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Verfahren zur Abscheidung von Schwefelwasserstoff aus Gasgemischen
Die Erfindung bezieht sich auf die Trockenreinigung von Gasen und insbesondere auf ein Verfahren zur Abscheidung von Schwefelwasserstoff aus solchen enthaltenden Gasgemischen mit Hilfe von eisenoxydhaitigen Gasreinigungsmassen.
Bisher beträgt die Leistung einer neuen Gasreinigungscharge in der ersten Aufnahms- oder Behandlungsstellung oder Position (später nur "Stellung" genannt) tiber 900/0, fällt aber späterhin auf einen sehr niedrigen Wert, wie etwa auf 30%. Die Charge muss dann durch eine neue ersetzt werden.
Gemäss einem bekannten Verfahren werden die Reinigungskästen oder-behälter alle 24 oder 48 Stunden in Rtickwärtsstellung betrieben. Dabei sinkt die Leistungsfähigkeit des Kastens in der ersten Stellung um einen erheblichen Betrag ab, der sehr oft unter 50% liegt.
Erfindungsgemäss wird die Leistungsfähigkeit der ersten Stellung vorzugsweise auf 90% oder darüber gehalten, und es hat sich nun erwiesen, dass bei Ausführung einer"Umschaltung"nach zweistündiger oder kürzerer Dauer die Leistungsfähigkeit der ersten Stellung lange Zeit aufrechterhalten werden kann. Es können Zeitspannen von etwa einer halben Stunde zwischen den "Umschaltungen" in Anwendung kom* men. Enthält das rohe Gas kleinere Mengen an Schwefelwasserstoff, können die Zeitspannen zwischen Umschaltungen etwas länger als zwei Stunden sein. Die Zeitdauer zwischen Umschaltungen soll im allgemeinen jedoch nicht grösser als acht Stunden sein, um den vollen Nutzen der Anlage zu erreichen.
Den Gegenstand der Erfindung bildet somit ein Verfahren zur Abscheidung von Schwefelwasserstoff aus Gasgemischen durch Leiten der Gase über Eisenoxyd, das in einer Anzahl, z. B. vier oder sechs, von Behältern untergebracht ist, wobei das Gas die Behälter der Reihe nach durchzieht und die Schaltordnung der Behälter - etwa durch Vorwärts-oder Rückwärtsschaltung, gegebenenfalls im Verein mit einer Änderung der Richtung der Gasströmung durch die einzelnen Behälter - geändert wird, bevor die im jeweils - in Richtung der Gasströmung gesehen-ersten Behälter befindliche Eisenoxydmasse praktisch völlig er- schöpft wurde, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schaltordnung der Behälter, gemäss welcher das Gasgemisch durch die Behälter zieht,
in Intervallen von acht oder weniger Stunden geändert wird.
Die minimale Zeitspanne, nach welcher die Reihenfolge geändert werden soll, richtet sich nach dem räumlichen Fassungsvermögen der Türme, d. h. die Mindestzeit ist jene, die für das Durchströmen des gesamten Gases von einem Turm zum nächsten benötigt wird. Im allgemeinen gilt, dass der Leistungsabfall des Eisenoxydes in der ersten Stellung umso geringer ist, je kUrzer die Zeitspanne zwischen der Änderung der Reihenfolge ist. In der Praxis ergaben sich gute Ergebnisse mit Intervallen von acht Stunden zwischen Änderungen der Reihenfolge, doch wird bevorzugt, wenn möglich, kürzere Intervalle, etwa vier oder zwei Stunden, zu wählen.
Das Wort "Umschalten" wird zur Bezeichnung des Vorganges der Änderung der Reihenfolge verwendet, in welcher das Gasgemisch durch die Eisenoxyd enthaltenden Behälter hindurchgeschickt wird. Die Stellung der Behälter in der Reihenfolge wird auf diesem Gebiet mit erster, zweiter usw. Stellung bezeichnet. Es wird also das Gasgemisch aufeinanderfolgend durch die Oxydbehälter in der ersten, zweiten usw. Stellung hindurchgeleitet.
