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(43) Veröffentlichungstag:
25.08.1999 Patentblatt 1999/34 (21) Anmeldenummer: 99102513.1 (22) Anmeldetag: 10.02.1999
European Patent Office
Office europeen des brevets (11) E P 0 9 3 7 6 8 0 A 1 EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG
igstag: (51) |nt. Cl.6: C01 B 17/88
(84) Benannte Vertragsstaaten: (72) Erfinder:
AT BE CH CY DE DK ES Fl FR GB GR IE IT LI LU • Lailach, Gunter Dr.
MC NL PT SE 47799 Krefeld (DE)
Benannte Erstreckungsstaaten: • Renner, Michael Dr.
AL LT LV MK RO SI 77520 Baytown, Texas (US)
• Savakis, Stylianos Dr.
(30) Prioritat: 23.02.1998 DE 19807632 51069 Koln (DE) (71) Anmelder:
Bayer Aktiengesellschaft 51368 Leverkusen (DE)
O CO CD r»- c o
<7>
(54) Vorrichtung zum Konzentrieren und Reinigen von Schwefelsäure (57) Es wird eine Vorrichtung und Verfahren zum
Konzentrieren von Schwefelsäure auf 95 bis 98 %
H2S04-Gehalt und gegebenenfalls zum Reinigen der S Schwefelsäure bei einer Temperatur von 270 bis 340°C 15^^ b S i d , beschrieben. Die Vorrichtung besteht wenigstens aus lllillf einem Natur-Umlaufverdampfersystem (4, 5; 6; 7; 1 ; 13) B§8s§i§i' gebildet aus einem zweiteiligen Brüdendom (4, 5), jääääa^.
einem Wärmetauscher (1), insbesondere einem J E
Rohrbündelwärmetauscher, einer Kreislaufleitung (6, 7) und einer Destillationskolonne (13), wobei die die flüs- sige, 270 bis 340°C heiße Schwefelsäure führenden Apparateteile Brüdendomunterteil (4), Wärmetauscher
(1) und Kreislauf leitung (6, 7) aus einer siliciumhaltigen ~—
austenitisch-ferritischen Eisenlegierung bestimmter ■= — Zusammensetzung bestehen.
11 12
Figure 1
Beschreibung
[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Konzentrieren und Reinigen von Schwefelsäure, die es erlaubt, Schwefelsäure bei 270-340°C auf 95-98 % s H2S04-Gehalt zu konzentrieren. Die Schwefelsäure führenden Teile der Vorrichtung bestehen aus austeniti- schen oder austenitisch-ferritischen Stählen.
[0002] Es ist bekannt, Abfallschwefelsäure bei gerin- gem Unterdruck und Temperaturen im Bereich 300 bis 10 320°C bis auf ca. 96 % zu konzentrieren (Winnacker, Küchler, Chemische Technologie, Bd. 2, 4. Aufl. 1982, S. 67 bis 70).
[0003] Beim sogenannten Pauling-Verfahren wird in indirekt mit Rauchgasen beheizten Kesseln aus Gußei- is sen mit aufgesetzter Destillationskolonne Abfallschwe- felsäure von 70 bis 85 % auf 95 bis 96 % H2S04 eingedampft. Dabei wird ein ständiger erheblicher Kor- rosionsabtrag bei der Kesselherstellung durch große Wanddicken berücksichtigt. Das Verhältnis von Wärme- 20 Übertragungsfläche zu Kesselvolumen ist bei solchen Vorrichtungen sehr ungünstig. Demzufolge stellen der- artige Anlagen ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar, weil bei einem Versagen des Kessels ca. 10 m3 sie- dende 96 %ige Schwefelsäure in den etwa 750 °C hei- 25 ßen Feuerungsraum fließen können. Im Drum- Konzentrator wird die Schwefelsäure durch direkten Kontakt mit heißen Rauchgasen konzentriert. Die Abgase sind durch S02, Schwefelsäurenebel, Stick- oxide und gegebenenfalls organische Verbindungen 30 belastet, was wegen des großen spezifischen Abgasvo- lumens einen erheblichen Reinigungsaufwand verur- sacht.
