DE2151161A1

DE2151161A1 - Verfahren zum Regenerieren von mit adsorbiertem elementarem Chlor gesaettigten Aktivkohleschichten

Info

Publication number: DE2151161A1
Application number: DE19712151161
Authority: DE
Inventors: Wilson Norman Eldred; Jordan Robert Lamar; Goldman Thomas Milton
Original assignee: Stauffer Chemical Co
Current assignee: Stauffer Chemical Co
Priority date: 1970-10-16
Filing date: 1971-10-14
Publication date: 1972-04-20
Also published as: CA966824A; NL7114220A; FR2110016A5; US3714040A; BE773989A; GB1320247A

Description

RECHTSANWÄLTE

DB. JUR. DlPL-CHEM.WALTER BEIL 13. Okt. 1971

ALFRiD HOEPPENER DR- JUR. DIPL-CHEM. H.-J. WOLFF DR. JUR. HANS CHR. BEIL FRANKFURTAM MAIN-HOCHST ADEtONSIRASStSa

Unsere Nr. 17 438

Stauffer Chemical Company Λ New York, N.Y., V.St.A.

Verfahren zum Regenerieren von mit adsorbierten elementaren Chlor gesättigten Aktivkohleschichten.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regenerieren von mit Chlor gesättigten Aktivkohleschichten, bei dem in diese Schichten Schwefeldioxid eingeführt wird, das durch das Chlor zu Schwefelsäure oxidiert wird.

In der Technik der Salzsäureherstellung besteht ein Ver- έ fahren darin, daß Kaliumchlorid bei erhöhten Temperaturen in der Regel in einem gasgefeuerten Ofen mit Schwefelsäure umgesetzt wird. Bei dieser Umsetzung wird auch Schwefeldioxid gebildet. Dieses Schwefeldioxid ist eine Verunreinigung für das HCl-Endprodukt. Bei manchen Verwendungszwecken kann das Schwefeldioxid toleriert werden, auf anderen Gebieten werden jedoch schon geringste Mengen als schädlich betrachtet. In diesen Fällen muß das Schwefeldioxid entfernt werden. Dies geschieht dadurch, daß man elementares Chlor in die Abstreifbehälter einführt, um das Schwefeldioxid in

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Schwefelsäure umzuwandeln, die aufgrund des Unterschieds des Siedepunkts leicht entfernt werden kann. Als Ergebnis dieser Entfernung wird Chlor im Oberschuß verwendet und daher in das Salzsäure-Endprodukt mitgeführt. Das elementare Chlor läßt sich jedoch durch Abtrennverfahren leicht entfernen, wobei die mit elementarem Chlor angereicherte Chlorwasserstofflösung durch Aktivkohleschichten geleitet wird. Die Aktivkohleschichten adsorbieren das elementare Chlor und ermöglichen es dem in Lösung befindlichen Chlorwasserstoff, aus den Schichten auszutreten. So wird ein relativ reines Chlorwasserstoffprodukt hergestellt. Hinsichtlich einer ausführlicheren Beschreibung der Herstellung von Chlorwasserstoff gemäß diesem Verfahren wird auf die USA-Patentschrift 3 492 091 verwiesen.

Wie vorstehend erwähnt, wird das elementare Chlor in Aktivkohleschichten entfernt. Wenn die Aufnahmekapazität der Aktivkohleschichten für Chlor überschritten ist, bricht freies Chlor durch die Kohleschicht und wird in das Chlorwasserst offprodukt geleitet, wo es als Verunreinigung angesehen wird. An diesem Funkt wird die chlorierte angereicherte Säure zu einer anderen Kohleschicht abgeleitet oder das System wird stillgelegt. Um die ursprüngliche Kohleschicht wieder in Betrieb zu nehmen, mußten die mit Chlor gesättigten Kohleteilchen entfernt werden und die Schichten mit sauberen oder neuen Aktivkohleteilchen beschickt werden. Die chlorierten Kohleteilchen wurden so verworfen. Um dieses Verwerfen der Kohleteilchen zu mindern, wurde vorgeschlagen, übersättigten Dampf durch die Aktivkohleteilchen zu leiten, um das Chlor zu entfernen. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß dies mehrere Tage in Anspruch nehmen könnte. Diese Methode erfordert eine hohe Ausfallzeit und hohen Dampfverbrauch. Ferner muß das aus der Aktivkohle entfernte Chlor noch beseitigt werden.

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Im erfindungsgemäßen Verfahren werden die mit Chlor gesättigten Schichten in relativ kurzer Zeit vollständig regeneriert.und wieder in Betrieb genommen. Dies geschieht durch Behandlung der Aktivkohleschichten mit Schwefeldioxid, nachdem die Kohleschioht aus dem Verfahrenestroa entfernt worden ist. Das freie Chlor in der Aktivkohleschicht oxidiert das Schwefeldioxid zu Salzsäure und Schwefelsäure, die leicht aus den Aktivkohleschichten entfernt werden können. Für die Durchführung der vorliegenden Erfindung sollte betont werden, daß das Schwefeldioxid mit einer Geschwindigkeit in die Aktivkohleschichten eingespritzt wird, die ausreicht, das gesamte, an den Aktiv- '{ kohleteilchen adsorbierte freie Chlor innerhalb relativ kurzer Zeit vollständig zu entfernen. So wird die Fließgeschwindigkeit des eingespritzten Schwefeldioxids von der Anlage und der Wirtschaftlichkeit des Verfahrene vorgeschrieben. Es sollte beachtet werden, daß die Behandlung der Kohleschichten mit Schwefeldioxid so lange fortgesetzt wird, bis der die Kohleschicht verlassende Strom die gleiche Menge Schwefeldioxid enthält wie der eingeführte Strom. Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, ist das gesamte freie Chlor von den Aktivkohleschichten entfernt worden.

Sollen die Aktivkohleschichten wieder eingesetzt werden, müssen die Aktivkohleschichten gereinigt werden, ua Schwefeisäure und SOp₉ die nicht an den Aktivkohleschichten adsorbiert werden, zu entfernen. Es wurde in der Praxis gefunden, daß das an den Aktivkohleteilchen adsorbierte freie Chlor innerhalb von etwa 18 bis 2k Stunden vollständig entfernt werden kann.

Das nachstehende Beispiel dient der Erläuterung der Erfindung.

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Beispiel 1

Eine in Betrieb befindliche Kohleschioht, die 45* kg Aktivkohl· enthielt, wurde vollständig mit freien Chlor gesättigt. Die Kohleschicht wurde aus dem Strom entfernt, und anschließend wurde Schwefeldioxid mit einer Geschwindigkeit von 3¹» kg pro Tag oder etwa 1,36 kg pro Stunde in den Beschickungsstrom geleitet. Dies wurde 24 Stunden fortgesetzt. Danach enthielt der die Kohleschicht verlassende Strom die gleiche Menge Schwefeldioxid wie der in die Kohleschicht eingeführte Strom. Die Kohleschicht wurde wieder in Betrieb genommen und adsorbierte freies Chlor in der üblichen Weise.

Wie aus dem vorstehenden ersichtlich ist, braucht die mit Chlor gesättigte Aktivkohleschicht nicht beseitigt oder verworfen su werden, was früher getan wurde. Ferner ist der Zeitfaktor bei der Regenerierung der Aktivkohle beträchtlich vermindert.

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Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zum Regenerieren von mit adsorbiertem elementaren Chlor gesättigten Aktivkohleschichten, dadurch gekennzeichnet, daß in die mit Chlor gesättigte Aktivkohleschicht Schwefeldioxid eingeführt wird, das mit dem elementaren Chlor zu Schwefelsäure und Salzsäure oxidiert wird, und das Einführen von Schwefeldioxid in die Kohleschicht so lange fortgesetzt wird, bis der die Schicht verlassende Strom die gleiche Menge Schwefeldioxid wie der eingeführte Strom enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das eingeführte Schwefeldioxid gebildete Schwefelsäure anschließend entfernt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die mit adsorbiertem elementarem Chlor gesättigten Aktivkohleschichten dadurch entstanden sind, daß eine Salzsäure und SO₂ enthaltende wäßrige Flüssigkeit mit eleaentarem Chlor behandelt wird, das in stöchiometrischem Überschuß in Besug auf das Schwefeldioxid eingesetst wird, um das Schwefeldioxid zu Schwefelsäure su oxidieren, wonach die Schwefelsäure abgetrennt und das elementare Chlor aus der Salzsäureflüssigkeit entfernt wird, indem diese durch Aktivkohleschichten geleitet wird, und diese Schichten anschliessend aus dem Verfahrensstrom entfernt werden.

Für: Stauffer Chemical Company New York, M.y/, V.St.A.

(Dr.H.J.Wolff) Rechtsanwalt

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