In einer Claus-Anlage wird Schwefelwasserstoff in ele- mentaren Schwefel umgewandelt, der durch Kühlung des Prozessgasstromes kondensiert und abgeschieden wird. Eine Claus-Anlage besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus dem eingangsbeschriebenen Spaltreaktor, einem Abhitzekessel sowie mindestens einer Katalysatorstufe. Eine H2S ent- haltendes Sauergas wird zusammen mit Luft und Heizgas in die Brennkammer des Spaltreaktors geleitet. Hier wird in einer exothermen Reaktion an der Katalysatorschüttung etwa 60-70 % des Schwefelwasserstoffes zu Schwefel umgesetzt.

Das Prozessgas verlässt mit einer Temperatur von ca.

1200 °C den Spaltreaktor und wird im Abhitzekessel auf eine Temperatur unterhalb von 170 °C abgekühlt. Nach Abscheidung des kondensierenden Schwefels wird das Prozessgas wieder erwärmt und der Katalysatorstufe zugeführt, in der bei einer Arbeitstemperatur unterhalb von 300 °C Schwefel- wasserstoff, der im Prozessgas noch enthalten ist, in elementaren Schwefel umgewandelt wird.

Im Rahmen der bekannten Maßnahmen wird als Spaltreaktor ein vertikaler Schachtofen eingesetzt, der an seinem oberen Ende eine Brennkammer und unterhalb der Brennkammer ein Bett aus einer losen Katalysatorschüttung aufweist. Der von oben nach unten durchströmte Ofen besitzt eine große Höhe.

Aus Stabilitätsgründen ist ein aufwendiges Ofengerüst zur Aufnahme der auf den Ofen wirkenden Windlast erforderlich.

Ferner besteht das Problem, dass Flammen aus der Brenn- kammer bis zur Katalysatorschüttung durchschlagen können, wobei der Katalysator geschädigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den anlagen- technischen Aufwand für den Spaltreaktor einer Claus-Anlage zu reduzieren. Der Spaltreaktor soll bei einem kompakten Aufbau funktionssicher arbeiten.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, dass der Kessel als liegender zylindrischer Kessel ausgebildet ist, in welchem die Brennkammer, der Katalysatorraum und der abströmseitige Raum nebeneinander angeordnet sind, und dass der Katalysatorraum in Strömungsrichtung beidseitig von gasdurchlässigen Gittersteinen begrenzt ist sowie eine mantelseitige Füllöffnung zum Einbringen der Katalysator- schüttung aufweist. Vorzugsweise sind die Einströmöffnung und der Gasauslass an gegenüberliegenden Stirnseiten des Kessels angeordnet. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine liegende Anordnung des Spaltreaktors verwirklicht werden kann, wenn die Katalysatorschüttung in einen beidseitig von gasdurchlässigen Gittersteinen begrenzten Katalysatorraum eingebracht wird. Durch die erfindungsgemäße Anordnung ergeben sich beachtliche

Vorteile. Der Spaltreaktor kann kompakt mit einer kurzen Brennkammer ausgebildet werden, da die gasdurchlässigen Gittersteine aus einem feuerfesten Material ein Durch- schlagen von Flammen aus der Brennkammer bis zur Katalysatorschüttung wirksam verhindern. Durch die liegende Anordnung des Kessels entfallen ferner statische Probleme bei der Aufstellung des Spaltreaktors. Ein Ofengerüst zur Aufnahme von Windlasten entfällt. Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung enthalten die aus feuerfesten Materialen bestehenden Gittersteine Langlöcher, die sich nicht durch die zumeist kugelförmigen Katalysatoren zu- setzen können.

In weiterer Ausgestaltung des Spaltreaktors lehrt die Erfindung, dass am Umfang des abströmseitigen Raumes eine feuerfest ausgekleidete Abzweigleitung angeschlossen ist, die in eine zum Kessel benachbarte und von einem kühleren Prozessgas durchströmte Prozessgasleitung einmündet. Im Mündungsbereich der Abzweigleitung ist ein Ventilkörper verstellbar angeordnet, mit dem der Mengenstrom eines aus der Abzweigleitung austretenden heißen Gasstromes regelbar ist. Das durch die Prozessgasleitung geführte kühlere Prozessgas kühlt dabei den Ventilkörper und eine dem Ventilkörper zugeordnete Stelleinrichtung, so dass für den Ventilkörper und die Stelleinrichtung übliche metallische Werkstoffe verwendet werden können.

Weitere Ausgestaltungen sind im nachgeordneten Patent- anspruch 5 beschrieben und werden im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen schematisch

Fig. 1 eine Claus-Anlage mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Spaltreaktor, Fig. 2 den Spaltreaktor in einer gegenüber Fig. 1 vergrößerten Darstellung.

In der in Fig. 1 dargestellten Claus-Anlage wird Schwefel- wasserstoff in elementaren Schwefel umgewandelt. Zum grund- sätzlichen Aufbau der Anlage gehören ein Spaltreaktor 1 mit einer Brennkammer 2 und einer Katalysatorschüttung 3, ein an den Gasauslass des Spaltreaktors 1 angeschlossener Abhitzekessel 4 sowie mindestens eine Katalysatorstufe 5.