Im allgemeinen werden vier oder mehr Behälter verwendet und das Umschalten bewirkt gewöhnlich, dass der vor dem Umschalten in der letzten Stellung befindliche Behälter nach dem Umschalten in die erste Stellung kommt (RUckwärtsschaltung).
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den zwei unberührt belassenen Türmen in 3/4 der Höhe erschöpft war, worauf ein solcher Turm entfernt, neuerlich gefüllt und der Inhalt wie vorhin analysiert wurde. Sodann folgte eine Fortsetzung des Verfahrens, bis auch das Oxyd im letzten unberührt gebliebenen Turm vollkommen erschöpft war, worauf auch dieser entleert, wiedergefüllt und der Inhalt in der vorangegebenen Weise analysiert wurde. Während dieser Zeit waren die Chargen gestuft, d. h. sie waren im Zustand, der jenem einer Grossreinigungsanlage entspricht.
Typische Resultate der Gasanalyse an verschiedenen Stellen der Anlage während des Verlaufes des oben beschriebenen Reinigungsverfahrens waren :
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<tb>
<tb> Schwefelwasserstoffgehalt
<tb> des <SEP> Gases <SEP> g/Nms
<tb> Eintretendes <SEP> Gas <SEP> 12,5
<tb> Austritt <SEP> aus <SEP> 1. <SEP> Stellung <SEP> 1, <SEP> 8 <SEP> - <SEP> 2, <SEP> 7 <SEP>
<tb> Austritt <SEP> aus <SEP> 2. <SEP> Stellung <SEP> 0, <SEP> 56 <SEP> - <SEP> 1, <SEP> 12 <SEP>
<tb> Austritt <SEP> aus <SEP> 3. <SEP> Stellung <SEP> 0
<tb> Austritt <SEP> aus <SEP> 4. <SEP> Stellung <SEP> 0
<tb>
Das Verfahren wurde tiber einen ganzen Zyklus der Änderungen der Chargen mit annähernd gleichen Resultaten fortgesetzt.
Die Analyse der aus den Türmen im beschriebenen ersten Zyklus entnommenen Chargen ist der Tabelle I zu entnehmen. In jedem Falle enthielt das anfänglich aufgegebene Oxyd keinen Schwefel und hatte einen Feuchtigkeitsgehalt von 26,4 Gel.-%.
Tabelle I
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<tb>
<tb> Schwefel <SEP> (bezogen <SEP> auf
<tb> Trockengrundlage) <SEP> Feuchtigkeit
<tb> Gew.-% <SEP> Gew.-% <SEP>
<tb> Analysierte <SEP> Fraktion <SEP> Zylinder <SEP> Zylinder
<tb> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP>
<tb> Oberstes <SEP> Viertel <SEP> 4, <SEP> 4 <SEP> 7, <SEP> 4 <SEP> 17, <SEP> 3 <SEP> 27, <SEP> 1 <SEP> 39, <SEP> 8 <SEP> 38, <SEP> 5 <SEP> 26, <SEP> 6 <SEP> 6, <SEP> 4 <SEP>
<tb> Oberes <SEP> mittleres <SEP> Viertel <SEP> 19, <SEP> 3 <SEP> 14,4 <SEP> 35, <SEP> 1 <SEP> 38, <SEP> 2 <SEP> 33, <SEP> 9 <SEP> 30, <SEP> 9 <SEP> 11, <SEP> 8 <SEP> 6, <SEP> 2 <SEP>
<tb> Unteres <SEP> mittleres <SEP> Viertel <SEP> 27, <SEP> 9 <SEP> 35, <SEP> 4 <SEP> 40, <SEP> 4 <SEP> 41, <SEP> 6 <SEP> 13,6 <SEP> 12, <SEP> 1 <SEP> 6,4 <SEP> 6, <SEP> 1 <SEP>
<tb> Bodenviertel <SEP> 37, <SEP> 8 <SEP> 38,4 <SEP> 41, <SEP> 5 <SEP> 41,
<SEP> 4 <SEP> 6, <SEP> 7 <SEP> 9, <SEP> 5 <SEP> 4, <SEP> 2 <SEP> 7, <SEP> 2 <SEP>
<tb> Durchschnitt <SEP> 22, <SEP> 4 <SEP> 23,9 <SEP> 33, <SEP> 6 <SEP> 37, <SEP> 1 <SEP> 23, <SEP> 5 <SEP> 22, <SEP> 7 <SEP> 12, <SEP> 2 <SEP> 6, <SEP> 5 <SEP>
<tb>