[0004] Die Hochkonzentrierung in einem Fallfilmver- dampfer aus Quarzglas (EP-A 22 473) konnte nur in 35 kleinen Einheiten realisiert werden. Das gleiche gilt für die in DE-A 2 909 029 beschriebene Hochkonzentrie- rung mittels in die Schwefelsäure eingetauchter Infra- rotstrahler aus Quarzglas.
[0005] Vakuumeindampfer mit Wärmetauschern aus 40 Tantal (s. z.B. EP-A 156 199) sind auf einen Tempera- turbereich unter 200°C beschränkt. Dabei läßt sich Schwefelsäure nur bei extremem Unterdruck auf 95 - 96
% eindampfen, wodurch spezifisch große Apparaturen (bezogen auf die Verdampfungsleistung) und hohe Auf- 45 Wendungen für die Vakuumerzeugung und Brüdenkon- densation erforderlich werden. Außerdem sind die Bedingungen für die oxidative Zerstörung von organi- schen Verunreinigungen wegen der niedrigen Säure-
temperatur sehr ungünstig. so
[0006] Aufgabe war es daher, eine Vorrichtung zu ent- wickeln, die es erlaubt, mit geringem Schwefelsäurein- halt eine hohe Wasserverdampfungsleistung bei Temperaturen im Bereich oberhalb von 250°C zu reali- sieren und gegebenenfalls eine oxidative Reinigung zu ss ermöglichen.
[0007] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zum Konzentrieren von Schwe-
felsäure auf 95 bis 98 % H2S04-Gehalt und gegebe- nenfalls zum Reinigen der Schwefelsäure bei einer Temperatur von 270 bis 340°C, bestehend wenigstens aus einem Natur-Umlaufverdampfersystem gebildet aus einem zweiteiligen Brüdendom einem Wärmetau- scher, insbesondere einem Rohrbündelwärmetauscher, Kreislaufleitung und Destillationskolonne, dadurch gekennzeichnet, daß die die flüssige, 270 bis 340°C heiße Schwefelsäure führenden Apparateteile Brüden- domunterteil, Wärmetauscher und Kreislauf leitung aus einer siliciumhaltigen austenitisch-ferritischen Eisenle- gierung folgender Zusammensetzung bestehen von 13 bis 32 Gew.-%
von 5 bis 25 Gew.-%
von 4 bis 9 Gew.-%
max. 0,07 Gew.-%
max. 0,03 Gew.-%
max. 0,03 Gew.-%
max. 8 Gew.-%
max. 3 Gew.-%
max. 4 Gew.-%
max. 20 Gew.-%
max. 4 Gew.-. % max. 2 Gew.-%
max. 0,2 Gew.-%
Chrom Nickel Silicium Kohlenstoff Schwefel Phosphor Mangan Molybdän Kupfer Kobalt Wolfram Niob und Tantal Stickstoff
und einem Rest auf 100 Gew.-% Eisen mit einem Gefüge, das einen Deltaferritanteil zwischen 10 und 65
% aufweist, und vorzugsweise mindestens 20 Gew.-%
Fe enthält,
oder aus austenitischen Eisenlegieningen mit von 10 bis 12
von 15,5 bis 17,5 von 5,7 bis 6,5 max. 0,06 max. 0,03 max. 0,03 max. 1 ,5 max. 0,15 max. 0,8 max. 0,2 max. 0,3 max. 0,01 max. 0,25 max. 1
und einem Rest auf oder
von 8 bis 1 6 von 20 bis 30 von >6,5 bis 7,4 max. 0.03 max. 0,03 max. 0,01 max. 1
Gew.-%Chrom Gew.-%Nickel Gew.-%Silicium Gew.-%Kohlenstoff Gew.-%Phosphor Gew.-%Schwefel Gew.-%Mangan Gew.-%Titan Gew.-%Zirkonium Gew.-%Stickstoff Gew.-%Molybdän Gew.-%Bor
Gew.-%seltene Erdmetalle Gew.-%Magnesium. Aluminium und Kalzium
100 Gew.-%Eisen Gew.-%Chrom Gew.-%Nickel Gew.-%Silicium Gew.-%Kohlenstoff Gew.-%Phosphor Gew.-%Schwefel Gew.-%Magnesium,
und Kalzium Aluminium
und einem Rest auf 100 Gew.-%
Eisen
und bei dem das Oberteil des Brüdendomes und die Destillationskolonne aus emailliertem Stahl bestehen. s [0008] Vorzugsweise ist das Unterteil des Brüdendo- mes mit einem Austragsrohr aus siliciumhaltiger Eisen- legierung versehen, das in ein Tauchgefäß aus siliciumhaltiger Eisenlegierung oder emailliertem Stahl
mit einem Auslaß mündet. 10
[0009] In einer bevorzugten Variante weist die Kreis- laufleitung einen zusätzlichen Entleerungsstutzen und/oder einen Stutzen zur Einleitung von Gasen, z.B.
