CH122053A - Verfahren zur Reinigung eines Gasgemisches, das Schwefelwasserstoff, Ammoniak und Sauerstoff enthält. - Google Patents

Description

  Verfahren zur     Reinigung    eines Gasgemisches, das     Sehwefelwasserstoff,        Ammonialr,     und Sauerstoff enthält.    Die Erfindung -betrifft ein Verfahren zur  Reinigung eines     Glasgemisches,    das Schwefel  wasserstoff, Ammoniak und Sauerstoff ent  hält.

   Dieses Verfahren ist dadurch gekenn  zeichnet, dass das Gasgemisch in erwärmtem  Zustand mit einem Katalysator in Berührung  gebracht wird, der mindestens zwei Metall  elemente enthält, von denen das eine den  Schwefel bindet, während das andere zu  nächst den für die Oxydation des Schwefels  erforderlichen     Sauerstoff    aufnimmt und ihn  dann an den durch das erste Element gebun  denen Schwefel unter Bildung einer     Schwefel-          Sauerstoffverbindung    abgibt, die sich dann  mit dem Ammoniak zu schwefelhaltigen Am  moniaksalzen umsetzt.  



  Elemente der ersten Art sind insbeson  dere Eisen, Nickel, Kupfer- Elemente der  zweiten Art Wolfram,     Vanadin,    Chrom. Es  können die Metalle angewendet werden. Auch  die Oxyde oder Salze der Elemente sind  verwendbar. Sie können auch in Form eines  Metallüberzuges auf einem Träger, z. B.     Cha-          motte,    verwendet werden.    Dieses Verfahren kann zum Reinigen von  Gasgemischen dienen, die aus Brennstoff er  zeugt sind, also     Destillationsgasen    oder Gene  ratorgasen, die bekanntlich alle einen Gehalt  an Schwefelwasserstoff und Ammoniak auf  weisen.

   Auch wenn der Schwefelwasserstoff  nur einen geringen Bestandteil dieser Ge  mische bildet, so kann man bei deren Rei  nigung schwefelhaltige     Ammoniaksalze    ge  winnen. Besonders günstig ist es für die  Brauchbarkeit des Verfahrens zum Reinigen  solcher Gase, wenn die Umwandlung des  Schwefelwasserstoffes bei verhältnismässig nie  deren Temperaturen vor sich gehen kann,  die im allgemeinen in der Nähe von 300   C  liegen und infolgedessen nicht ausreichen, um  die übrigen Bestandteile brennbarer Gase zu  oxydieren. Auch ist die Oxydation des Schwe  felwasserstoffes ohne     Luftüberschuss    möglich.  Im allgemeinen genügt daher der in dem  Gase ohnehin vorhandene Sauerstoff, andern  falls sind die zuzumischenden Luftmengen  nur gering.

   Durch diese Vorzüge unterschei  det sich das Verfahren von bekannten Ver-      fahren, bei denen die Umwandlung des Schwe  felwasserstoffes nur unter grossem     Luftüber-          schuss    und erst bei einer Temperatur von  b00-800  C gelingt. Durch den grossen       Luftüberschuss    wird der Wert des Gases  herabgesetzt, und bei der hohen Temperatur  wird auch ein grosser Teil der sonstigen  brennbaren Gasbestandteile oxydiert.  



  Werden als Katalysatoren Metalle ver  wendet, so können sie zweckmässig zu einer  Legierung vereinigt und in Draht- oder Netz  form gebracht werden, um den Gasen eine  grosse     Oberfläche    darzubieten. Ist die Tempe  ratur der Gase nicht ausreichend, so werden  sie vorgewärmt oder die zu ihrer Erhitzung  erforderliche Wärme wird zum Beispiel dem  Katalysator zugeführt. Zu     diesem    Zwecke  kann man diesen als elektrischen Wider  standskörper ausbilden und elektrischen Strom       hindurchleiten,    durch den er erhitzt wird.  Hierzu eignet sich in Sonderheit die als Wi  derstandsdraht bereits bekannte Legierung  von Nickel, Eisen und Chrom.

   Aber auch  Eisen     -Wolframverbindungen    oder Eisen     -          Vanadin    oder     Nickel-Wolfram    haben sich  bewährt. Für ähnliche Reaktionen verwen  dete man früher Platin, zum Beispiel in der       Schwefelsäureindrrstrie    zur Oxydation von       S0-    zu     S03.    Zur Oxydation von     HIS    in       Grasgemischen    mit brennbaren Bestandteilen  ist es jedoch nicht geeignet, da Platin zuerst  Wasserstoff und Methan angreift, dagegen  selbst bei Temperaturen von 1000   den Schwe  felwasserstoff noch nicht umwandelt.

   Dage  gen tritt diese Reaktion sofort ein, sobald  Platin     finit    einem Überzug aus einer der oben  angegebenen     Legierungen    versehen wird.  