Aus Vorstehendem ergibt sich, dass der durchschnittliche Feuchtigkeitsgehalt des Zylinders 1 nach 553 Stunden 23,5 Grew.-% betrug. Der durchschnittliche Feuchtigkeitsgehalt hat sich daher nur um 3% vermindert, trotzdem die Verteilung der Feuchtigkeit in der Charge eine Veränderung erfahren hat, indem die Feuchtigkeit aus den unteren Schichten im Zylinder zu dessen höheren Schichten verdrängt wurde. Wenn daher der Gaseinlass nur am Boden der Zylinder erfolgt, so wird die Feuchtigkeit von den unteren Schichten zu den oberen verdrängt.
Kehrt man die Gasströmung um, so dass der Eintritt am Scheitel der Zylinder erfolgt, so wird die Feuchtigkeit von den oberen Schichten zu den unteren verdrängt ; der mittlere oder durchschnittliche Feuchtigkeitsgehalt jeder Schicht bleibt daher im wesentlichen konstant.
Wird jedoch die Gasströmung durch die Zylinder periodisch umgekehrt, so kann der Feuchtigkeitsgehalt im wesentlichen in der gesamten Oxydmischung irgendeines bestimmten Zylinders gleichmässig erhalten werden.
Aus den Analysen der Tabelle I ist bezüglich des Zylinders 1 zu erkennen, dass der Schwefelgehalt für eine in bloss eine Richtung zum Zylinderboden aus erfolgende Gasströmung am Boden am grössten ist
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und in den oberen Schichten auf eine vemach1ässigbare Grösse sinkt. Dies ist ein unleugbarer Effekt einer Anlage, welche die Masse des Reinigungsmaterials in wirksamem, aktivem Zustand aufrechthält und den Schwefel nächst dem Gaszutritt bis zur Sättigung des Materials konzentriert, worauf eine angrenzende Schicht gesättigt wird usw., bis das gesamte Material im Zylinder erschöpft ist. Wird der Gasdurchfluss jedoch periodisch umgekehrt, dann wird der Schwefelgehalt am Scheitel und am Boden am grössten sein und gegen die Mitte des Zylinders zu allmählich kleiner werden.
Die Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens vermeidet auch eine übermässige Erhitzung des gereinigten Materials, welche dessen Wirksamkeit lokal zerstören kann und dies nicht nur, weil dadurch Feuchtigkeitsverluste verursacht werden, sondern auch weil die Erhitzung eine Veränderung im reinigenden Material hervorbringt, welche durch Zusatz von Wasser nicht rückgängig gemacht werden kann.
Bei dem vorbeschriebenen Verfahren enthielten die Zylinder ursprünglich frisches Oxyd, welches in Intervallen durch ein Gemisch von frischem und teilweise erschöpftem Oxyd ersetzt wurde, so dass nach vier solchen Änderungen das Oxyd in bezug auf seine bleibende aktive Lebensdauer gestuft war. Nachdem die Zylinder diese Stufung erreicht hatten, wurde das Verfahren so lange fortgesetzt, bis das Oxyd in allen vier Zylindern vollkommen erschöpft war, wobei während dieser zweiten Hälfte des Verfahrens die Reihenfolge gewechselt wurde.
Um die Wirkungen des halbstündigen Umlaufes mit jenen eines 24stündigen Umlaufes zu vergleichen, wurde der halbstündige, im vorerwähnten Verfahren benutzte Umlauf gegen das Ende der zweiten Hälfte des Verfahrens zu auf 24 Stunden unterbrochen. Am Ende dieser 24 Stunden enthielt das Gas beim Austritt aus dem Satz von vier Zylindern 0, 98 - 1, 13 g Schwefelwasserstoff je Nm Gas.
