DE2240025A1 - METHOD OF WASHING SULFUR DIOXYDE FROM A GAS FLOW - Google Patents

METHOD OF WASHING SULFUR DIOXYDE FROM A GAS FLOW

Info

Publication number
DE2240025A1
DE2240025A1 DE19722240025 DE2240025A DE2240025A1 DE 2240025 A1 DE2240025 A1 DE 2240025A1 DE 19722240025 DE19722240025 DE 19722240025 DE 2240025 A DE2240025 A DE 2240025A DE 2240025 A1 DE2240025 A1 DE 2240025A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
stream
stage
hydrogen
zone
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19722240025
Other languages
German (de)
Inventor
Peter Urban
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universal Oil Products Co
Original Assignee
Universal Oil Products Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US00172412A external-priority patent/US3808324A/en
Application filed by Universal Oil Products Co filed Critical Universal Oil Products Co
Publication of DE2240025A1 publication Critical patent/DE2240025A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/16Hydrogen sulfides
    • C01B17/164Preparation by reduction of oxidic sulfur compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/50Sulfur oxides
    • B01D53/501Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/70Treatment of water, waste water, or sewage by reduction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/08Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
    • C10K1/10Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids
    • C10K1/12Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids alkaline-reacting including the revival of the used wash liquors
    • C10K1/122Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids alkaline-reacting including the revival of the used wash liquors containing only carbonates, bicarbonates, hydroxides or oxides of alkali-metals (including Mg)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

Dfe Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur selektiven Entfernung von SO2 aus einem dieses enthaltenden Gasstrom, insbesondere eine SO2-Auswaschstufe mit einem wässrigen alkalihaltigen Absorbens, gekuppelt mit einem eigenartigen Regenerierverfahren. Dieses umfaßt: eine Vorbehandlungsstufe, worin die in der reichen Waschlösung ent-* haltene Sulfitverbindung in die entsprechende Thiosulfatverbindung durch selektive Umsetzung mit H2S umgewandelt Q wird, eine primäre Reduktionsstufe, worin das erhalteneThe invention relates to a continuous process for the selective removal of SO 2 from a gas stream containing it, in particular an SO 2 scrubbing stage with an aqueous alkali-containing absorbent, coupled with a peculiar regeneration process. This comprises: a pretreatment step in which the sulfite compound contained in the rich washing solution is converted into the corresponding thiosulfate compound by selective reaction with H 2 S, a primary reduction step in which the obtained

Thiosulfat durch Umsetzung mit E- katalytisch in die entsprechende Sulfidverbindung umgewandelt wird, unä ein© Abstreifstufe, worin die adsorbiert© Lösung durch Umsetzung mit CO2 unter Freisetzung von Schwefelwasserstoff regeneriert wird. Es ist besonders au betonen, daß di© mit einem Waschverfahren sau tun hatf das mitThiosulphate is catalytically converted into the corresponding sulphide compound by reaction with E, and a stripping stage in which the adsorbed solution is regenerated by reaction with CO 2 with the release of hydrogen sulphide. It is particularly au stress that di © has to do with a washing process sau f the with

heck: Frankfurt/Main 6763 Esnhi Dresdner Esnfc AG, Wletbadea, iContc-Ke> 876 SOfrear: Frankfurt / Main 6763 Esnhi Dresdner Esnfc AG, Wletbadea, iContc-Ke> 876 SOf