Luft oder Inertgas, zwecks Erhöhung der Säurekreis- laufgeschwindigkeit und/oder von Oxidationsmittel, z.B. is Schwefelsäure, Wasserstoffperoxid, Ozon, Nitrosyl- schwefelsäure, auf.
[0010] Der Wärmetauscher der Vorrichtung ist ins- besondere ein Rohrbündelwärmetauscher, durch des- sen Rohre die im Kreislauf befindliche Schwefelsäure 20 fließt, und der eine Rauchgasbeheizung oder eine elek- trische Beheizung aufweist.
[001 1 ] Die Rohre des Wärmetauschers sind bevor- zugt als Bimetallrohre ausgeführt, wobei die Innerrohre aus der gleichen siliciumhaltigen Eisenlegierung wie 25 das Brüdendomunterteil und die Außenrohre aus hitze- beständigem Stahl bestehen.
[0012] Brüdendomunterteil und Brüdendomoberteil sind in einer weiteren bevorzugten Variante durch ein Flanschpaar verbunden, wobei der Flansch des Unter- 30 teils aus der gleichen siliciumhaltigen Eisenlegierung wie das Brüdendomunterteil besteht.
[0013] Der Flansch des Brüdendomunterteils weist in einer Vorzugsausführung der Erfindung mindestens 2 ringförmige Nuten zur Aufnahme von Dichtungen auf. 35 [0014] In einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung sind die Vorrichtungsteile, die aus siliciumhal- tigen Eisenlegierungen bestehen, an ihrer Oberfläche mit einer Passivierungsschicht versehen, die durch min- destens 24-stündiges Behandeln mit 95 bis 98 %iger 40 Schwefelsäure bei 290 bis 340°C, bevorzugt durch min- destens 12-stündige Behandlung mit 95 bis 98 %iger Schwefelsäure, die mindestens 350 ppm Nitrosyl- schwefelsäure enthält, bei einer Temperatur von 250 bis 340°C oder mit 95 bis 100 %iger Salpetersäure bei 45 einer Temperatur von 70 bis 90°C entsteht, wobei der Druck so hoch gewählt wird, daß die Flüssigkeit nicht siedet.
[0015] Die Packung der Destillationskolonne wird ins- besondere aus Glas, Silicium-Eisen-Guß oder Keramik so gefertigt.
[001 6] Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Ver- fahren zum Konzentrieren von Schwefelsäure auf eine Konzentration von 95 bis 98 % unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, das dadurch gekenn- 55 zeichnet ist, daß die Vorrichtung mit Schwefelsäure einer Konzentration von 70 bis 93 % beschickt und die Schwefelsäure bei einem Druck von 0,3 bis 1,2 bar
(abs.), vorzugsweise von 0,8 bis 0,99 bar (abs.) und einer Temperatur von 270 bis 340°C, vorzugsweise 280 bis 320°C, destilliert wird.
[0017] Eine Reinigung der Schwefelsäure wird ins- besondere dadurch erreicht, daß man in die im Umlauf strömende Schwefelsäure Oxidationsmittel wie Nitro- sylschwefelsäure, Salpetersäure, Wasserstoffperoxid, Ozon oder andere einleitet. Erfolgt die Einleitung unter- halb des Wärmetauschers, wird die Umlaufgeschwin- digkeit der flüssigen Säure durch die entstehenden
Reaktionsgase vorteilhaft erhöht.