Der halbstündige Umlauf wurde dann wieder hergestellt und in wenigen Stunden war der Ausgangszustand, bei welchem das Gas schon aus dem dritten Turm H S-frei austrat, wieder erreicht. Dieser Versuch zeigte sehr klar, dass bei halbstündigem Umlauf unter ansonsten gleichen Bedingungen das Gas besser gereinigt wird als bei einem 24stündigen Umlauf.
Um die Wirksamkeit eines 24stUndigen Umlaufes während langer Zeit zu erproben, wurde das beschriebene Verfahren wiederholt, wobei die Umlauffrequenz auf 24 Stunden geändert wurde. Die Zylinder wurden'mit frischem Oxyd der gleichen Qualität wie beim ersten Verfahren beschickt. Es wurde gefunden, dass die Konzentration des Schwefelwasserstoffes in dem aus der ersten und zweiten Stellung austretenden Gas erheblich grösser war als bei halbstündigem Umlauf. Schwierigkeiten traten nach einiger Zeit infolge des Entstehens von Druck ein. Das Verfahren wurde schliesslich aus diesem Grunde aufgege- ben. Die grundlegenden Ergebnisse sind in der Tabelle II, Spalten A und B, verzeichnet.
Im obigen Verfahren trat Sauerstoff, z. B. in Form von Luft, in die Anlage beim Einlass zur ersten Stellung zu. Das Verfahren wurde unter gleichbleibenden Bedingungen wie im ersten Verfahren wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, dass Vorkehrung getroffen wurde, um sämtlichen Sauerstoff aus dem Gas vor dessen Eintritt in die Zylinder zu entfernen und dass Sauerstoff dem Einlass der zweiten Stellung von einer Sauerstoffflasche aus zugesetzt wurde. Die Grundergebnisse sind in der Tabelle II, Spalte C, angegeben.
Tabelle II
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<tb>
<tb> Durchgeschicktes <SEP> Gas <SEP> Konzentration <SEP> (g/Nm) <SEP> von <SEP> H <SEP> S <SEP> beim <SEP> Auslass <SEP> der <SEP> ersten <SEP> Stellung
<tb> Nm <SEP> 24stündiger <SEP> halbstündigem <SEP> halbstündiger
<tb> Umlauf <SEP> Umlauf <SEP> Umlauf
<tb> 1. <SEP> Stellung <SEP> i. <SEP> Stellung <SEP> 2. <SEP> Stellung
<tb> Luft"A"Luft"B"Luft."C"
<tb> 70,8 <SEP> 2, <SEP> 95 <SEP> 0,89 <SEP> 0,23
<tb> 141, <SEP> 6 <SEP> 2, <SEP> 70 <SEP> 1, <SEP> 12 <SEP> 0, <SEP> 45 <SEP>
<tb> 212, <SEP> 4 <SEP> 3, <SEP> 44 <SEP> 2, <SEP> 48 <SEP> 0, <SEP> 68 <SEP>
<tb> 283, <SEP> 2 <SEP> 6,19 <SEP> 2, <SEP> 70
<tb>
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Bei allen obigen Experimenten war das Austrittsgas aus der dritten und vierten Stellung klar oder zeigte höchstens eine gelegentliche Spur von H2S beim Austritt aus der dritten Stellung. Beim Austritt aus der zweiten Stellung schwankte sowohl bei 24stündigem als auch bei halbstündigem Umlauf und bei Luftzuleitung zur ersten Stellung die Konzentration des Schwefelwasserstoffes im Gas und erreichte Werte bis zu 0,9 g je Nm3 Gas.
Merkliche Unterschiede wurden in den Eigenschaften des erschöpften, bei jedem der drei vorbeschriebenen Verfahren entleerten Oxydes festgestellt.
