DE1074018B - Verfahren und Vor richtung zur Gewinnung von Schwefel aus Waschlaugen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Schwefel aus Waschlaugen Die Erfindung bezieht sich auf die Rückgewinnung des Schwefels aus den Waschlaugen, mit denen Schwefelwasserstoff aus Gasgemischen, wie Kokereigasen u. dgl., ausgewaschen worden ist.
• Es ist zu diesem Zweck bekannt, durch einen Oxydationsvorgang mittels Luft bzw. Sauerstoff aus der Waschlauge elementaren Schwefel auszufällen. Hierbei ist es üblich, den entstandenen Schwefel mit der Luft im Oxydateur an die Oberfläche zu flotieren, den so anfallenden Schaum mit einem Rührer filtrierfähig zu machen, die dann entstehende Suspension zu filtrieren und die anfallende Paste zu trocknen. Dabei entsteht regelmäßig ein unreiner Schwefel, der unter Umständen Mengen von festen Verunreinigungen enthält. Auch bei dem sogenannten Thylox-Verfahren werden zugleich mit der Schwefelpaste Salze aus der Waschlauge,. die in diesem Falle Arsenverbindungen enthält, eingeschlossen, was zur Folge hat, daß der im Thylox-Verfahren gewonnene Schwefel nicht gut verkäuflich ist. Auch bei dem sogenannten Perox-Verfahren fällt Schwefel in Schaumform an, und man ist gezwungen, den langwierigen Trennungs-und Troclmungsvorgang durchzuführen, ohne zu einem reinen Schwefel zu gelangen. So fällt vielfach ein stark mit organischen Substanzen. (Teer) verunreinigter schwarzer Schwefel an. Ebenso ergibt das sogenannte Ferrox-Verfahren einen unreinen, nämlich mit Eisenoxyd verunreinigten Schwefel.
• Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und ermöglicht die Gewinnung von Schwefel von hohem Reinheitsgrad und entsprechend hohem Verkaufs-bzw. Gebrauchswert. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Gewinnung von Schwefel aus Waschlaugen, bei dem aus der Lauge durch Oxydation mit Luft Schwefel und verschiedene Verunreinigungen ausgefällt werden und die Suspension weiterverarbeitet wird. Die Erfindung besteht in ersterLinie darin, daß aus der anfallenden Suspension -mittels Schwefelkohlenstoff unter Wasser der Schwefel herausgelöst wird und aus der erhaltenen Lösung durch Destillation reiner Schwefel in flüssiger Form abgetrennt wird.
• Nach einem.weiteren Merkmal der Erfindung.wird bei der Oxydation der Lauge vorzugsweise so verfahren, daß man den Schwefel in der Hauptsache absitzen läßt, wobei .der so anfallende Schlamm unter Umständen vor der Behandlung mit Schwefelkohlenstoff in einem Hydrozyklon eingedickt wird.
• Außerdem sieht die Erfindung vor, daß die Lösung des Schwefels im Schwefelkohlenstoff von den ungelöst zurückgebliebenen Verunreinigungen mittels Kies oder aktiver Tonerde abfiltriert wird.
• Es ist an sich bekannt, Rohschwefel durch Extraktion mif Lösungsmitteln zu raffinieren. Demgegenüber ermöglicht die Erfindung, nach nassen Gaswäschen den Schwefel ohne vorherige Trennung von der begleitenden Flüssigkeit zu extrahieren, so daß sich einkostspieliger Filter erübrigt, während nur die ungelöst zurückbleibenden festen Verunreinigungen durch ein einfaches Kiesfilter od. dgl. oder auch durch Dekantieren abgetrennt zu werden brauchen. Im Falle der Erfindung wird also vermieden, den Schwefel zunächst in die feste Phase überzuführen.
• Die. Erfindung hat ferner eine Einrichtung zur Durchführung. des vorstehenden Verfahrens zum Gegenstand, die in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Dieses umfaßt im wesentlichen einen Gaswascher 1, einen Oxydateur 2, einen Extrakteur 3, .eine Destillationskolonne 4 und ein Filter 5. .Außerdem kann ein Kondensator 6, ein Hydrozyklon und ein Filter 8 vorgesehen sein.