[0018] Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Konzentrierung und gegebenenfalls Reinigung von Schwefelsäure.
[0019] Ein Nachteil von bekannten Schwefelsäureein- dampfanlagen aus emailliertem Stahl sind die vielen Flanschverbindungen, die insbesondere bei höheren Betriebstemperaturen Probleme verursachen. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung können in dem Anla- genbereich, in dem sich heiße flüssige Schwefelsäure befindet, Flanschverbindungen vollständig vermieden werden, da die erfindungsgemäß verwendeten Legie- rungen schweißbar sind.
[0020] Bevorzugt wird allerdings die Verwendung von Flanschverbindungen dort, wo dies aus apparatebau- technischen oder verfahrenstechnischen Gründen sinn- voll erscheint, besonders im Hinblick auf
Reinigungsnotwendigkeiten.
[0021 ] Besonders bevorzugt werden dabei Flansch- verbindungen, die als Nut- und Feder-Flansche ausge- führt sind.
[0022] Außerdem können Kompensatoren die zum Ausgleich der thermischen Ausdehnung der Anlagen- teile erforderlich sind, aus der gleichen siliciumhaltigen Eisenlegierung wie das Brüdendomunterteil verwendet werden.
[0023] Vorzugsweise werden die aus siliciumhaltigen Eisenlegierungen gefertigten Apparateteile vor der bestimmungsgemäßen Inbetriebnahme zur Schwefel- säurekonzentrierung einer passivierenden Oberflä- chenbehandlung unterzogen. Die bevorzugte Behandlung erfolgt während mindestens 24 h mit 95 bis 98 %iger Schwefelsäure bei 250 bis 340°C, bevorzugt mindestens 1 2 h mit 95 bis 98 %iger Schwefelsäure, die mindestens 350 ppm Nitrosylschwefelsäure enthält, bei einer Temperatur von 250 bis 340°C oder mit 95 bis 100
%iger Salpetersäure während mindestens 1 2 Stunden bei einer Temperatur von 70 bis 90°C und unter einem Druck, bei dem die Flüssigkeit nicht siedet.
[0024] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Kon- zentrieren und gegebenenfalls Reinigen von Schwefel- säure bietet im Vergleich zu Vorrichtungen nach dem Stand der Technik mehrere Vorteile:
[0025] Die verwendeten Werkstoffe und Heizmedien ermöglichen den Betrieb der Vorrichtung bei 270 bis 340°C und einem Druck von 0,3 bis 1,2 bar (abs.), vor- zugsweise von 0,8 bis 0,99 bar (abs.).
[0026] Im Vergleich zu Anlagen mit Tantal-Wärmetau- schern, die bei max. 200°C betrieben werden können, ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung optimale Betriebsbedingungen für die Zerstörung organischer Verunreinigungen in der Schwefelsäure bei gleichzeitig minimiertem Aufwand für die Brüdenkondensation.
[0027] Außerdem ermöglicht der vergleichsweise hohe Betriebsdruck kleine Apparateabmessungen und erniedrigt damit den Herstellungsaufwand für die Anlage.
[0028] Im Vergleich zu den bekannten Pauling-Anla- gen beträgt der spezifische Säureinhalt (bezogen auf die Wasserverdampfungsleistung) nur 10 bis 20 %.
Besonders vorteilhaft ist, daß im Falle einer Leckage die austretende Säure problemlos in einer Wanne aufge- fangen werden kann, wogegen sie bei Leckagen an Pauling-Kesseln in den Oferraum des Kessels fließt und dann erhebliche S03-Emissionen verursacht.
[0029] Wegen der möglichen hohen Temperaturdiffe- renz zwischen Heizmedium und Schwefelsäure ist die erforderliche spezifische Wärmeaustauschfläche sehr klein im Vergleich zu Anlagen, die mit Dampf oder Wär- meträgeröl beheizt werden müssen.