A l. Stellung Luftzuleitung, 24stündiger Umlauf :
Das Oxyd aus den vollständig erschöpften Chargen war sehr trocken und ausserordentlich hart. Es war sehr schwierig vom Glaszylinder zu lösen.
B 1. Stellung Luftzuleitung, halbstündiger Umlauf :
Das vollständig erschöpfte Oxyd, gleichviel ob es von einer vollständig erschöpften Charge oder von dem vollständig erschöpften Teil einer nur teilweise erschöpften Charge stammte, war trocken, zerbrechlich und mässig hart. Das Oxyd konnte ziemlich leicht vom Glaszylinder abgenommen werden.
C 2. Stellung Luftzuleitung, halbstündiger Umlauf :
Einer der Zylinder wurde vor seiner vollständigen Erschöpfung entleert, um den Zustand des Oxydes zu prüfen. Es wurde gefunden, dass es viel gleichmässiger im Aufbau als das erschöpfte Oxyd von A oder B ist und es war sehr leicht vom Zylinder abzulösen.
Früher war es üblich, ein 11 g Schwefelwasserstoff je Nms enthaltendes Gas bei seinem Durchzug durch die Anlage mit dem Reinigungsmittel ungefähr 500 Sekunden in Kontakt zu halten. Bei Verwendung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung kann eine gesamte Kontaktzeit von bloss 125 Sekunden oder weniger erzielt werden, so dass also die Kapazität der Anlage auf das Vier- oder ein noch höheres Mehrfaches erhöht werden kann. Das erfindungsgemässe Verfahren ist für Hochdruckgase (30-40 atm) sowie auch für Gase niedrigeren Druckes anwendbar.
Im allgemeinen sind bei Reinigungsanlagen der hier in Rede stehenden Art vier oder mehr Behälter, gewöhnlich sechs, zu einem geschlossenen Kreislauf verbunden. Eine gemeinsame Einlassleitung und eine gemeinsame Auslassleitung sind üblicherweise vorgesehen und jeder Behälter ist mit diesen Leitungen unter Zwischenschaltung von Einlass- bzw. Auslassventilen verbunden. Ventile, die als Nebenventile bezeichnet werden sollen, sind zwischen benachbarten Behältern angeordnet. Der Kreislauf wurde früher so durchgeführt, dass das Gasgemisch aufeinanderfolgend durch jeden der Behälter hindurchgeleitet und die Reihenfolge in Intervallen von 24 Stunden oder mehr geändert wird. Diese Anlage erfordert zur Änderung der Reihenfolge die Betätigung von sechs Ventilen, von denen drei geöffnet und drei geschlossen werden müssen.
Weiters hat man vorgeschlagen, die Fliessrichtung des Gases durch die einzelnen Behälter von Zeit zu Zeit zu ändern. Um dies auszuführen, hielt man es früher für notwendig, vier Sonderventile je Behälter, zusätzlich zu den vorgenannten drei Ventilen je Behälter, anzuordnen.
Um nach der früheren Übung das Umschalten der Behälter auszuführen, mussten sechs Ventile betätigt werden, und um den Durchfluss in jedem einzelnen Behälter umzukehren, bedurfte es der Betätigung von vier weiteren Ventilen. Wenn diese Vorgänge von Hand aus ausgeführt werden, so ist hiezu eine erhebliche Kraft nötig und die hiefür erforderliche Zeit ist verhältnismässig sehr bedeutend. Die Vorgänge sind auch kompliziert und, wenn sie nicht unter ständiger sorgfältigster Bewachung ausgeführt werden, sind sie Ursache von Irrtümern mit schwerwiegenden Konsequenzen. Die bisher geübte Betätigung von Hand aus kann auch für die Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, doch hat sie erhebliche Nachteile.