ORIQINALJNSPECTEDORIQINALJNSPECTED

wirksamen wässrigen Absorbens, enthaltend Ammoniumbicarbonat und/oder Ammoniumcarbonat, zu tun hat, bei dem die aus der Waschstufe abgezogene Waschlösung Airanoniumsulfit und/oder AmmoniumbisulfIt enthält, während die Vor' behandlungsstufe eine selektive Umsetzung des Ammoniumsulfits und/oder Ammoniumbisulfits mit einem H2S und CO2 enthaltenden Gasstrom unter Erzeugung von Ammoniumthiosulfat umfaßt, wobei die primäre Reduktionsstufe eine selektive katalytische Reduktion des anfallenden Ammoniumthiosulfats mit Wasserstoff zu Ammoniumsulfid und/oder Hydrosulfid umfaßt und wobei H2S aus der anfallenden Lösung mit CO2 abgestreift wird, von der ein Teil aus der primären Behandlungsstufe stammt, um das regenerierte Absorbens und mindestens einenTeil des in der Thiosulfatbildungsreaktion benutzten H2S zu bilden.effective aqueous absorbent, containing ammonium bicarbonate and / or ammonium carbonate, has to do, in which the washing solution withdrawn from the washing stage contains airanonium sulfite and / or ammonium bisulfite, while the pre-treatment stage involves a selective reaction of the ammonium sulfite and / or ammonium bisulfite with an H 2 S and CO 2 -containing gas stream with the production of ammonium thiosulfate, wherein the primary reduction stage comprises a selective catalytic reduction of the resulting ammonium thiosulfate with hydrogen to ammonium sulfide and / or hydrosulfide and wherein H 2 S is stripped from the resulting solution with CO 2 , part of which originates from the primary treatment step to form the regenerated absorbent and at least a portion of the H 2 S used in the thiosulfate formation reaction.

Auf vielen industriellen Gebieten besteht heute ein schwerwiegendes Problem bei der Entstehung von Abgasströmen, die Schwefeldioxyd enthalten. Das Problem umfaßt im wesentlichen die Beseitigung dieser Abgasströme ohne wesentliche Luftverunreinigung, es ist aber äußerst komplex wegen der gr«ßen Verschiedenheit der industriellen Herkunftsstellen, die solche schwefeldioxydhaltigen Gasströme abgeben. Eine der üblicheren Quellen ist mit der Verbrennung schwefelhaltiger Brennstoffe im Kessel, Brennkraftmaschinen, Heizanlagen usw., verbunden, wobei Rauchgasströme entstehen, die beachtliche Mengen Schwefeldioxyd enthalten. In ähnlicher Weise werden allgemein Abgasströme dieser Art in anderenIn many industrial fields today there is a serious problem with the creation of exhaust gas flows that Contain sulfur dioxide. The problem essentially involves eliminating these off-gas streams without substantial Air pollution, however, is extremely complex because of it great diversity of industrial origins which emit gas streams containing sulfur dioxide. One of the more common sources is associated with the combustion of sulphurous fuels in boilers, internal combustion engines, heating systems, etc., resulting in flue gas streams which contain considerable amounts of sulfur dioxide. Similarly, exhaust gas flows of this type are common in others

309809/1048309809/1048

Industrieprozessen/ z.B. bei der Shmelzung schwefelhaltiger Erze, bei der Raffination von Koks, Herstellung von Schwefel in einem CLaÜs-Prozeß, bei der Herstellung von Papier über einen Holzbreiprozeß und ähnlichen Industrieprozessen erzeugt.Industrial processes / e.g. in the melting of sulphurous Ores, in the refining of coke, production of sulfur in a CLaÜs process, in the production of Paper produced via a wood pulp process and similar industrial processes.

Es ist bekannt, daß die unterschiedslose Ausstoßung dieser Gasströme in die Atmosphäre zu einer wesentlichen Luftverschmutzung führt, weil das Schwefeldioxyd äußerst schädliche Einflüsse auf Tier- und Pflanzenleben hat.1 Außerdem stellt die Entlassung dieser Gasströme in die Atmosphäre eine Verschwendung wertvollen Materials dar, weil der darin enthaltene Schwefel eine Industrieware ist. Es sind viele Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxyd aus solchen Gasströmen vorgeschlagen worden. Ein großer Teil dieser Vorschläge umfaßt die Behandlung des schwefeldioxydhaltigen Gasstromes mit einem wässrigen Absorbensstrom, der üblicherweise Materialien enthält, die mit dem Schwefeldioxyd chemisch oder physikalisch reagieren, um es in der flüssigen Lösung zu absorbieren. Ein sehr weit untersuchtes Verfahren umfaßt die Benutzung einer Lösung eines alkalischen Reagens, wie Ammoniumhydroxyd oder -carbonat eines Alkali- oder Erdalkalisalzes, wie Natriumhydroxyd oder-carbonat, Kallumhydroxyd oder -carbonat u.dergl., um einen reichen Absorbensstrom herzustellen, der die entsprechende Sulfit- und/ oder Bisulfitverbindung enthält. Beispielsweise benutzt man ein Natriumbicarbonat und -carbonat enthaltendes wässriges Absorbens zur Bildung einer reichen Natriumsulfit und -bisulfit enthaltenden Waschlösung.It is known that the indiscriminate discharge of these gas streams into the atmosphere leads to significant air pollution because the sulfur dioxide has extremely harmful effects on animal and plant life. 1 In addition, the discharge of these gas streams into the atmosphere is a waste of valuable material because the sulfur they contain is an industrial product. Many methods have been proposed for removing sulfur dioxide from such gas streams. Much of these proposals involve treating the sulfur dioxide-containing gas stream with an aqueous absorbent stream which usually contains materials which chemically or physically react with the sulfur dioxide in order to absorb it in the liquid solution. A very well studied method involves the use of a solution of an alkaline reagent such as ammonium hydroxide or carbonate, an alkali or alkaline earth salt such as sodium hydroxide or carbonate, potassium hydroxide or carbonate, and the like, to produce a rich absorbent stream containing the appropriate sulfite - and / or contains bisulfite compound. For example, an aqueous absorbent containing sodium bicarbonate and carbonate is used to form a rich wash solution containing sodium sulfite and bisulfite.

309809/1048309809/1048

Obgleich der einfache Gedanke der Auswaschung von SO2 auf dem betreffenden Gasstrom mit einem ein alkalisches Reagens enthaltenden wässrigen Absorbens viele damit verbundene Vorteile, wie Einfachheit, hohen Wirkungegrad und vielseitige Anwendbarkeit, aufweist, wurde die weitgehende Aufnahme dieser Lösungsart für das Problem der SOZ-Verunreinigung durch den Mangel eines Regenerierverfahrens für den reichen Absorbensstrom behindert, denn dieser soll durch selektive und wirtschaftliche Umwandlung des absorbierten SO2 in ein bequem gehandeltes und handelsfähiges Produkt mit hoher Selektivität regenerierbar sein, d.h., es ist erforderlich, daß das Regenerierverfahren den Betrieb des Waschsystems in einem geschlossenen Kreis bezüglich des Absorbens gestattet. Im besonderen ist es erforderlich, daß ein brauchbares Regenerierverfahren in der Lage ist, nicht nur kontinuierlich einen regenerierten Absorbensstrom zu erzeugen, sondern auch unerwünschte Nebenprodukte zurückzudrängen, sowie den Aufbau unerwünschter, nicht behandelbarer und schwierig zu entfernender Bestandteile im Absorbensstrom zu verhindern, wenn das System einmal in einem geschlossenen Kreis betrieben wird. Das Nebenprodukt, das hauptsächlich in dieser Hinsicht stört, ist Sulfat. Beispielsweise kann in einem System, das eine wässrige Lösung von Ammoniumhydroxyd oder Ammoniumcarbonat als Absorbens benutzt, Ammoniumsulfat und Ammoniumbisulfat, wenn sie einmal im System gebildet sind, zu ernsthaften Schwierigkeiten führen, sofern nicht besondere Maßnahmen getroffenAlthough the simple idea of leaching SO 2 on the gas stream in question with an aqueous absorbent containing an alkaline reagent has many related advantages, such as simplicity, high degree of effectiveness and versatility, the widespread adoption of this type of solution for the problem of SOZ contamination hampered by the lack of a regeneration process for the rich absorbent stream, because this should be regenerated by selective and economical conversion of the absorbed SO 2 into a conveniently traded and tradable product with high selectivity, that is, it is necessary that the regeneration process in the operation of the washing system allowed a closed loop with respect to the absorbent. In particular, it is required that a useful regeneration process be able to not only continuously produce a regenerated absorbent stream, but also to drive back undesirable by-products, as well as prevent the build-up of undesirable, untreatable and difficult to remove constituents in the absorbent stream when the system operated once in a closed circuit. The by-product that is mainly troublesome in this regard is sulfate. For example, in a system using an aqueous solution of ammonium hydroxide or ammonium carbonate as the absorbent, ammonium sulfate and ammonium bisulfate, once formed in the system, can cause serious trouble unless special measures are taken sind, um sie zu entfernen oder ihre Entstehung nicht unter-in order to remove them or not to prevent them from occurring.

309809/1048309809/1048

drückt wird.Insbesondere können diese Salze sich aufbauen, bis fein verteilte Feststoffe gebildet werden, die dann zur Korrosion, Erosion und Verschmutzungsschwierigkeiten führen können.In particular, these salts can build up until finely divided solids are formed which then leads to corrosion, erosion and pollution difficulties being able to lead.

Eine Lösung, die für das Problem der Regenerierung der reichen Absorbensströme der vorstehend erörtenden Art vorgeschlagen worden ist, besteht in der Benutzung des geeigneten Reduktionsmittö.s, das mit den darin enthaltenen Sulfitverbindungen reagiert, um selektiv elementarenSchwefel und/oder die entsprechende Sulfidverbindung zu erzeugen. Wenn man jedoch übliche Reduktionsmittel, wie Wasserstoff, eine geeignete Sulfidverbindung oder Kohlenmonoxyd bei einem Versuch benutzt, diese Sulfitverbindungen direkt zu elementarem Schwefel oder zu den entsprechenden Sulfidverbindungen zu reduzieren, so bilden sich trotz einer Reihe von Vorsichtsmaßnahmen unerwünschte Sulfatverbindungen in untragbaren Mengen. Diese Sulfate ergeben sich vermutlich aus den Sulfitverbindungen durch Autotxydation-Reduktion, bei den für direkte Reduktion erforderlichen Bedingungen.A solution to the problem of regeneration of the rich absorbent streams of the type discussed above is to use the appropriate one Reducing agent that reacts with the sulfite compounds it contains to selectively generate elemental sulfur and / or to produce the corresponding sulfide compound. However, if you use common reducing agents, such as hydrogen, a suitable sulfide compound or carbon monoxide is used in an attempt to directly apply these sulfite compounds elemental sulfur or to reduce the corresponding sulfide compounds, so form despite a number of precautionary measures unwanted sulfate compounds in unacceptable amounts. These sulfates presumably arise from the sulfite compounds by auto-oxidation reduction, at the conditions required for direct reduction.

Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, ein Abgaswaschsystem zu schaffen, das zu einem kontinuierlichen Betrieb-mit einem geschlossenen Absorbenskreislauf befähigt 1st, der selektiv eine leicht entfernbare Substanz als Hauptprodukt des gegenerierabschnlttea erzeugt und der die Menge von im Regenerierabs«ehni%tals Nebenprodukt gebildaten unerwünschten Sulfats auf ein Mindestmaß herabsetzen kann. - 6 - ■ The invention has therefore set itself the task of creating an exhaust gas scrubbing system which is capable of continuous operation - with a closed absorbent circuit, which selectively produces an easily removable substance as the main product of the counter-regeneration section and which reduces the amount of waste in the regeneration absorbent as a by-product can reduce unwanted sulfate formed to a minimum . - 6 - ■

309809/104$$ 309809 / $ 104

Als Lösung wurde eine kontinuierliche Auswaschung von SO2 aus einem Gasstrom gefunden, bei der man einen üblichen wässrigen Absorbensstrom in geschlossenem Kreislauf benutzt, der eine Hßwaschstufe, gekuppelt mit einem neuen Regenerierverfahren, umfaßt, das die Rückgewinnung von Schwefelwasserstoff in hoher Ausbeute gestattet, unerwünschte Sulfatnebenprodukte aus dem Regenerierabschnitt weitgehend zurückdrängt und eine regenerierten Absorbensstrom erzeugt, der einen relativ niedrigen Gesamtschwefelgehalt undJLnfolgedessen eine hohe Kapazität zur SO.-Entfernung besitzt. Der Grundgedanke der Erfindung beruht auf der Entdeckung, daß die in der aus der Haschstufe abgezogenen reichen Waschlösung enthaltene Sulfitverbindung leicht bei relativ geringer Schärfe in die entsprechende ThiosuIfatverbindung durch eine selektive Reaktion mit H2S ohne Bildung wesentlicher Mengen an unerwünschten, nicht verkäuflichen Sulfatverbindungen umgewandelt werden kann. Verbunden mit dieser Feststellung sind zusätzliche Beobachtungen, nämlich daß die Thiosulfatverbindung katalytisch durch Wasserstoff in hoch selektiver, wirtschaftlicher und wirksamer Weise unter Bildung der entsprechenden Sulfidverbindung reduziert werden kann, und daß Schwefelwasserstoff leicht aus der anfallenden Lösung mit einem CO2 enthaltenden Abstreifgas abgestreift werden kann. Der Kernpunkt des vorliegenden Verfahrens umfjfit also die Anwendung eines üblichen Waschvorganges, gekuppelt mit einem Regeneriervorgang, worin ThiosuIfat als Zwischenprodukt in einem mehrstufigen Betrieb benutzt wird, der dahin ausgerichtet ist, die in dem reichen Absorbens-The solution found was a continuous scrubbing of SO 2 from a gas stream, in which a conventional aqueous absorbent stream is used in a closed circuit, which comprises a high-washing stage, coupled with a new regeneration process, which allows the recovery of hydrogen sulfide in high yield, undesired sulfate by-products is largely pushed back from the regeneration section and produces a regenerated absorbent stream which has a relatively low total sulfur content and consequently a high capacity for SO. removal. The basic idea of the invention is based on the discovery that the sulfite compound contained in the rich washing solution withdrawn from the hash stage is easily converted into the corresponding thiosulfate compound by a selective reaction with H 2 S without the formation of substantial amounts of undesired, non-salable sulfate compounds at relatively low heat can. Associated with this finding are additional observations, namely that the thiosulfate compound can be catalytically reduced by hydrogen in a highly selective, economical and effective manner to form the corresponding sulfide compound, and that hydrogen sulfide can easily be stripped from the resulting solution with a stripping gas containing CO 2. The key point of the present process thus comprises the use of a conventional washing process, coupled with a regeneration process, in which thiosulfate is used as an intermediate product in a multi-stage operation, which is aimed at

309809/1048309809/1048

strom enthaltene SuIfitverbindung in Schwefelwasserstoff umzuwandeln, statt zu versuchen, die Sulfitverbindung unmittelbar in einem einstufigen Betrieb zu Sulfid zu reduzieren. Dieser Weg vom Sulfit über Thiosulfat zum Sulfid ergibt ein Regenerierverfahren, das die sorgfältige Kontrolle der Schwefelproduktbildung während des Regenerierbetriebes erleichtert und die Erzeugung eines regenerierten Absorbensstromes gestattet, der unmittelbar zur Waschstufe recycliert werden kann. Infolgedessen läßt sich das System in einem geschlossenen Kreislauf des Absorbensstromes beschreiben. current contained suIfit compound in hydrogen sulfide instead of trying to reduce the sulfite compound directly to sulfide in a one-step operation. This path from sulphite via thiosulphate to sulphide results in a regeneration process that allows careful control of sulfur product formation during the regeneration operation facilitated and allows the generation of a regenerated absorbent stream that goes directly to the washing stage can be recycled. As a result, the system can be described in a closed cycle of the absorbent flow.

Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein einfaches wirksames, leistungsfähiges und selektives Verfahren zur Behandlung eines SO2 enthaltenden Gasstromes zu schaffen, das selektiv Schwefelwasserstoff erzeugen und mit einem geschlossenen Absorbenskreislauf zwischen dem Waschabschnitt und dem Regenerierabschnitt betrieben werden kann, wobei die Menge an unerwünschten im Regenerierabschnitt gebildeten nicht handelsfähigen Nebenprodukten weitgehend herabgesetzt wird. Gleichseitig aber ergibt sich ein Regenerierverfahren für eine SO,-Waschstufe, die die Schwefeldifferenz über das Regenerierverfahren auf einem Höchstmaß hält, so daß die Kapazität und Leistungsfähigkeit des regenerierten Absorbens gesteigert wird.It is therefore the object of the invention to provide a simple, effective, efficient and selective method for treating a gas stream containing SO 2 , which can selectively produce hydrogen sulfide and can be operated with a closed absorbent circuit between the scrubbing section and the regeneration section, the amount of undesired In the regeneration section formed non-tradable by-products is largely reduced. At the same time, however, there is a regeneration process for a SO, washing stage which keeps the sulfur difference to a maximum over the regeneration process, so that the capacity and efficiency of the regenerated absorbent is increased.

Die Erfindung besteht in einer Ausführungsfprm in einem Verfahren zur Behandlung eines eintretenden SO3 enthaltenden The invention consists in one embodiment of a method for treating an incoming SO 3

— 8 «·- 8th "·

309809/10 48309809/10 48

Gasstromes zwecks kontinuierlicher Entfernung eines wesentlichen Anteiles des SO2* Die erste Stufe ist eine Waschstufe, in der das Eintrittsgas in einer geeigneten Flüssigkeits-Gaskontaktzone mit einem wässrigen Absorbensstrom behandelt wird, der ein alkalisches Reagens enthält, so daß sich ein behandelter Gasstrom mit einer wesentlich herabgesetzten S02-Menge und ein abfließender Hasserstrom mit einer wasserlöslichen Sulfitverbindung ergeben. Die nächste Stufe ist eine Vorbehandlung, bei der mindestens ein Teil des Ablaufstromes von der Waschstufe mit einem H-S und CO2 enthaltenden Gasstrom unter Bedingungen der Thiosulfaterzeugung umgesetzt wird, so daß sich ein flüssiger Auslauf mit einer Thiosulfatverbindung und ein CO2 enthaltender Gasstrom bilden. Darauf wird der flüssige Auslauf aus der Vorbehandlungsstufe mit Wasserstoff in der ersten Reduktionsstufe katalytisch drart umgesetzt, daß ein suIfidhaltiger flüssiger Strom erzeugt wird. Dann wird CO2 mit dem in der Vorbehandlungsstufe gebildeten CO2-haltigen Gasstrom vermischt, um einen Abstreifgasstrom zu bilden. In der nächstenStufe wird Schwefelwasserstoff aus dem flüssigen Ablauf von der ersten Reduktionsstufe durch dessen Gegenstromkontakt mit dem Abstreifgas abgestreift, um einen H2S und CO2 enthaltenden Kopfgasstrom und einen regenerierten wässrigen Absorbensstrom zu liefern. In der letzten Stufe wird mindestens ein Anteil des anfallenden Kopfgasstromes zur Vorbehandlungsstufe geleitet, um für diese B2S zu liefern, und mindestens ein Teil des anfeilenden regenerierten wässrigen Absorbens-Gas stream for the purpose of continuous removal of a substantial portion of the SO 2 * The first stage is a scrubbing stage in which the inlet gas is treated in a suitable liquid-gas contact zone with an aqueous absorbent stream which contains an alkaline reagent, so that a treated gas stream with a substantially reduced amount of S0 2 and an outflowing Hasserstrom with a water-soluble sulfite compound. The next stage is a pretreatment in which at least part of the effluent stream from the scrubbing stage is reacted with a gas stream containing HS and CO 2 under conditions of thiosulfate production, so that a liquid effluent with a thiosulfate compound and a gas stream containing CO 2 are formed. The liquid effluent from the pretreatment stage is then catalytically reacted with hydrogen in the first reduction stage in such a way that a suIfid-containing liquid stream is generated. Then, CO 2 is mixed with the CO 2 -containing gas stream formed in the pretreatment step to form a stripping gas stream. In the next stage, hydrogen sulfide is stripped from the liquid effluent from the first reduction stage by its countercurrent contact with the stripping gas to provide an overhead gas stream containing H 2 S and CO 2 and a regenerated aqueous absorbent stream. In the last stage, at least a portion of the overhead gas stream is passed to the pretreatment stage in order to provide B 2 S for this, and at least a portion of the regenerated aqueous absorbent

309809/1048309809/1048

stromes wird zur Waschstufe geleitet, so daß sich ein geschlossener Absorbenskreis ergibt.Stromes is passed to the washing stage, so that a closed Absorbentkreis results.

Bei einer anderen Ausführungsform wird die Erfindung als Verfahren,wie bei der ersten Ausführungsform dargelegt, durchgeführt, wobei das im wässrigen Absorbensstrom benutzte Alkali unt-er den Carbonaten und Bicarbonaten von Ammoniak, Alkali und Erdalkali ausgewählt wird, die im Wasser unter Bildung einer basischen Lösung, beispielsweise von Ammoniumcarbonat, Natriumcarbonat u.dergl., hydrolysieren.In another embodiment, the invention is described as Method as set out in the first embodiment, carried out, whereby the alkali used in the aqueous absorbent stream is among the carbonates and bicarbonates of ammonia, alkali and alkaline earth metal is selected, which in the water to form a basic solution, for example ammonium carbonate, Hydrolyze sodium carbonate and the like.

