In der Schwefelrückgewinnungsanlage ist die Temperaturkontrolle des Claus-Reaktors von entscheidender Bedeutung, da sie sich direkt auf die Betriebseffizienz und Stabilität der Anlage auswirkt.
Die Temperatureinstellung des ersten Reaktors basiert auf der Sicherstellung der vollständigen Hydrolyse von COS und CS₂.
COS + H₂O=H₂S + CO₂
CS₂ + H₂O=H₂S + CO₂
Die Reaktionsgeschwindigkeiten dieser beiden Reaktionen werden durch die Kinetik gesteuert und die Hydrolysegeschwindigkeit nimmt mit steigender Temperatur zu. Erst wenn der geeignete Temperaturbereich von 316 bis 350 Grad erreicht wird, kann eine vollständige Hydrolyse erreicht werden.
Die Temperatureinstellung für den zweiten und dritten Reaktor sollte nach folgenden Grundsätzen erfolgen:
2H₂S + SO₂=3S + 2H₂O
Bei dieser Reaktion handelt es sich um eine thermodynamische Gleichgewichtsreaktion und eine exotherme Reaktion. Aus kinetischer Sicht kann die Reaktionsgeschwindigkeit bestimmt werden. Je niedriger die Temperatur, desto höher ist die Gleichgewichtsumwandlungsrate. Um geeignet zu sein, sollten die Betriebstemperaturen des zweiten und dritten Reaktors theoretisch über der Taupunkttemperatur von Schwefel gehalten werden. Gleichzeitig sollte unter Berücksichtigung der kapillaren Kondensation von Schwefel ein sicherer Betriebstemperaturbereich oberhalb des Schwefeltaupunkts festgelegt werden. Der empfohlene Temperaturbereich liegt bei 210 bis 250 Grad Celsius.