[0030] Die Teile aus siliciumhaltiger Eisenlegierung sind im Betrieb vorzugsweise alle mit flüssiger Schwe- felsäure bedeckt. Dadurch wird sichergestellt, daß keine korrosive Schwefelsäure geringerer Konzentra- tion durch Kondensation an Kaltstellen zu Korrosions- schäden an der Vorrichtung führen kann.
[0031] Die Fertigung des Brüdendomoberteils aus emailiertem Stahl hat den Vorteil, daß die in diesem Teil auftretenden, verdünnte Schwefelsäure enthaltenden Kondensate erfahrungsgemäß gut verarbeitet werden können, ohne an den Wänden des Brüdendomoberteils Korrosionsschäden zu hinterlassen. In diesem Bereich der Vorrichtung treten folglich andere Korrosionspro- zesse auf als in Bereich des Brüdendomunterteils bzw.
im Naturumlauf.
[0032] Da alle Apparateteile, die flüssige Schwefel- säure mit einer Temperatur über 270°C enthalten, durch Schweißverbindungen oder Nut- und Feder-Flansche miteinander verbunden werden können, ergeben sich keine Abdichtprobleme bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
[0033] Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren beispielhaft näher erläutert ohne daß dadurch die Erfindung im einzelnen eingeschränkt ist.
[0034] In den Figuren zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausfüh- rung der erfindungsgemäßen Vorrichtung Fig. 2 die Flanschverbindung zwischen Brüdendom-
unterteil (4) und Brüdendomoberteil (5) der Vorrichtung nach Fig.1 in vergrößerter Dar- stellung
Beispiel
[0035] Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau der Konzentrierungsvorrichtung. Die Vorrichtung besteht 5 aus einem zweiteiligen Brüdendom 4, 5, einem Rohr- bündelwärmetauscher 1 , einer Kreislauf leitung 6, 7 und einer Destillationskolonne 13, die zusammen ein Natur- Umlaufverdampfersystem bilden.
[0036] Die von Schwefelsäure berührten Teile des 10 Wärmetauschers 1 bestehen aus siliciumhaltiger Eisen- legierung mit 5,94 % Si, 1 7,49 % Ni, 1 1 ,34 % Cr, 62,7 % Fe und sind als bimetallische Rohre 16 mit einem Innenrohr 17 aus der siliciumhaltigen Eisenlegierung und einem Außenrohr 18 aus hitzebeständigem Stahl 15 1 .4593 ausgeführt.
[0037] Die Kreislaufleitung 6 ist mit einem Entlee- rungsstutzen 1 1 versehen und mit einem Stutzen 12 zur Einleitung von Luft oder Oxidationsmitteln (65 %ige HN03; Schwefelsäure, gesättigt mit Nitrosylschwefel- 20 säure) zur Zerstörung organischer Verbindungen.
[0038] Durch die Wand des Brüdendomunterteils 4 ist ein Überlauf rohr 8 geführt, durch das die heiße konzen- trierte Schwefelsäure in das Tauchgefäß 9 abgeleitet wird, aus dem sie durch den Stutzen 10 in eine Vorlage 25 oder einen Säurekühler fließt. Alle bisher beschriebe- nen Apparateteile, die mit flüssiger, 270 - 340 °C heißer, 95 - 98 %iger Schwefelsäure in Berührung kommen, sind aus der obengenannten siliciumhaltigen Eisenle- gierung gefertigt und durch Schweißverbindungen mit- 30 einander verbunden. Die Größe des Tauchgefäßes 9 ist dem Betriebsdruck der Vorrichtung und der zur vollstän- digen Oxidation organischer Verunreinigungen benötig- ten Verweilzeit angepasst. Für die vorgesehene Betriebstemperatur von 320°C und die Produktion von 6 35 t/h 96 %iger Säure beträgt das Volumen 1,5 m3, die
Tauchtiefe 50 cm.
