AT200564B - Verfahren zur Behandlung von Schwefeldioxyd enthaltenden Gasen mit anorganischen oder organischen Basen - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Behandlung von Schwefeldioxyd enthaltenden Gasen mit anorganischen oder organischen Basen 
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Behandlung von Schwefeldioxyd enthaltenden Gasen mit anorganischen oder organischen Basen in Form ihrer wässerigen Lösungen oder wasserhaltigen Emulsionen beispielsweise nach den Gleichungen 
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   +Wasser. 



   Um möglichst reine Umsetzungsprodukte zu erhalten, muss vermieden werden, dass durch mitgeführten freien Sauerstoff der zu behandeln- den Gase Bildung von Sulfaten   S03   und   H2S04   eintritt. 



   Dies ist z. B. von Bedeutung für die bekannte
Herstellung von 100% igem SO2 aus schwefel- dioxydhaltigen Gasen durch Umsatz mit aro- matischen Aminen. Die Amine gehen dabei in
Sulfite und Bisulfite über, aus denen durch
Erhitzen   802   wieder abgespalten wird. 



   Nach dem Verfahren wendet man als Waschmittel die aromatischen Basen im Gemisch mit Wasser an, da die in Wasser löslichen Aminsulfite bzw. -bisulfite mit der Wasserphase eine homogene Lösung bilden. Ohne Wasserzusatz würde bei höherer   S02-Beladung   ein Kristallbrei an Aminsulfiten bzw. -bisulfiten entstehen. Tritt Bildung von Sulfaten ein, so führt dies zur Verstopfung von z. B. mit Füllkörpern ausgesetzten Waschtürmen, da die Aminsulfate in Wasser schwer löslich sind. 



  Dieselben Schwierigkeiten treten auch auf, wenn   Sous-haltiges   Gas   S03   oder   H2S04   enthält. Das gebildete Aminsulfat muss dann durch Zusatz von z. B. Soda oder Natriumhydroxyd zu der wässerigen Phase wieder aufgespalten werden, um das Sulfat in eine lösliche Form unter gleichzeitiger Rückgewinnung der aromatischen Basen überzuführen.   S02   geht hiebei dem Prozess in dem Masse verloren, als Aminsulfat gebildet und durch Umsatz mit Natriumhydroxyd in   Na. SO4   übergeführt werden muss. 



   Nach einem bekannten Verfahren hat man S02 aus dieses enthaltenden Gasen mit aromatischen Basen unter Vermeidung von Sulfatbildung in einem mit einem Zentrifugalabscheider kombi- nierten Sprühwäscher innig gemischt und un- mittelbar nach der Mischung das   S02   enthaltende
Absorbens vom Gas getrennt. 



   Es wurde nun gefunden, dass trotz intensiven
Inberührungbringens von Gas und Flüssigkeit die
Sulfatbildung ebenfalls vermieden werden kann, wenn die Behandlung der Gase in Leertürmen mit im unteren Teil dieser Türme verdüsten
Waschflüssigkeiten vorgenommen wird und die
Komponenten bzw. das erzeugte Gasflüssigkeits-
Dispersionsgemisch im Gleichstrom von unten nach oben durch den Turm strömt. Das tangential eingeführte Gas und die verdüste Flüssigkeit sind dabei gegebenenfalls unter Anwendung mehrerer in gleicher Turmhöhe angeordneter Düsen so zu vermischen, dass bereits in Höhe der Düsen eine
Gasflüssigkeitsdispersion bzw. Schaum entsteht, der aus dem oberen Turmteil als Regen durch die aufsteigende Dispersion wieder in den Turmsumpf zurückfällt. 