• Die dargestellte .Einrichtung arbeitet wie folgt. Die im Kreis durch den Wascher-1 und den-Oxydateur 2 umlaufende Waschlauge..wird im letzteren mit Preßluft belüftet; wobei sich elementarer Schwefel in fester Forrn abscheidet. Dieser Schwefel wird möglichst nicht durch Flotation .von der Flüssigkeit.äbgetrennt, sondern man läßt ihn in dem Oxydateur sedimentieren. Das bringt den Vorteil, daß man mit komprimierter Luft nur die schnell verlaufende Reoxydation der Lauge zu besorgen hat, aber nicht den kostspieligen Transport des Schwefels an die Oberfläche bewerkstelligen muß. Wie Versuche gezeigt haben, verläuft die Oxydation sehr schnell, und -bei genügendem Luftüberschuß, der nur bei geringem Druck gegenwärtig sein muß, fällt der Schwefel bequem, in verhältnismäßig kurzer Zeit als Dickschlamm am Boden eines Absitzgefäßes an, besonders wenn die Lösung geringe Mengen von C S, gelöst enthält, dessen Einfluß auf die Oberflächenspannung sich durch bedeutend kürzere Absitzzeiten bemerkbar macht. Etwa doch schlammförmig an der Oberfläche sich sammelnder Schwefel wird in einem Überlauf 2 a aufgefangen und nach Abfiltrieren der überschüssigen Lauge im Filter 8 zum Extrakteur 3 geleitet. Dagegen wird die Hauptmenge des Schwefels als Dickschlamm, vorzugsweise über den Hydrozyklon 7, der den Laugeüberschuß zurückhält, in den Extrakteur 3 gefördert, in dem der Schwefel mit Schwefelkohlenstoff unter Wasser herausgelöst wird. Dieser Extrakteur hat die Gestalt einer Säule, in deren Sumpf Schwefelkohlenstoff indirekt zum Sieden erhitzt wird, in deren Mitte der Dickschlamm nach und nach einfließt und die bis zum Kopf mit, ebenfalls indirekt, gekühlter Waschlauge gefüllt ist. Die den Dickschlamm herbeiführende Lauge fließt also vom Kopf des Extrakteurs zum Kreis zurück, während Schwefel vom Schwefelkohlenstoff nach unten getragen wird. Der Schwefelkohlenstoff siedet völlig harmlos unter dem Wasser, das in der Berührungszone etwa 50° C Wärme annimmt und im oberen Teil der Säule völlig kalt bleibt. Der Schwefelkohlenstoff steigt dabei in Form von kleinen Tropfen in der Flüssigkeit auf und fällt durch seine Schwerkraft wieder in den Sumpf zurück, berührt dadurch innig den Schwefelschlamm, der in kurzer Zeit aufgelöst und in dem Wasser ein Konglomerat von Schwefelkohlenstofftröpfchen bildet, die durch ein feines Netzwerk von festen Verunreinigungen voneinander getrennt bleiben.
• Führt man nun die Lösung von Schwefel im Schwefelkohlenstoff, die die Verunreinigungen mit sich führt, über das Kiesfilter 5 oder ein Filter, das mit aktiver Tonerde beschickt ist. so bleiben die Verunreinigungen an den Oberflächen der Kiesfüllung haften, und der Schwefelkohlenstoff, der den Schwefel gelöst enthält, fließt klar ab und läßt sich bequem in einem Scheidegefäß (nicht dargestellt) von dem mitgeführten Wasser abtrennen und der Destillationskolonne 4 zuführen.
• Das Kiesfilter 5 kann durch Wasser, das über einen Behälter (nicht dargestellt) im Kreis geführt wird, bequem zurückgespült werden, wobei sich die Verunreinigungen am Boden dieses Behälters absetzen, sie dann nach Ausdampfen zur Rückgewinnung des enthaltenen Schwefelkohlenstoffes verworfen werden können.