[0039] Das Brüdendomunterteil 4 ist über eine Flanschverbindung (siehe Detail nach Fig. 2) mit dem Brüdendomoberteil 5 verbunden, das aus emailliertem 40 Stahl gefertigt ist. Auf das Oberteil 5 ist eine Kolonne 1 3 aufgesetzt, die aus emailliertem Stahl gefertigt ist und mit Füllkörpern aus Glas gefüllt ist. Darüber befindet sich die Zuleitung 15 für die 70 bis 93 %ige Schwefel- säure, die über ein geeignetes Verteilsystem, z. B. eine 45 Düse 26, auf die Kolonnenfüllung 24 verteilt wird. Durch den Stutzen 14 werden die wässrigen Brüden zu einem nicht gezeichneten Kondensationssystem abgeleitet.
[0040] Der Wärmetauscher 1 ist für die Beheizung mit Rauchgas (s. Fig. 1) ausgebildet, das durch einen Gas- 50 eintrittsstutzen 2 in den Raum um die Rohre 16 einge- leitet und durch einen Gasaustrittsstutzen 3 abgeleitet wird. Das Rauchgas wird mittels eines Zwischenbodens mehrfach durch das Rohrbündel geführt werden. Der Außenmantel des Wärmetauschers 1 mit den Stutzen 55 2, 3 besteht aus hitzebeständigem Stahl.
[0041] In Fig. 2 ist das Flanschenpaar dargestellt, mit dem das Unterteil 4 und Oberteil 5 des Brüdendoms verbunden werden. In den Flansch des Unterteils 21,
der aus der siliciumhaltigen Eisenlegierung gefertigt ist, sind Nuten 23 zur Aufnahme der Dichtungen 22 aus Glas- oder Porzellan-gefülltem PTFE eingelassen. Der Gegenflansch 20 besteht aus emailliertem Stahl. Die Breite der Flansche beträgt aus Sicherheitsgründen mindestens 100 mm, damit die äußere Dichtung nicht über ca. 150°C erwärmt wird und für eine sichere Abdichtung nach außen voll funktionsfähig bleibt. Die Flansche sind mittels Autoklavenklammern gegenein- ander gepreßt und gesichert.
Patentansprüche
1 . Vorrichtung zum Konzentrieren von Schwefelsäure auf 95 bis 98 % H2S04-Gehalt und gegebenenfalls zum Reinigen der Schwefelsäure bei einer Tempe- ratur von 270 bis 340°C, bestehend wenigstens aus einem Natur-Umlaufverdampfersystem (4, 5; 1 ; 6;
13) gebildet aus einem zweiteiligen Brüdendom (4, 5), einem Wärmetauscher (1), insbesondere einem Rohrbündelwärmetauscher, Kreislaufleitung (6, 7) und Destillationskolonne (13), dadurch gekenn- zeichnet, daß die die flüssige, 270 bis 340°C heiße Schwefelsäure führenden Apparateteile Brüdendo- munterteil (4), Wärmetauscher (1) und Kreislauflei- tung (6, 7) aus einer siliciumhaltigen austenitisch- ferritischen Eisenlegierung folgender Zusammen- setzung bestehen
von 13 bis 32 von 5 bis 25 von 4 bis 9 max. 0,07 max. 0,03 max. 0,03 max. 8 max. 3 max. 4 max. 20 max. 4 max. 2 max. 0,2
Gew.-%Chrom Gew.-%Nickel Gew.-%Silicium Gew.-%Kohlenstoff Gew.-%Schwefel Gew.-%Phosphor Gew.-%Mangan Gew.-%Molybdän Gew.-%Kupfer Gew.-%Kobalt Gew.-. %Wolfram Gew.-%Niob und Tantal Gew.-%Stickstoff
und einem Rest auf 100 Gew.-% Eisen mit einem Gefüge, das einen Deltaferritanteil zwischen 10 und 65 % aufweist,
oder aus austenitischen Eisenlegierungen mit von 10 bis 12
von 15,5 bis 17,5 von 5,7 bis 6,5 max. 0,06 max. 0,03 max. 0,03 max. 1,5 max. 0,15 max. 0,8 max. 0,2
Gew.-%Chrom Gew.-%Nickel Gew.-%Silicium Gew.-%Kohlenstoff Gew.-%Phosphor Gew.-%Schwefel Gew.-%Mangan Gew.-%Titan Gew.-%Zirkonium Gew.-%Stickstoff
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
max. 0,3 Gew.-%Molybdän max. 0,01 Gew.-%Bor
max. 0,25 Gew.-%seltene Erdmetalle max. 1 Gew.-%Magnesium. Aluminium
und Kalzium und einem Rest auf 100 Gew.-% Eisen oder
von 8 bis 16 Gew.-%Chrom von 20 bis 30 Gew.-%Nickel von >6,5 bis 7,4 Gew.-%Silicium max. 0.03 Gew.-%Kohlenstoff max. 0,03 Gew.-%Phosphor max. 0,01 Gew.-%Schwefel
max. 1 Gew.-%Magnesium, Aluminium und Kalzium
und einem Rest auf 100 Gew.-% Eisen
und bei dem das Oberteil (5) des Brüdendomes (4, 5) und die Destillationskolonne (13) aus emaillier- tem Stahl bestehen.
