäets da£ eis. Eamptgebläse iandl
angeordnet ists2243Sf?3 ©des* 4der6. Verfahrea siaefe. elaiSin sles* Äiisprüclhe i 9gekeimzeislinet^ «äaBs falls die Koaaesitratioss;- des* qiieoksilberlaaltlgea S©Ss.wefeisä"sa3r© taafess" SQ ?S liegt g mindestens ein IReagesnss äs Foiraa ©irnes Sulfides s - Hydro sulfid-verlüiaclisüag ©<äer eines Poly Sulfids eimes Alkali- oder ErdalIkaiLlosstalla 9
einer Seles&verblmdhsBag ©sieir ScSiwefel der säure ztagesetzü; wairffilri i-Toctarelhi das gefällt j, ansclilieBeiiaiä abgetressst maa als Fsstatof£ entfernt "wirdo7. Verfahren siachi eiiaes slesr Amsprüclie 1 = 4 9 dadiarcin gekennzeichnet , daß3 falls die Eoazentratioii desr queck silberhaltigen SclK7ef©lsatire über 8© % liegt 3 eisu Metallpulver eiaes M©-£alls2 das iss. der reihe aktiver isib als Cteee]ksinber0 der zugesetzt wird, t^os-smic" sicli aisu Rillareini ataselhiießt wodurch das Quec&slJLfees1 niedergeschlagen x-'irdg anschließend abge^r-esasa^ und als oder Amalgam entferm-ft ü-j8. Verfahren nach elm©is clsr Amsprüclse 6, oder 79 dadurchgekennzeichnett da® das Beagsns der q-saecfesilberisal Schlief elsäure im Gegesss-Tart von ICupferionen 'oder SilTberionen zugesetzt wisrög wodurch das Quecksilber atasgeffällt; wird, welches anse&lieSeaad abgetrennt und beseitigt wird»- 39 -11/1037Jf9* Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet,dae das in der lonisationsreihe aktivere Metall als Quecksilber aus Zink, Aluminium oder Selen besteht*10, Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet., daß die Säure des Quecksilberabsorptionsturms t wobei der zweite Trockenturm als solcher genügen kann, und die Säure des Absorptionsturmes ausgetauscht werden, um das Ausmaß der Quecksilberabsorption zu steigern, wobei die Menge der so auszutauschenden Säure genügend ist, um die Konzentration der Säure des Quecksilberabsorptionsturms zu erhöhen.309811/1037
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