Schwefelsäure

Systems

Anlagen zur Schwefelsäurekonzentrierung können in drei verschiedene Bereiche der Prozesstechnik unterteilt werden. Die Unterschiede sind die Betriebsbedingungen, die Notwendigkeit der Brüdenreinigung und die verwendeten Materialien (MoC).

Vorkonzentrierung von Schwefelsäure bis zu 70 Gew .-% H2SO4 - PoSA.

Das PoSA-Verfahren kann unter Vakuum- oder atmosphärischen Bedingungen betrieben werden. Selbst in der Atmosphäre beträgt die Siedetemperatur von Schwefelsäure mit 70 Gew.-% H2SO4 etwa 166 °C. Dies ermöglicht die Verwendung von „normalem“ Dampf zur Verdampfung. Heizer, Verdampfer und Rohrleitungen können auch aus hochlegiertem Stahl oder ausgekleidetem GFK hergestellt werden. Aufgrund des Dampfdrucks von H2SO4 ist in der Regel keine zusätzliche Brüdenbehandlung erforderlich.

Mit dem Pfaudler-PoSA-Verfahren können, ausgehend von sehr niedrigen Konzentrationen von 3 bis 20 % H2SO4 bis zu etwa 75 % H2SO4, bei denen der H2SO4-Dampfdruck recht niedrig ist, Multi-Effekt-Anlagen eingesetzt werden.

Mittel-Konzentrierung von  Schwefelsäure bis zu 85 Gew.-% H2SO4 - MoSA.

Die Schwefelsäurekonzentrierung bis zu 85 Gew.-% kann abhängig von den verfügbaren Heizmedien und den erforderlichen Behandlungsschritten unter Vakuum oder atmosphärischen Bedingungen verwendet werden. Eventuell ist keine zusätzliche Dampfwäsche erforderlich, da der Dampfdruck von H2SO4 hier zwischen 0,5 bis 1 Gew.-% liegt.

Aufgrund des starken Korrosionsverhaltens von Schwefelsäure bei erhöhten Temperaturen und Konzentrationen müssen korrosionsbeständige Materialien wie Glas, emaillierter Stahl und Tantal verwendet werden. Die endgültige Auswahl der Prozessbedingungen erfolgt gemäß den Standortbedingungen des Kunden und den Anforderungen an Produktqualität und Abwasser.

Mit dem Pfaudler-MoSA-Verfahren kann, ausgehend von ca. 65 bis 70 % H2SO4 bis zu etwa 85 % H2SO4, bei denen der H2SO4-Dampfdruck recht niedrig ist, eine Vakuumkonzentration  eingesetzt werden.

Schwefelsäure-Hoch-Konzentrierung  bis zu 96 Gew.-% H2SO4 - HoSA®.

Das HoSA®-Verfahren kann ab ca. 80-85 % H2SO4 bis zu 96 % H2SO4 - (bei speziellen Anforderungen sogar bis zu 98 Gew.-% H2SO4) eingesetzt werden, wobei die Brüdenwäsche zum Reduzieren der Schwefelsäureverluste erforderlich ist. 

Mit der Hochtemperaturbehandlung von Schwefelsäure mit dem Pfaudler-HTX-Wärmetauscher hat Pfaudler einen speziellen  ölbeheizten emaillierten Wärmetauscher entwickelt, der Säuretemperaturen bis zu 250 °C zulässt.

Der Pfaudler HTX-Wärmetauscher wird in der Regel für den HoSA®-Prozess verwendet, um den Einsatz mit normalem Kühlwasser bei angemessenen Vakuumbedingungen für die Brüdenkondensation zu ermöglichen. Er wird jedoch auch für das MoSA-Verfahren verwendet, wenn für die Säurereinigung hohe Temperaturen erforderlich sind.