Die vorliegende Erfindung kann in Form eines solchen Zyklus durchgeführt werden, bei welchem die Zahl der beim Umschalten der Reiniger betätigten Ventile von sechs auf vier und die eigentlichen Umschaltvorgänge auf zwei vermindert sind, indem zwei Ventile gleichzeitig geöffnet und zwei Ventile gleichzeitig geschlossen werden ; der Druckverlust in der Anlage wird auf mindestens 1/4 reduziert, die tatsächliche Belastung der Anlage auf die Hälfte herabgesetzt und die Fliessrichtung in zwei Behältern beim Umschalten der Behälter stets gewechselt, ohne dass hiezu Sonderventile je Behälter eingeführt werden mUssten.
Hiebei werden vorgesehen : eine gerade Anzahl von Eisenoxydbehältern, die vermittels Leitungen zwischen zwei benachbarten Behältern hintereinander zu einem geschlossenen Kreis geschaltet sind ; ein erster Satz von Ventilen, die sämtliche mit einer Hauptzuleitung kommunizieren und von denen jedes mit einer der speziellen Leitungen zwischen den im Kreis benachbarten Behältern in Verbindung steht, so dass die Hauptzuleitung wahlweise mit irgendeiner der letztgenannten Leitungen zwischen benachbarten Behältern in Verbindung gesetzt werden kann ;
ein zweiter Satz von Ventilen, die sämtliche mit der Hauptabfuhrleitung kommunizieren und von
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denen jedes mit einer der speziellen Leitungen zwischen den im Kreis benachbarten Behältern in Verbindung gesetzt werden kann, so dass die Hauptabfuhrleitung wahlweise mit irgendeiner andern der genannten Leitungen zwischen den im Kreis benachbarten Behältern in Verbindung gesetzt werden kann ; ein aufeinanderfolgendes Öffnen von Ventilpaaren, von denen jedes aus einem Ventil im ersten Satz und einem Ventil im zweiten Ventilsatz besteht, um auf diese Weise zwischen Hauptzu-und Hauptabfuhrleitung zwei Wege zu schaffen, von denen jeder eine gleiche Anzahl Behälter bedient und jeder Behälter in einem Zeitpunkt nur in einem der Wege eingeschaltet sein kann.
Um eine Wiederbeschickung irgendeines der Behälter auszuführen, ist es notwendig, einen dritten Satz von Ventilen vorzukehren, mittels welchen irgendein Behälter aus dem Kreis abgeschaltet werden kann. Eine weitere Ausbildung betrifft ein Verfahren, bei welchem ein dritter Satz von Ventilen vorgesehen ist, von denen jedes in einer-der Leitungen. zwischen im geschlossenen Kreis benachbarten Behältern angeordnet ist und zur Steuerung des Fliessens des Gasgemisches zwischen solchen Behältern dient.
Bei diesem Verfahren werden, wenn es erwünscht ist, irgendeinen der Behälter in geschlossenem Kreis wieder mit Eisenoxyd zu beschicken, die Ventile des dritten Satzes, die in den Leitungen zwischen dem wieder zu beschickenden Behälter und den beiden hiezu benachbarten liegen, geschlossen, so dass ein Fliessen des Gasgemisches in dem frisch zu beschickenden Behälter unterbunden ist. Es werden ferner ein Ventil des ersten Satzes und eines des zweiten Satzes betätigt, um einen einzigen Weg durch alle im Kreis verbliebenen Behälter zu schaffen, wobei die dem neu zu beschickenden Behälter benachbarten Behälter die erste und die letzte "Stellung" bilden.
Der Arbeitsgang nach der Erfindung kann unter Verwendung der bekannten Anlagen für Reiniger mit Oxyd ausgeführt werden, da die Ventile dieser Anlagen für das erfindungsgemässe Verfahren eingestellt werden können. Anlagen von Turmreinigern enthalten gewöhnlich einen Satz von sechs Türmen. Manchesmal werden zwei Sätze von Türmen je als geschlossener Kreis betrieben, doch können auch zwei Sätze zu einem einzigen Kreis vereint werden.