Ein Schwefelwasserstoff enthaltendes Sauergas 6 wird zusammen mit Luft 7 und Heizgas 8 in die Brennkammer 2 des Spaltreaktors 1 eingeführt. In einer exothermen Reaktion wird ein Teil des Schwefelwasserstoffes an den Kata- lysatoren in elementaren Schwefel umgewandelt. Das Prozess- gas verlässt den Spaltreaktor 1 mit einer Temperatur von ca. 1200 °C und wird im Abhitzekessel 4 auf eine zur Kondensation des Schwefels erforderliche Temperatur von weniger als 170 °C abgekühlt. Der kondensierende Schwefel wird abgeschieden. Nach Abscheidung des Schwefels wird das gekühlte Prozessgas erwärmt und der Katalysatorstufe 5 zugeführt, in der Schwefelverbindungen an einem Katalysator in elementaren Schwefel umgesetzt werden. Die Kata- lysatorstufe 5 wird bei einer Temperatur von weniger als 300 °C betrieben. Das die Katalysatorstufe 5 verlassene Prozessgas wird ebenfalls in dem Abhitzekessel 4 auf die zur Kondensation des Schwefels erforderliche Temperatur abgekühlt, und der kondensierte Schwefel wird ausge- schieden.

Einer vergleichenden Betrachtung der Figuren 1 und 2 entnimmt man, dass der Spaltreaktor 1 aus einem feuerfest ausgekleideten liegenden zylindrischen Kessel 9 besteht, in welchem die Brennkammer 2, ein Katalysatorraum 10 für die Katalysatorschüttung 3 sowie ein abströmseitiger Raum 11 nebeneinander angeordnet sind. An den gegenüberliegenden Stirnseiten des Kessels 9 sind eine Einströmöffnung 12 für ein Gemisch aus Heizgas, Luft und HzS enthaltendes Sauergas sowie ein Gasauslass 13 für heißes, elementaren Schwefel enthaltendes Prozessgas angeordnet. Der Katalysatorraum 10 ist beidseitig von gasdurchlässigen Gittersteinen 14 aus feuerfestem Material begrenzt und weist eine mantelseitige Füllöffnung 15 zum Einbringen der Katalysatorschüttung auf.

Die Gittersteine 14 enthalten zweckmäßig Langlöcher. Am Umfang des abströmseitigen Raums ist eine feuerfest ausgekleidete Abzweigleitung 16 angeschlossen, die in eine zum Kessel benachbarte Prozessgasleitung 17 einmündet. Die Prozessgasleitung 17 verbindet den Gasauslass des Abhitze- kessels 4 mit der Katalysatorstufe 5 und wird von einem Prozessgas durchströmt, dass mit einer Temperatur von weniger als 170 °C aus dem Abhitzekessel 4 austritt und vor Eintritt in die Katalysatorstufe 5 auf eine Arbeits- temperatur zwischen 210 °C und 250 °C erwärmt wird. Die Erwärmung erfolgt durch Zumischen von heißem Prozessgas, dass durch die Abzweigleitung 16 zuströmt. Im Mündungs- bereich der Abzweigleitung 16 ist ein Ventilkörper 18 verstellbar angeordnet, mit dem der Mengenstrom des aus der Abzweigleitung 16 austretenden heißen Gasstromes regelbar ist. Der Ventilkörper 18 und eine dem Ventilkörper zuge- ordnete Stelleinrichtung 19 wird von dem durch die Prozess-

gasleitung 17 strömenden kühleren Prozessgas gekühlt, so dass übliche metallische Werkstoffe verwendet werden können.

Der Spaltreaktor weist ferner Reinigungs-und Inspektions- öffnungen 20 sowie einen Zugang 21 für eine Temperatur- messeinrichtung auf.

Der Abhitzekessel 4 weist einen von einem druckfesten Mantel umgebenen Dampferzeugerraum auf, an den eine Zuführeinrichtung 22 für Kesselspeisewasser sowie eine Abzugseinrichtung 23 für niedergespannten Dampf angeschlos- sen sind. Der Abhitzekessel 4 enthält ein langes Rohrbündel aus Wärmetauscherrohren, die sich durch den Dampfer- zeugerraum erstrecken und an beiden Enden in Rohrböden eingesetzt sind, welche den Dampferzeugerraum begrenzen.

Ferner ist mindestens ein weiteres Rohrbündel aus kürzeren Wärmetauscherrohren vorgesehen, die an ihrem austritt- seitigen Ende ebenfalls in den Rohrboden eingesetzt sind und an ihrem eintrittseitigen Ende in eine Einströmkammer 24 münden. Das lange Rohrbündel wird von dem aus dem Spaltreaktor austretenden heißen Prozessgas durchströmt. die Einströmkammer 24 ist innerhalb des Dampferzeugerraums angeordnet und wird von einem kühleren Prozessgas aus der Katalysatorstufe 5 beaufschlagt. Der Abhitzekessel 4 weist ferner ein Kopfstück 25 auf, dass am austrittseitigen Ende an den Rohrboden anschließt und in Sektionen unterteilt ist. Jeder Sektion des Kopfstückes 25 ist jeweils ein Rohrbündel zugeordnet. An die Sektionen sind Einrichtungen zur Ableitung von kondensiertem Schwefel angeschlossen.