Kontaktverfahren: Schwefelsäure und Oleum

Steuerung der Schwefelsäure- und Oleumkonzentration

Schwefelsäure und Oleum werden für verschiedene Zwecke verwendet, z. B. zur Herstellung von Düngemitteln, Sprengstoffen, Farbstoffen und Erdölprodukten. Schwefelsäure kann in Form verschiedener Lösungen von H₂SO₄ in Wasser oder Schwefeltrioxid (SO₃) in H₂SO₄, die als rauchende Schwefelsäure oder Oleum bekannt ist, verkauft werden.

Schwefelsäure und Oleum werden industriell durch Kontaktverfahren aus schwefelhaltigen Gasen durch Schwefelverbrennung, Säureregeneration oder metallurgische Vorgänge hergestellt. Das Verfahren besteht aus der katalytischen Oxidation von Schwefeldioxid (SO₂) zu SO₃ und der Hydratation von SO₃ zu H₂SO₄ durch Absorption in konzentrierter Säure. In Kontaktanlagen gibt es Einfach- oder  Doppelkontaktverfahren.

Beim Doppelkontaktverfahren (auch bekannt als Doppelkontakt-Doppelabsorption) wird dem Konverter das Gas mit trockenem SO₂ zugeführt. Dann werden die Gase aus dem dritten katalytischen Bett entfernt, abgekühlt und durch den Primärabsorber geleitet, wo SO₃ in konzentrierter Schwefelsäure (ca. 98 %) absorbiert wird. Die restlichen Gase (meist SO₂) werden dann in das vierte Bett des Konverters  zurückgeführt.

Nach dem Konverter gelangen die Gase zum Endabsorber, wo erneut SO₃ in konzentrierter Säure absorbiert wird. Das Endprodukt ist Oleum, das in einem Oleum-Verdünnungstank gelagert wird und mit Wasser verdünnt werden kann, um die gewünschte Konzentration zu erhalten. Die Konzentration der Flüssigkeit wird normalerweise bei 98 % gehalten, um ein Austreten von Säure aus der Flüssigkeit zu vermeiden.

Das Vaisala K-PATENTS^® Prozessrefraktometer wird in den folgenden Stufen des Schwefelsäurekontaktverfahrens eingesetzt:

• Zur Überwachung und Steuerung der Säurekonzentration während der Trocknungs-, Absorptions- und Verdünnungsschritte zur Aufrechterhaltung der H₂SO₄-Konzentration konstant bei 93, 98 oder 104 % pro Gewicht.
• Zur Steuerung der Säurekonzentration nach der Mischung des Konzentrats.
• Zur Steuerung der Säurezirkulation zu den Türmen, um den Betrieb innerhalb des optimalen Konzentrationsbereichs sicherzustellen und die Absorption zu maximieren.

Bei der Oleumherstellung ist das Endprodukt viskos und enthält kleine Luftbläschen. Die Blasen, Strömungs- oder Farbänderungen haben jedoch keinen Einfluss auf die Messung durch das Inline-Refraktometer. Das Refraktometer hält aufgrund seiner speziellen benetzten Teilematerialien den rauen und korrosiven Umgebungen stand. Es verfügt auch über Zertifizierungen hinsichtlich Eigensicherheit und Eignung für Gefahrenbereiche.

Im Anwendungshinweis erfahren Sie mehr über das Kontaktverfahren für Schwefelsäure und Oleum.

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