  Verwendet man zum Beispiel eine Wolf  ramnickellegierung oder     Wolframeisenlegie-          rung,    so beträgt die für die restlose Oxyda  tion des Schwefelwasserstoffes erforderliche  Temperatur nur 280-320  , und das über  den Kontaktkörper geleitete Gas verlässt die  sen mit 210-250   C. Eine Oxydation des  Wasserstoffes und Methans kann also nicht  eintreten, da deren Entzündungspunkte über  550   C liegen.

      Die     Beheizung    des     Kontaktkörpers    durch  elektrischen Strom oder eine andere Wärme  quelle hat den Vorteil, dass er sieh auf diese  Weise gleichzeitig von     teerigen    Bestandteilen  leicht reinigen lässt.     Zrr    diesem Zweck braucht  man nur vorübergehend Luft an ihm vor  überzuführen und ihn auf etwas höhere Tem  peratur zu erhitzen, so dass die     teerigen    Ver  unreinigungen verbrennen.  



  Es ist wichtig für die Brauchbarkeit des  Verfahrens, dass das Ammoniak keine Zer  setzung erleidet. Es verbindet sich mit den  aus dem Schwefelwasserstoff erzeugten     Schwe-          fel-Sauerstoffverbindungen    zu sauren oder  neutralen     schwefligsauren    oder schwefelsauren       Ammoniaksalzen.    Diese scheiden sich bei  Abkühlung nebelförmig aus, wenn die Gas  temperatur dabei oberhalb des Taupunktes  bleibt, und können durch die bekannten elek  trischen Reinigungsverfahren, oder durch Aus  waschen oder     Ausfiltrieren    leicht aus dem  Gas entfernt werden.

   Die Reinigung des  Gases gelingt     dadurch    auf einfache und bil  lige Weise,     gleichzeitig    werden die in Land  wirtschaft und     Industrie    wertvollen     Ammo-          niaksalze    als Nebenprodukt gewonnen. Zweck  mässig wird das zu reinigende     Destillations-          oder        Generatorgas    zunächst entteert. Die ihm  zu diesem Zweck entzogene Wärme kann  vermittelst eines Temperaturwechslers andern  Gasmengen, die bereits vom Teer gereinigt  sind, wieder zugeführt werden.  



  Das Verfahren kann auch unter erhöhtem  Druck     vorgenommen    werden. Die Reaktionen  gehen dann bei besonders niedriger Tempe  ratur vor sich, wodurch die Oxydation be  sonders leicht brennbarer Beimischungen noch  sicherer vermieden wird. Unter Umständen  kann es aber auch     erwünscht    sein, im Va  kuum zu arbeiten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Reinigung eines Gasgemi sches, das Schwefelwasserstoff, Ammoniak und Sauerstoff enthält, dadurch gekennzeich net, dass das Gasgemisch in erwärmtem Zu stand mit einem Katalysator in Berührung gebracht wird, der mindestens zwei Metall- elemente enthält, von denen das eine den Schwefel bindet, während das andere zunächst deit für die Oxydation des Schwefels erfor derlichen Sauerstoff aufnimmt und ihn dann an den durch das erste Element gebundenen Schwefel unter Bildung einer Schwefel-Sauer- stoffverbindung abgibt, die sich mit dem Am moniak zu schwefelhaltigen Ammoniaksalzen umsetzt.

   UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach dem Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass Metalloxyde als Katalysatoren verwendet werden. 2. Verfahren nach dem Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass Metallsalze als Katalysatoren verwendet werden. 3. Verfahren nach dem Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass auf einen Trä ger als Überzug aufgebrachte Katalysato ren verwendet werden. 4. Verfahren nach dem Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Katalysator beheizt wird. 5. Verfahren nach dem Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet; dass der Katalysator als elektrischer fleiz- widerstand benutzt wird. 6.

   Verfahren nach dein Patentanspruch und den Unteransprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet,' dass der als Heizwider- stand dienende Katalysator aus einer Le gierung besteht, die ein Metall der Chrom gruppe und ein Metall der Eisengruppe enthält. 7. Verfahren nach dem Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Gasge misch vorgewärmt wird, ehe es über den Katalysator geleitet wird. B. Verfahren nach dem Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das zu reini gende Gasgemisch durch Entziehung von Wärme entteert wird und dass dem ent- teerten Gasgemisch die entzogene Wärme wieder zugeführt wird, ehe es mit dem Katalysator in Verbindung gebracht wird. 9.

   Verfahren nach dem Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Gasge misch, nachdem es über den Katalysator geleitet worden ist, soweit abgekühlt wird, dass die .schwefelhaltigen Ammo- niaksalze sich nebelförmig abscheiden, der Wassergehalt des Gasgemisches aber nicht kondensiert wird. 10. Verfahren nach dem Patentanspruch und Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die nebelförmig abgeschiedenen Salze durch Verwendung elektrischer Hochspan nungselektroden aus dem Glase entfernt werden. 11. Verfahren nach dem Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die enstande- nen schwefelhaltigen Ammoniaksalze aus gewaschen werden. 12.

   Verfahren nach dem Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Gasge misch mit den Katalysatoren unter Druck zusammengebracht wird.