   Zur Erreichung der gewünschten Dispersion werden Düsen üblicher Bauart verwendet, mit denen Flüssigkeitströpfchen von 0, 1 bis 5 mm Durchmesser erzielt werden können. Zur Erzielung einer intensiven Gasflüssigkeitsdispersion bzw. -Schaum schon inDüsenhöhe, sind bestimmte hohe Gasgeschwindigkeiten einzuhalten. Für Tröpfchen von im wesentlichen 0, 2 bis 1 mm Durchmesser sind Gasgeschwindigkeiten von beispielsweise 0, 2 bis 2 m pro Sekunde, für Tröpfchen von 2 bis im wesentlichen etwa 5 mm Durchmesser Gasgeschwindigkeiten von beispielsweise 3 bis 8m/sec. erforderlich. 



   Zwecks möglichst vollständiger Ausfüllung des Turmvolumens mit der Dispersion verwendet man vorteilhaft mehrere Düsen, die in gleicher Höhe über dem Turmsumpf angeordnet sind. Mit Vorteil können auch Wasserspieldüsen angewandt werden. Wasserspieldüsen sind in ihrer Ausführung bekannt, sie werden bei Springbrunnen verwendet. Nach der Erfindung werden diese Düsen im Flüssigkeitssumpf angeordnet und mittels einer ausserhalb des Turms stehenden Fördervorrichtung wird den Düsen Flüssigkeit zur Erzeugung des sogenannten Treibstrahles zugeführt.

   Durch die Injektorwirkung des Treibstrahles findet durch passend angebrachte Öffnungen an der Düse Ansaugung der Flüssigkeit 

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 ergab sich eine Erhöhung des Natriumsulfatgehaltes in der Wasserphase, welche bezogen auf das absorbierte und ausgetriebene SO2 einer Sulfatisierung von   0, 2%   entspricht, das sind 2 kg S02 pro Tonne   100%iges S02.   



   Da in der Wasserphase das Absorbens jedoch neben   NA. SO,   zur Vermeidung der Ausfällung der Aminsulfate ein   Überschuss   von   NaSOg   und   NaHSOg   entsprechend   50%     des Na2O-Gehaltes   vorliegen soll, muss zur Entfernung der gebildeten   H2S04   die doppelte Menge   Na20   der Wasserphase zugesetzt und die entsprechende Menge an Wasserphase abgezogen werden.
Werden statt der Leertürme mit Füllkörpern versehene Türme von 6 m Höhe und 1 m Durchmesser verwendet, so erhöht sich die Sulfatisierung um das Dreifache. Es werden also beispielsweise 
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 übergeführt und für die Konstanthaltung der Waschflüssigkeit statt   5 kg 15 kg 100%iges   Natriumhydroxyd pro Tonne SO2 benötigt. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Behandlung von Schwefel- dioxyd enthaltenden Gasen mit anorganischen oder organischen Basen in Form ihrer wässerigen Lösungen oder wasserhaltigen Emulsionen unter Vermeidung von Sulfatbildung, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeiten über dem Sumpf von Leertürmen mittels einer oder mehrerer Düsen von unten nach oben verdüst und die Gase etwa in gleicher Höhe der Eintrittsstelle der Flüssigkeit tangential in Richtung auf die eintretende Flüssigkeit mit zur Bildung von Dispersionen oder Schaum ausreichenden Geschwindigkeit eingeführt werden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine durchschnittliche Tröpchengrösse von 0, 1 bis 5 mm Durchmesser der in den Reaktionsraum eintretenden Flüssigkeit und Gasgeschwindigkeiten von 0, 2 bis 8 m/sec. angewendet werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung in Stufen erfolgt. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, : gekennzeichnet durch die Verwendung einer oder mehrerer Wasserspieldüsen im Leerturm.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die Verwendung mehrerer Wasserspieldüsen, die je Turmart derart angeordnet sind, ] dass ihre Strahlen in der unteren Hälfte des Leerturmes zusammentreffen.

   6. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anwendung eines aus mehreren Phasen bestehenden Flüssig-] keitsgemisches die Verdüsung so vorgenommen wird, dass zur Bildung der Treibstrahlen die unterste oder eine der unteren Schichten über eine Fördereinrichtung der Düse zugeführt werden, während die durch die Injektorwirkung angesaugte Flüssigkeit aus der obersten oder aus den oberen Schichten des Turmsumpfes entnommen wird.