Vorrichtung gemäß Anspruch. 1, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Unterteil (4) des Brüdendomes (4, 5) mit einem Austragsrohr (8) aus siliciumhalti- ger Eisenlegierung versehen ist, das in ein Tauch- gefäß (9) aus siliciumhaltiger Eisenlegierung oder emailliertem Stahl mit einem Auslaß (10) mündet.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreislaufleitung (6, 7) einen zusätzlichen Entleerungsstutzen (11) und/oder einen Stutzen (12) zur Einleitung von Gasen und/oder von Oxidationsmittel aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (1) ein Rohrbündelwärmetauscher ist, durch des- sen Rohre (16) die im Kreislauf befindliche Schwe- felsäure fließt, und den eine Rauchgasbeheizung oder eine elektrische Beheizung aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Rohre (16) des Wärmetauschers (1) als Bimetallrohre ausgeführt sind, wobei die Innenrohre (17) aus einer siliciumhaltigen Eisenle- gierung bestehen, die aus dem für das Brüdendom- unterteil (4) geeigneten Eisenlegierungen ausgewählt ist, und die Außenrohre (18) aus hitze- beständigem Stahl bestehen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Brüdendomunterteil (4) und Brüdendomoberteil (5) durch eine Flansch- verbindung (20, 21) verbunden sind, wobei der Flansch (21) des Unterteils (4) aus der gleichen sili- ciumhaltigen Eisenlegierung wie das Brüdendom- unterteil (4) besteht.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (21) des Unterteils (4) mindestens 2 ringförmige Nuten (23) zur Aufnahme von Dichtungen (22) aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungsteile, die aus siliciumhaltigen Eisenlegierungen beste- hen, an ihrer Oberfläche mit einer Passivierungs- schicht versehen sind, die durch mindestens 24- 10 stündige Behandlung von 95 bis 98 %iger Schwe- felsäure bei 250 bis 340°C, vorzugsweise minde- stens 12-stündige Behandlung mit 95 bis 98 %iger Schwefelsäure, die mindestens 350 ppm Nitrosyl- schwefelsäure enthält, bei einer Temperatur von is 250 bis 340 °C oder mit 95 bis 100 %iger Salpeter- säure bei einer Temperatur von 70 bis 90°C und bei einem solchen Druck, bei dem die Säure nicht sie- det, entsteht.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 20 dadurch gekennzeichnet, daß die Packung (24) der Destillationskolonne (13) aus Glas, Silicium-Eisen- Guß oder Keramik besteht.
10. Verfahren zum Konzentrieren von Schwefelsäure 25 auf eine Konzentration von 95 bis 98 %, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit Schwefelsäure einer Konzentration von 70 bis 93 % beschickt und die 30 Schwefelsäure bei einem Druck von 0,3 bis 1 ,2 bar (abs.), vorzugsweise von 0,8 bis 0,99 bar (abs.) und einer Temperatur von 270 bis 340°C destilliert wird.
11. Verwendung der Vorrichtung nach einem der 35 Ansprüche 1 bis 9 zur Konzentrierung und gegebe- nenfalls Reinigung von Schwefelsäure.
