Stickoxydverfahren

Zusammenfassung

Die Entwicklung der mit Stickoxyden als gasförmigem Katalysator arbeitenden Methoden der technischen Schwefelsäurefabrikation über mehr als 2 Jahrhunderte hinweg ist oft geschildert worden [1]. Ihre sehr lange Zeit hindurch ausschlaggebende Stellung in der Schwefelsäureindustrie selbst wird in historischer Beziehung noch dadurch übertroffen, daß sie sich im Mittelpunkt des zwangsläufigen Ganges der alten chemischen Industrie befanden, wie er durch die in sich verkettete Folge von Kochsalz-SalpeterSchwefelsäure-Salzsäure-Salpetersäure-Natriumsulfat-Soda gekennzeichnet war. Wenn auch diese enge Marktverflechtung einerseits zu einer der Ursachen für das Aufkommen unabhängiger Methoden — Ammoniaksoda, Kontaktschwefelsäure, synthetische Salpetersäure, Chlorwasserstoffsynthese — wurde, so bleibt sie doch andererseits eine wichtige Wurzel für die apparativ und verfahrenstechnisch moderne chemische Großindustrie überhaupt. Innerhalb der Schwefelsäureindustrie kommt den Stickoxydprozessen wirtschaftlich überragende Bedeutung nicht mehr zu. Ihr prozentualer Anteil an der Weltschwefelsäureproduktion ist dauernd weiter gesunken (um 1910 = 80 %, um 1930 = 73 %, um 1950 = 20 bis 25%, 1958/1959 = etwa 15 %). Die Hauptgründe für dieses stetige Zurückgehen sind in der ungezwungenen Anpassungsfähigkeit der überdies reinere Säuren liefernden Kontaktmethoden an alle Markterfordernisse, in ihrer höheren Kapazitätskonzentration und schließlich darin zu erblicken, daß der als bequemer Rohstoff stark vorgedrungene Schwefel gerade ihre Ausbreitung mit Vorzug weiter begünstigt. Die innerhalb der letzten 50 Jahre erzielten Steigerungen in der Raumausnutzung bei mit Stickoxyden arbeitenden Anlagen sind an sich sehr beträchtlich — um 1900 nur 3 bis 6 kg 60er Säure je m³ Kammerraum und Tag gegen täglich rund 30 kg je m³ Gesamtvolumen in modernen Turmsystemen [2] -, reichen aber nicht aus, um den Vorsprung der Kontaktmethoden aufzuholen, trotzdem sich gleichzeitig auch der Stickoxydverbrauch beträchtlich vermindert hat (von 1,1 kg auf 0,5% kg Salpetersäure 36 °Bé je 100 kg Schwefelsäure 60 °Bé). Werden Kiese oder Blenden abgeröstet und werden die Investierungen für die dazu notwendige Apparatur einschl. der Heißgasentstaubung, als in beiden Fällen gleich, nicht mit eingesetzt, dann kalkulieren sich die reinen Baukosten einer Turmanlage um vielleicht 20% günstiger, als die einer neuzeitlichen Kontaktanlage, vorausgesetzt allerdings, daß erstere überhaupt über ausreichenden, gesicherten Nahabsatz an minder reinerer 50 bis 60 °Bé-Säure verfügt. Von Fall zu Fall muß für den Vergleich ferner berücksichtigt werden, daß die Turmsysteme auch in der Konzentration und der Menge wechselnde, relativ arme und unreinere Gase aufnehmen können, daß die Gesamt-Schwefelausbeute, auf den verbrannten Schwefel bezogen, noch um 1 bis 2% über derjenigen in Kontaktanlagen liegen kann, daß der Betrieb einfach ist und daß die Turm-Endgase in der Regel an Säure bzw. besonders an SO₂ ärmer sind als die Kontakt-Endgase. Aber alle diese möglichen Vorteile können nicht über die Tatsache hinwegtäuschen, daß die Kontaktsysteme reaktionsraumintensiver sind und direkt rauchende bzw. reinere Säuren der verschiedensten Gehaltstufen liefern können.

Der Verfasser dankt auch an dieser Stelle Herrn Dr. G. Petersen, Wiesbaden, für Unterlagen und Auskünfte. Er erinnert sich gern an die lehrreichen Debatten, die er mit dem am 7. 3.1957 im 94. Lebensjahr verstorbenen Altmeister H. Petersen zu führen Gelegenheit hatte, dessen überragender Persönlichkeit auch an dieser Stelle zu gedenken, für ihn Ehrenpflicht ist.