Das Verfahren soll nun an Hand der Zeichnungen weiter erläutert werden, in welchen Fig. 1 eine typische Standard-Anlage von Oxydreinigern ist und Fig. 2 Zusatzventile veranschaulicht, welche für die Umkehrung der Gasströmung in irgendeinem einzelnen Behälter dienen. Die Anlage (Fig. 1) besteht aus sechs in einem geschlossenen Kreis angeordneten Behältern 1, 2,3, 4,5 und 6. Jeder Behälter ist
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tile 01 0 usw. verbunden. Nebenventile B, B. usw. sind in den Leitungen zwischen benachbarten Behältern vorgesehen. Angenommen, der Behälter 1 sei "erste Stellung", dann werden die Ventile 1, B, B, B , B , B und 06 geöffnet, alle übrigen Ventile geschlossen.
Auf diese Weise strömt das Gasgemisch von der Hauptzuleitung durch das Ventil 11'den Behälter I, Nebenventil B1'Behälter 2, Nebenventil B usw. zum Behälter 6 und von dort über das Auslassventil 06 zur Hauptabfuhrleitung. Früher war es zur Veränderung der Reihenfolge von 1, 2,3, 4,5, 6 auf 6, 1, 2,3, 4,5 notwendig, folgende Ventilbewegungen durchzuführen :
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des Gasgemisches durch die einzelnen Behälter hindurch vier Ventile angeordnet (Fig. 2). Soll das Gas durch den Behälter nach aufwärts fliessen, dann werden die Ventile RI, und RO geöffnet, die Ventile RI und RO, geschlossen.
Um die Fliessrichtung nach abwärts abzuändern, werden die Ventile RI1 und RO, ge- öffnet, dagegen die Ventile RL und RO geschlossen.
Beim Umschalten der Reiniger gemäss der vorliegenden Erfindung wird unter der Annahme, dass der Behälter 1 die erste Stellung ist, das Ventil 11 geöffnet, desgleichen auch das Ventil Os'Von den Nebenventilen B1 - B6 sind sämtliche offen, alle andern Ventile dagegen geschlossen. Das Gas wird auf diese Weise in zwei Ströme von im wesentlichen gleichem Volumen unterteilt, von denen ein Strom nach abwärts (oder in einer bestimmten Richtung) durch die Behälter l, 2 und 3 und der andere Strom nach aufwärts (oder in entgegengesetzter Richtung) durch die Behälter 6,5 und 4 fliesst. Man sieht, dass es nunmehr zwei "erste Stellungen" (nämlich Behälter 1 und 6) gibt.
Da die durch irgendeinen Behälter flie- ssende Gasmenge im Vergleich zum normalen Vorgang halbiert ist und da die Anzahl der vom Gas durchflossenen Behälter ebenfalls halbiert ist, wird der Druckverlust auf ein Viertel des normalen Verlustes herabgesetzt, wenn der Fluss durch die Anlage ein "Zäher" ist. Wenn jedoch der Durchfluss turbulent ist, wird der Druckverlust auf ein Achtel des normalen herabgesetzt. In der Praxis ist der Durchfluss durch die Behälter ein "zäher" und durch die Ventile und Leitungen ein turbulenter.
Es wird daher tatsächlich der Druckverlust auf höchstens ein Viertel und wahrscheinlich auf nicht mehr als ein Achtel des normalen herabgesetzt.
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hievon ist, dass die Hälfte des Gases nunmehr nach abwärts (oder in einer bestimmten Richtung) durch die Behälter 2,3 und 4, die andere Hälfte nach aufwärts (oder in entgegengesetzter Richtung) durch die Behälter l, 6 und 5 strömt. Daraus ist ersichtlich, dass die Fliessrichtung durch die Behälter 1 und 4 durch die Umschaltung der Anlage verkehrt wurde.
Eine gleiche Wirkung kann durch Umschalten in die verkehrte Richtung erhalten werden, nämlich durch Umstellung der Ventile I. und 02 statt der Ventile 12
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Verwendet man das System des Ventilumlaufes, so wird das Verfahren der Umschaltung der Reiniger erheblich vereinfacht und beschleunigt. Weiters werden die Vorteile der Umkehrung der Strömung in ein- zelnen Behältern ohne zusätzliche Ventile oder Ausstattungen und ohne spezielle Wartung erreicht.