40
45
50
55 10
15
20
25
Europäisches
Patentamt EUROPAISCHER RECHERCHENBERICHT Nummer der Anmeldung
EP 99 10 2513
EINSCHLAGIGE DOKUMENTE
Kategorie] Kennzeichnung des Dokuments mit Angabe, soweit erforderlich,
der maßgeblichen Teile Betrifft
Anspruch KLASSIFIKATION UbK ANMELDUNG (lntCI.6)
A
A,D
EP 0 615 950 A (BAYER AG) 11. September 1994
* Anspruch 1 *
EP 0 566 949 A (BAYER AG) 27. Oktober 1993
* Anspruch 1 *
EP 0 022 473 A (BAYER AG ;BERTRAMS AG (CH)) 21. Januar 1981
* Anspruch 1 *
C01B17/88
Ktuntm-nit« 1 1 SACHGEBIETE (lnt.CI.6) C01B
Der vorliegende Recherchenbericht wurde für alle Patentansprüche erstellt Recherchenort
BERLIN
Abschlußdatum der Recherche 2. Juni 1999
rrurer Clement, J-P KATEGORIE DER GENANNTEN DOKUMENTE
X : von besonderer Bedeutung allein betrachtet Y : von besonderer Bedeutung in Verbindung mit einer anderen Veröffentlichung derselben Kategorie A : technologischer Hintergrund O : nichtschriftliche Offenbarung P : Zwischenliteratur
T : der Erfindung zugrunde liegende I neonen oder urunasaize E : älteres Patentdokument, das jedoch erst am oder nach dem Anmeldedatum veröffentlicht worden ist D : in der Anmeldung angefahrtes Dokument
L : aus anderen Gründen angeführtes Dokument
& : Mitglied der gleichen Patentfamilie, übereinstimmendes Dokument
UMHANG ZUM EUROPÄISCHEN RECHERCHENBERICHT
IBER DIE EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG NR. EP 99 10 2513
i diesem Anhang sind die Mitglieder der Patentfamilien der im obengenannten europaisonen i-iecnercnenDencni angeiunueii atentdokumente angegeben.
iie Angaben über die Familienmitglieder entsprechen dem Stand der Datei des Europäischen Patentamts am liese Angaben dienen nur zur Unterrichtung und erfolgen ohne Gewähr.
02-06-1999 lm Recherchenbericht Datum der Mitglied(er) der Datum i der angefuhrtes Patentdokument Veroffentlichung Patentfamilie Veroffentlichung
EP 0615950 A 21-09-1994 DE 4308151 A 22-09-1994
AT 159002 T 15-10-1997
CA 2118830 A 16-09-1994
DE 59404239 D 13-11-1997
JP 7011393 A 13-01-1995
NO 940897 A 16-09-1994
EP 566949 A 27-10-1993 DE 4213324 A 28-10-1993
AT 125778 T 15-08-1995
CA 2094453 A 24-10-1993
DE 59300422 D 07-09-1995
JP 6080408 A 22-03-1994
EP 0022473 A 21-01-1981 CH 641126 A 15-02-1984
CA 1152285 A 23-08-1983
CA 1149722 A 12-07-1983
CA 1158836 A 20-12-1983
DE 3018662 A 18-12-1980
DE 3018663 A 18-12-1980
DE 3018664 A 18-12-1980
DE 3018665 A 18-12-1980
EP 0021210 A 07-01-1981
EP 0022181 A 14-01-1981
FI 801878 A,B, 14-12-1980 FI 801879 A,B, 14-12-1980 FI 801880 A,B, 14-12-1980
JP 1481139 C 10-02-1989
JP 56045808 A 25-04-1981
JP 63027283 B 02-06-1988
JP 56045809 A 25-04-1981
JP 1515957 C 24-08-1989
JP 56045703 A 25-04-1981
JP 63057081 B 10-11-1988
US 4274910 A 23-06-1981
Für nähere Einzelheiten zu diesem Anhang : siehe Amtsblatt des buropaiscnen Patentamts, r\ir.i<yo<;
