147652. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kéndioxid előállítására kalciumszulfát és vasszulfid tartalmú anyag pörkölésével
Megjelent 19ö0. október ID. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.652. SZÁM 12. i. 17-25. OSZTÁLY — AO—203. ALAPSZÁM Eljárás kéndioxid előállítására kalciumszulfid és vasszulfid tartalmú anyag pörkölésével Ädonyi Zoltán (36%), Blickle Tibor (27%), Ceglédi Béla (10%), Polinszky Károly (27%), oki. vegyészmérnökök, az utóbbi három mint Adonyi Zoltán jogutódjai, mindnyájan Budapesten A bejelentés napja: 1958. február 4. Kénsavgyártáshoz felhasználható kéndioxidot kalciumszulfátból redukáló pörköléssel elő lehet állítani. Azok az eljárások, melyek gipszet vagy anhidridet csupán kéndioxidra dolgozzák fel, nem gazdaságosak. Ezért a kéndioxid előállítását cement termelésével kapcsolják össze. Ennek az eljárásnak hátránya, hogy nagyok a beruházási költségek, kicsi a gáz kéndioxid tartalma és megfelelő minőségű cement előállítása körülményes. Javasoltak olyan eljárást is, melynek értelmében gipsz, kovasav, (homok) és pirit darabosított keverékét zsugorítópadon pörkölik, amikoris a pirit égéshőjét hasznosítják és egyben a gáz kéndioxid tartalmát növelik. A pörköt azonban nem tudják hasznosítani, úgy, hogy ezt az eljárást a gyakorlatban nem alkalmazzák. Ugyancsak nem vált be az a javaslat, melynél széntartalmú pirit és gipsz darabos keverékét pörkölik. Ennek az eljárásnak egyik módosított alakja, melynél melléktermékként vasportlandcementet kapnak, a gyakorlatban szintén nem terjedt cl. Effajta kísérleteket végezve megállapítottuk, hogy ha gipszet és piritet finom poralakban pörkölünk, a reakció folyamán képződött kalciumoxid, ill. kötőanyagként használható Estrich-je'legű aktívált gipsz hajlamos a kéndioxid tartalmú pörkgázokkal távozni úgy, hogy ezek az anyagok elkülönítetten összegyűjthetők. Ily módon már a pörkölés hőmérsékletén, tehát 800—1 100 C°, előnyösen 900—970 C°, hőfoktartományban a kéndioxid tartalmú gázok mellett hidraulikus kötőanyagként hasznosítható mellékterméket nyerünk, ami az eljárás gazdaságosságát fokozza. A találmány alapját ez a felismerés képezi. A találmány értelmében kéndioxid előállítása céljából 20—80, előnyösen 35—70 súlyrész kalciumszulfát és legalább 20 súlyrész vas-szulfid por alakú keverékét pörköljük, a kéndioxd tartalmú gázt elvezetjük és a kalciumoxid tartalmú szálló port a pörkmaradéktól elkülönítjük. A reakciót mechanikus továbbítószerkezettel ellátott pörkölőberendezésben is végrehajtjuk, mert a gázárammal a pörkölés során képződő ti: kalciumoxid ^gy jó részéi, mint szállóport, a gázárammal elkülöníthetjük. A, reakciót azonban a találmány értelmében igen előnyösen a reakció összetevők lebegő állapotában végezzük. Eljárhatunk úgy, hogy a por alakú reakciókeveréket a gázárammal egyenáramban adagoljuk és a reakciót a por alakú keverék fluidizált állpotában végezzük. Eljárhatunk úgy is, hogy a reakciókeverék porát a reakciótérbe befúvatjuk és a pörkgázokkal ellenáramban nehézségi erő hatására szabadon ejtjük, a pörköt a reakciótér alján összegyűjtjük ós eltávolítjuk, a kalciumoxid tartalmú szállóport pedig gázárammal vezetjük el. Vasszulfidként előnyösen piritet használunk. A pirit a pörkölés során legalább részben ugy bomlik, hogy ferroszulfiddá alakul át és a kiváló kén kéndioxiddá alakul. A ferroszulfid tovább bomlik és annak szulfidkéne is kéndioxiddá ilakul át. Vasszulfid mellett adagolhatunk elemi ként is, amivel a pörkgázok kéndioxid tartalmát növeljük és a reakcióhőmérséklet fenntartásához szükséges tüzelőanyag mennyiségét csökkenthetjük, vagy teljesen ki is küszöbölhetjük. Az elemi kénnek az adagolása különösen akkor indokolt, ha vasszulfidként ferroszulfid tartalmú anyagot használunk. A reakció foganatosításához szükséges hőmenynyiséget a pirit, illetve kén égésmelege szolgáltatja, azonban a reakcióhőfok eléréséhez szénpor, kőolaj vagy gáztüzelést alkalmazhatunk. A szénport a nyersanyag keverékhez adagolhatjuk, azonban a hőmérsékletet jobban beszabályozhatjuk, ha a kívánt hőmérsékletet fűtőgáz vagy olaj elégetésével állítjuk be. A találmány szerinti eljárás foganatosításához mechanikus keverővel és továbbítószerkezettel ellátott pörkölésre alkalmas berendezéseket, vagy fluidizált anyagkeverékkel dolgozó reaktorokat használhatunk. Használhatunk olyan reakciótereket is, melyben a reakciókeverék porát a gázárammal szemben vezetjük. A találmány szerint eiljárás foganatosítására az alábbi páldákat adjuk meg: 1. példa: Az alábbi összetételű kalciumszulfátot és piritet használunk:
