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Bei der Rückgewinnung von Schwefelkohlenstoff aus der Abluft, beispielsweise Abluft von Viskosefabriken, wird das Aktiv-Kohle-Verfahren mit Erfolg eingesetzt. Dieses Verfahren ist ohne Schwierigkeiten durchführbar, wenn der normalerweise in der Abluft ebenfalls enthaltene Schwefelwasserstoff vorher bis auf geringe Restgehalte entfernt wurde. Dies ist erforderlich,
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dationsprodukte des'H2S abgelagert werden, welche die Aufnahmefähigkeit des Adsorbens für den Schwefelkohlenstoff herabsetzen.
Es hat sich aber nun gezeigt, dass trotz praktisch quantitativer Entfernung des H2S aus der Abluft die Bildung weiterer Schwefelbindungen auf der Kohle nicht verhindert werden kann, so dass der Wirkungsgrad der Anlage ständig sinkt. Die Ursache dafür ist in. der Instabilität des Schwefelkohlenstoffs zu suchen. Schwefelkohlenstoff setzt sich bei den Verfahrensbedingungen mit Wasserdampf gemäss der nachfolgenden Gleichung teil- weise zu Schwefelwasserstoff und Kohlendioxyd um.
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katalytischzurückgewonnenen Schwefelkoblenstoffs gerechnet werden. Der bei dieser Reaktion ent- stehende Schwefelwasserstoff wird seinerseits oxydiert,. u. zw. zu Schwefelsäure und Schwefel,
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wobei die Schwefelsäure überwiegt.
Während die. Entfernung der Schwefelsäure verhältnismässig einfach durch Auswaschen mit Wasser erfolgen kann, ist die Beseitigung des elementaren Schwefels ungleich schwieriger...
Der Anstieg der Konzentration der Aktiv-
Kohle an Schwefel ist nicht proportional der gebildeten Schwefelmenge, da ein kleiner Antei des auf der Kohle befindlichen Schwefels immer wieder bei der Desorption herausgelöst wird. E : ist einleuchtend, dass die Menge des so entfernten
Schwefels mit steigendem Schwefelgehalt der
Aktiv-Kohle wächst. Jedoch kann ein Gleich- gewichtszustand, bei dem : die Menge des gebil- deten Schwefels der Menge'des bei der Desorption vom Schwefelkohlenstoff herausgelösten Schwefels entspricht, nicht eingehalten werden.
Die Praxis zeigt vielmehr, dass die gebildete Schwefel- menge im Laufe der Zeit grösser wird, als die automatisch herausgelöste, so dass man gezwungen ist, die mit Schwefel beladene Kohle nach Über- schreiten einer Grenzkonzentration abzustossen.
Die Verfahren, die man bisher zur Beseitigung des von der Kohle abgelagerten Schwefels ver- wendete, hatten den grossen Nachteil, dass sie
Lösungsmittel verwendeten, die sekundär eine
Beeinflussung der Aktivität der Kohle herbei- füHrten" die so unangenehme Auswirkungen hat, dass man von diesen Regenerationsverfahren ab- gekommen ist. Verwendung fanden für. die Ent- schwefelung der Kohle wässerige Lösungen von
Ammoniumsulfid oder Natriumsulfid.
Bei diesen Verfahren wurde so gearbeitet, dass die Lösung auf die Kohle gebracht wurde, wobei 'der grösste Teil des vorhandenen Schwefels auf- genommen und so aus der Kohle entfernt wurde.
Die mit Schwefel angereicherte Waschlösung wurde abgelassen und verworfen. Es wurde dann versucht, durch Auswaschen der Kohle mit Wasser das Lösungsmittel zu entfernen, was aber wegen der Aktivität der Kohle.. nicht aus- reichend durchführbar war. Es verblieben im Kapillarsystem der. Kohle deshalb bestimmte
Anteile des Lösungsmittels, deren kationaktive
Bestandteile eine Schädigung der Adsorptions- eigenschaften der Aktiv-Kohle zur Folge hatten
Im Endeffekt, war es immer eine Frage der Wirt- schaftlichkeit, ob man die unzureichenden Reinigungsverfahren anwendete oder die Kohle nach
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Erreichen eines bestimmten Verschmutzungsgrades verwarf.
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werden kann, dass zur Entfernung des in der Aktiv-Kohle abgelagerten elementaren Schwefels flüssiger Schwefelkohlenstoff verwendet wird.
Wie sich überraschenderweise gezeigt hat, tritt hiebei keine nennenswerte Adsorptionswärme auf.
Am einfachsten lässt sich das Verfahren in der Weise durchführen, dass man nach Beendigung der normalen Beladung der Aktiv-Kohle mit CS2 im Abluftstrom den Adsorber mit Aussenluft beschickt, um die Aktiv-Kohle-Schicht auf eine mittlere Temperatur von zirka 35 C einzustellen.
Danach wird der Adsorber mit Inert-Gas zur Verdrängung der Luft gespült und flüssiger Schwefelkohlenstoff so weit eingebracht, dass etwa-zwei Drittel der Aktiv-Kohle mit Schwefelkohlenstoff bedeckt werden.
Nach einer Verweilzeit von eineinhalb bis zwei Stunden ist der Lösungsvorgang abgeschlossen. Anschliessend zieht man den Schwefelkohlenstoff ab. Er enthält den aufgenommenen Schwefel und wird nach Abtrennung desselben durch Destillation für den Betrieb zur Verfügung gehalten.
Von dem zur Schwefelentfernung eingesetzten Schwefelkohlenstoff bleibt ein gewisser Teil in der Kohle, der durch Abtropfen nicht entfernt
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aber nicht verloren, sondern wird bei dem dieser Reinigung folgenden Verfahrensschritt der Desorption wieder gewonnen, wobei in bekannter Weise Dampf von oben nach unten durch die
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geschlagen wird. Darauf wird der Schwefelkohlenstoff abgeschieden und der Wiederverwertung zugeführt.
Es ist aber auch möglich, die Entfernung des Schwefels durchzuführen, nachdem die Kohle im Anschluss an die normale Beladung mit CS2 in der üblichen Weise durch Spülen mit Dampf vom CS2 befreit und durch Trocknen mit Heissluft und Kühlen mit Aussenluft'in den normalen Betriebszustand gebracht wurde. Die Luft wird durch Inert-Gas verdrängt und flüssiger Schwefelkohlenstoff so weit eingebracht, dass zwei Drittel der Aktiv-Kohle-Schicht mit Schwefelkohlenstoff bedeckt sind. Die. weitere Arbeitsweise erfolgt dann wie oben beschrieben.
Eine Entfernung des Schwefels aus der, AktivKohle durch die vorgeschlagene CS2-Auswaschung ist auch möglich im Anschluss an die in regelmässigen Abständen von 4 bis 6 Wochen durchgeführte Entfernung der Schwefelsäure.
Diese.. Entfernung der. Schwefelsäure erfolgt so, dass die Aktiv-Kohle mehrfach mit Wasser gespült wird. Dabei wird die Schwefelsäure herausgelöst. Nach Beendigung dieser Spülung muss dann die Kohle getrocknet werden, was mittels Heissluft erfolgt. Man kann nun die Entfernung des Schwefels mit der Schwefelsäure-
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kohlenstoff wird dann eingebracht, bis zwei Drittel der Aktiv-Kohle mit Schwefelkohlenstoff bedeckt sind. Die Weiterbearbeitung erfolgt in der üblichen Weise. Selbstverständlich wird bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens der Wirkungsgrad in gewissem Umfang durch das in der Kohle enthaltene Wasser beeinträchtigt.
Nach den bisher bekannten betrieblichen Verfahren wurde so vorgegangen, dass man die AktivKohle bis zur völligen Erschöpfung ihrer Aktivität in Betrieb gelassen hat, um sie dann zu verwerfen.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren geht man am besten so vor, dass man den Reinigungsprozess mittels. des. Schwefelkohlenstoffs einschaltet, wenn die Kohle ungefähr 20% Schwefel aufgenommen hat. Sie ist. zwar auch dann noch leistungsfähig, aber es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Schwefelgehalt nicht, höher ansteigen zu lassen. Eine. nach dem. erfindungs- gemässen Verfahren, in Abständen von 10 bis 12 Wochen gereinigte Aktiv-Kohle bleibt über eine sehr lange Betriebszeit brauchbar und erhöht damit die Wirtschaftlichkeit des Prozesses ausser- ordentlich.