Bei Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens fUr Grossanlagen von Reinigern erwies es sich bei deren Arbeitsbedingungen, dass eine erhebliche Überlastung eintreten kann. Es wurde auch gefunden, dass das erschöpfte Oxyd zu höherer und endgültiger Sulfidkonzentration aufgearbeitet werden kann. Schliesslich wurde auch festgestellt, dass das erschöpfte, von einer der bisher bekannten Arbeitsmethoden herstammende Oxyd den Reinigen einer erfindungsgemäss betriebenen Anlage wieder aufgegeben werden kann und dass dabei eine zufriedenstellende Reinigung des Gases, selbst bei Überlastung, erreicht werden kann.
So wurden in einem speziellen Falle zwei Gasströme verwendet, von denen jeder sechs in Serie geschaltete Türme passiert. Die Türme hatten einen Durchmesser von rund 7 m und eine Höhe von rund 18,5 m. Die den Ttirmen zugesprochene nominale Kapazität war rund 340000 Nm3 je Tag und Satz von sechs Türmen. Jahrelange Betriebserfahrungen mit dem bisher bekannten Zyklus, nämlich von 24 Stunden oder mehr, haben gezeigt, dass unter diesen Bedingungen die maximale Kapazität im wesentlichen der nominalen Kapazität entspricht. Diese Anlage wurde dann nach dem erfindungsgemässen Verfahren unter Verwendung von Zyklen von 8, 6, 4 und 2 Stunden betrieben.
Bei achtstündige Zyklus konnte die volle Kapazität mit grösserem Sicherheitsgrad als bisher möglich aufrechterhalten werden. Bei sechsstündigem Zyklus war der Sicherheitsgrad bei voller Kapazität weiter verbessert. Bei vierstündigem Zyklus erwies es sich, dass Überlastungen von 25% leicht standgehalten werden konnte. Bei zweistündigem Zyklus konnten Überlastungen von 50 bis 75% bei höchstem Sicherheitsgrad aufrechterhalten werden.
Ferner wurde festgestellt, dass unter den bisher bekannten Betriebsbedingungen die maximale Schwefelkonzentration in erschöpftem Oxyd 42-45 Gew.-%, bezogen auf die Trockensubstanz, betrug, wogegen die Schwefelkonzentration des nach dem erfindungsgemässen Verfahren gewonnenen Oxydes Werte von 50 Gew.-% annahm.
Es erwies sich, dass erschöpftes, 42 - 45 Gew. -% Schwefel enthaltendes Oxyd den ReinigertUrmen wieder aufgegeben und bis auf 50 Gew.-% Schwefel aufgearbeitet werden konnte, indem die Reiniger in Intervallen von nicht mehr als 4 Stunden umgeschaltet wurden, und ferner, dass eine zufriedenstellende Gasreinigung unter diesen Verhältnissen selbst dann erreicht werden konnte, wenn eine Überlastung bestand und aufrecht blieb. In einem speziellen Falle erwies es sich als möglich, eine 20% igue Überlastung von Gas in einem Satz von sechs Türmen zu reinigen, von welchen vier Türme Oxyd mit 50 Gew.-% Schwefelgehalt enthielten und gleichzeitig reines Gas aus jedem der letzten drei Türme des Satzes zu erzielen.
Es erwies sich ferner, dass die zur Wiederbelebung des Oxydes den Türmen zugeführte Luftmenge in einem besonderen Falle von 5 VoL-% auf 3,5 Viol.-% vermindert werden konnte, wenn der Zyklus von 24 Stunden auf 4 Stunden herabgesetzt wurde.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird am besten mit selbsttätigen Ventilumschalt-Vorrichtungen ausgeführt. Eine selbsttätige Schaltung bedingt eine Ausstattung aller Gasventile der Anlage mit einer mechanischen Einrichtung und eine Steuerung derselben durch einen selbsttätigen Mechanismus, der die Ventilstellungen in der vorbestimmten Zeit und richtigen Aufeinanderfolge selbsttätig ausführt.
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