• Der von den. Verunreinigungen und dem Wasser abgetrennte Schwefelkohlenstoff gelangt zugleich mit dem gelösten. Schwefel in die kleine Destillationskolonne 4, aus deren Sumpf der Schwefel flüssig und verbrennungsfähig abgezogen werden kann und über deren Kopf Wasserdampf- und Schwefelkohlenstofschwaden abziehen, die in die Extraktionskolonne über den Kondensator 6 zurückgeführt werden.
• Es ist ohne weiteres möglich, zwischen dem Scheidegefäß hinter dem Kiesfilter und der Destillationskolonne eine Raffination der Schwefel-Schwefelkohlenstoff-Lösung etwa mit Oleum einzuschalten, um eine Raffination des Schwefels durchzuführen, die bei Gaswerksschwefel ratsam erscheint, aber bei Gasen, die nicht aus Kohlen stammen, wie z. B. Abluft aus Zellwollwerken oder ähnlichen Gasen überflüssig ist.
• Die Befreiung der vom Extrakteur zurückfließenden Lauge von C S2 erfolgt durch Rieseln über Brockenschwefel. In Wasser löst sich bei Raumtemperatur etwa 0,2 Gewichtsprozent C S2. Da die Salze der Waschlauge die Löslichkeit beeinflussen, ist es ratsam, die vom Dickschlamm befreite Waschlauge vor dem erneuten Einsatz zum Waschen dadurch von gelöstem C S2 zu befreien, daß man sie über elementaren Schwefel, der in einem Rieselturm als Brockenschwefel aufgeschüttet liegt, fließen läßt. Der Schwefelkohlens.toff, der von Schwefel weit besser aufgenommen wird als von Wasser, geht in den Schwefel über. Dieser wird von Zeit zu Zeit in der Destillationskolonne von C S2 befreit und vergossen, während die Füllung des Rieselturmes mit frischem Schwefel erfolgt.

Claims (7)

1. PATENTANSPRGCHE: 1. Verfahren zur Gewinnung von Schwefel aus Waschlaugen, mit denen Schwefelwasserstoff aus Gasgemischen ausgewaschen worden ist, bei dem aus der Lauge durch Oxydation mit Luft Schwefel und verschiedene Verunreinigungen ausgefällt werden und diese Suspension weiterverarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß aus der erhaltenen Suspension mittels Schwefelkohlenstoff unter Wasser der Schwefel herausgelöst wird und aus der erhaltenen Lösung durch Destillation reiner Schwefel in flüssiger Form abgetrennt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des Schwefels im Schwefelkohlenstoff zur Entfernung der ungelöst zurückgebliebenen Verunreinigungen durch Kies oder aktive Tonerde filtriert wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Oxydation der Lauge die Hauptmenge des Schwefels sedimentieren läßt und zweckmäßig den so anfallenden Schlamm vor der Behandlung mit Schwefelkohlenstoff durch Abtrennung überschüssiger Lauge, vorzugsweise in einem Hydrozyklon, eindickt.
4. 4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein für das Herauslösen des Schwefels mittels Schwefelkohlenstoff bestimmter Extrakteur im mittleren Teil mit einer Zuführung für die aus dem Oxydateur kommende Suspension ausgestattet und im unteren, den Schwefelkohlenstoff enthaltenden. Teil mit einer Wärmezuführung für die Erhitzung des Schwefelkohlenstoffes auf Siedetemperatur versehen ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der obere, die aufsteigende Lauge enthaltende Teil des Extrakteurs mit einer Wärmeabführung für die Kühlung der Lauge versehen ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im mittleren Teil des Extrakteurs eintretende Leitung für die Zuführung der Suspension vom Boden des Oxydateurs ausgeht.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Eindickung des Schwefelschlammes, vor dein Extrakteur ein Hydrozyklon angeordnet ist. B. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Extrakteur mit einer Zuführungsleitung für frischen oder kondensierten Schwefelkohlenstoff versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 637 445.