Es ist jedoch selbstverständlich, dass das Verfahren nicht auf eine Entfernung des Schwefels aus der Aktiv-Kohle innerhalb des Adsorbers : beschränkt ist. Ganz zweifellos ist ein wesentlicher Vorteil darin zu erblicken, dass man die Reinigung innerhalb des'Adsorbers selbst durchführt, doch darf nicht vergessen werden, dass es vor allem darauf. ankommt, die. Aktivität der J Kohle möglichst lange zu erhalten.
Dies kann in vollauf. befriedigender Weise auch geschehen, wenn man die Kohle. aus dem Adsorber entfernt und die Reinigung in einem besonderen Regenerationsraum vornimmt. Ein solches Vorgehen wird sich überall dort als zweckmässig erweisen, wo die Ausgestaltung des Adsorbers einen zu grossen-Totraum zeigt, der zur wirksamen Durchführung des Verfahrens mit CS2 ausgefüllt werden müsste. Als. Totraum' wird der Raum unterhalb der Kohleschicht bis zum nächsten Absperrorgan bezeichnet. Da insbesondere bei diesen. Grossanlagen. nach einer bestimmten Betriebszeit die Kohle einer Sichtung unterzogen werden muss,'kann man-den Re-] generationsprozess im Anschluss an diese Arbeiten vornehmen.
Die Sichtung ist notwendig, um den durch mechanischen Abrieb der einzelnen Kohlenkörper anfallenden Kohlengrus zu entfernen.
Nach diesem Arbeitsvorgang führt man die 1 Kohle in einen Extraktionsraum über und nimmt die Spülung mit Schwefelkohlenstoff in der oben beschriebenen Weise vor.
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In the recovery of carbon disulfide from the exhaust air, for example exhaust air from viscose factories, the activated carbon process is used successfully. This process can be carried out without difficulty if the hydrogen sulphide normally also contained in the exhaust air has been removed beforehand down to a small residual content. This is necessary
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dation products of the'H2S are deposited, which reduce the absorption capacity of the adsorbent for the carbon disulfide.
However, it has now been shown that, despite the practically quantitative removal of the H2S from the exhaust air, the formation of further sulfur bonds on the coal cannot be prevented, so that the efficiency of the system is constantly falling. The reason for this is to be found in the instability of the carbon disulfide. Under the process conditions, carbon disulfide is partially converted to hydrogen sulfide and carbon dioxide with steam according to the following equation.
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catalytically recovered carbon disulfide can be expected. The hydrogen sulphide produced in this reaction is in turn oxidized. u. between sulfuric acid and sulfur,
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whereby the sulfuric acid predominates.
While the. The sulfuric acid can be removed relatively easily by washing with water, the removal of the elemental sulfur is much more difficult ...
The increase in the concentration of active
Coal in sulfur is not proportional to the amount of sulfur formed, since a small proportion of the sulfur on the coal is repeatedly dissolved out during desorption. E: it is evident that the amount of so distant
Sulfur with increasing sulfur content of the
Activated charcoal is growing. However, a state of equilibrium in which: the amount of sulfur formed corresponds to the amount of sulfur released from the carbon disulfide during desorption cannot be maintained.
Rather, practice shows that the amount of sulfur formed over the course of time is greater than that which is automatically released, so that one is forced to reject the sulfur-laden coal after a limit concentration has been exceeded.
The processes that have hitherto been used to remove the sulfur deposited by the coal had the major disadvantage that they
Solvent used, the secondary one
Influence on the activity of the coal "which has such unpleasant effects that one has abandoned this regeneration process. Aqueous solutions of coal were used for the desulfurization of coal
Ammonium sulfide or sodium sulfide.
In this process, the work was carried out in such a way that the solution was applied to the coal, with the greater part of the sulfur present being taken up and thus removed from the coal.
The sulfur-enriched wash solution was drained and discarded. An attempt was then made to remove the solvent by washing out the charcoal with water, but this was not sufficiently feasible because of the activity of the charcoal. It remained in the capillary system of the. Coal therefore determined
Portions of the solvent, their cation-active
Constituents resulted in damage to the adsorption properties of the activated carbon
In the end, it was always a question of economy whether one used the inadequate cleaning process or the coal after
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Reaching a certain degree of soiling rejected.
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it can be that liquid carbon disulfide is used to remove the elemental sulfur deposited in the activated carbon.
As has surprisingly been shown, no significant heat of adsorption occurs here.
The simplest way to carry out the process is to charge the adsorber with outside air after the normal loading of the activated carbon with CS2 in the exhaust air flow has ended in order to set the activated carbon layer to an average temperature of around 35 C.
The adsorber is then flushed with inert gas to displace the air and liquid carbon disulfide is introduced so far that about two thirds of the activated carbon is covered with carbon disulfide.
The dissolution process is complete after a dwell time of one and a half to two hours. The carbon disulfide is then drawn off. It contains the absorbed sulfur and is kept available for operation after it has been separated off by distillation.
A certain part of the carbon disulfide used to remove sulfur remains in the coal that is not removed by dripping
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but not lost, but is recovered in the desorption process step following this purification, with steam flowing from top to bottom in a known manner
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is beaten. The carbon disulfide is then separated out and recycled.
However, it is also possible to remove the sulfur after the coal has been freed from CS2 in the usual way by rinsing with steam after the normal loading with CS2 and brought to the normal operating state by drying with hot air and cooling with outside air . The air is displaced by inert gas and liquid carbon disulfide is brought in so far that two thirds of the activated carbon layer is covered with carbon disulfide. The. then proceed as described above.
The sulfuric acid can also be removed from the activated carbon using the proposed CS2 washout after the sulfuric acid has been removed at regular intervals of 4 to 6 weeks.
This .. removal of the. Sulfuric acid takes place in such a way that the activated charcoal is rinsed several times with water. The sulfuric acid is dissolved out in the process. After this rinsing process has ended, the coal must then be dried, which is done using hot air. You can now remove the sulfur with the sulfuric acid
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Carbon is then introduced until two thirds of the activated carbon is covered with carbon disulfide. Further processing takes place in the usual way. Of course, in this embodiment of the method according to the invention, the efficiency is impaired to a certain extent by the water contained in the coal.
According to the operational procedures known up to now, the procedure was that the activated carbon was left in operation until its activity was completely exhausted, in order to then discard it.
According to the method according to the invention, the best way to proceed is to carry out the cleaning process by means of. des. Carbon disulfide turns on when the coal has absorbed about 20% sulfur. She is. even then still efficient, but it has proven to be advantageous not to let the sulfur content rise higher. A. after this. According to the method according to the invention, activated charcoal cleaned at intervals of 10 to 12 weeks remains usable over a very long operating time and thus increases the economic efficiency of the process extraordinarily.
It goes without saying, however, that the process is not limited to removing the sulfur from the activated carbon within the adsorber. Undoubtedly, there is an essential advantage to be seen in the fact that the cleaning is carried out inside the adsorber itself, but it must not be forgotten that it is primarily on this. that arrives. To maintain the activity of the J coal as long as possible.
This can in full. It also happens satisfactorily when you get the coal. removed from the adsorber and cleaning in a special regeneration room. Such a procedure will prove to be expedient wherever the design of the adsorber shows too large a dead space that would have to be filled with CS2 in order to effectively carry out the method. When. Dead space 'is the space below the carbon layer up to the next shut-off device. As especially with these. Large systems. After a certain operating time the coal has to be sifted through, the regeneration process can be carried out following this work.
The sifting is necessary in order to remove the coarse grit produced by mechanical abrasion of the individual coal bodies.
After this operation, the 1 charcoal is transferred to an extraction room and rinsing with carbon disulfide is carried out in the manner described above.