Bei einer besonderen Ausführungsform besteht das Verfahren nach der Erfindung zur Behandlung eines SO2 enthaltenden Gasstromes zwecks Entfernug eines wesentlichen Anteiles des SO2 darin, daß in der ersten Stufe der Eintrittsgasstrom mit einem Ammoniumbicarbonat oder -carbonat enthaltenden wässrigen Absorbens gewaschen wird, so daß der behandelte Gasstrom eine wesentlich herabgesetzte S02~Menge und der abfließende Wasserstrom Ammoniumsulfit oder -bisulfit enthält. Mindestens ein Teil des Wasserablaufes aus der Waschstufe wird darauf in einer ersten Behändlungsstufe mit einem H2S und CO2 enthaltenden Gasstrom unter Bedingungen der Thiosulfatbildung umgesetzt, so daß ein Ammoniumthiosulfat enthaltender flüssiger Ablauf und ein CO2-reicher Gasstrom entstehen. Die erste Reduktionsstufe umfaßt dann eine katalytische Umsetzung des flüssigen Ablaufstromes aus der Vorbehandlungsstufe mit eineaa Wasserstoffsfcom unter Reduktionsbedingungen zur Erzeugung efees flüssigen Ablauf-In a particular embodiment, the method according to the invention for treating a gas stream containing SO 2 for the purpose of removing a substantial portion of the SO 2 consists in that in the first stage the inlet gas stream is washed with an aqueous absorbent containing ammonium bicarbonate or carbonate, so that the treated Gas stream contains a significantly reduced amount of S0 2 ~ and the outflowing water stream contains ammonium sulfite or bisulfite. At least part of the water runoff from the scrubbing stage is then reacted in a first treatment stage with a gas stream containing H 2 S and CO 2 under conditions of thiosulphate formation, so that a liquid runoff containing ammonium thiosulphate and a CO 2 -rich gas stream arise. The first reduction stage then comprises a catalytic conversion of the liquid effluent stream from the pretreatment stage with aaa hydrogen sfcom under reducing conditions to generate efees liquid effluent.

309809/1048309809/1048

- Io -- Io -

stromes ,der Ammoniumsulfid oder -hydrosulfid enthält. Der Gasstr>m aus der Vorbehandlungsstufe wird dann mit zusätzlichem CO2 zur Bildung eines Abstreifgases vereinigt. Der flüssige Ablauf aus dieser ersten Reduktionsstufe wird darauf In Gegenstrombehandlung mit dem Gas abgestreift, so daß ein Ammoniumbicarbonat oder -carbonat enthaltendes regeneriertes wässriges Absorbens und ein H2S und CO2 enthaltender Kopfgasstrom erzeugt werden. Die letzte Stufe umfaßt dann die Leitung mindestens eines Teils des Kopfgasstromes von der Abstreifstufe zur Vorbehandlungsstufe und die Leitung mindestens eines Teils des anfallenden regenerierten Absorbensstromes zur Waschstufe, so daß sich ein geschlossener AbsorbenskreislaufSchluß ergibt.stream containing ammonium sulfide or hydrosulfide. The gas flow from the pretreatment stage is then combined with additional CO 2 to form a stripping gas. The liquid effluent from this first reduction stage is then stripped in countercurrent treatment with the gas, so that a regenerated aqueous absorbent containing ammonium bicarbonate or carbonate and an overhead gas stream containing H 2 S and CO 2 are generated. The last stage then comprises the line of at least part of the overhead gas stream from the stripping stage to the pretreatment stage and the line of at least part of the regenerated absorbent stream produced to the scrubbing stage, so that a closed absorbent circuit results.

Noch eine andere Ausführungsform der Erfindung besteht in einem Verfahren, wie es vorstehend für die erste Ausführungsform dargelegt wurde, wobei die erste Reduktionsstufe in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt wird, der eine katalytisch wirksame Menge eines Metalles der Übergangselemente der Gruppen VI und VIII des periodischen Systems bzw. deren Verbindungen, vereinigt mit einem porösen Träger, enthält.Yet another embodiment of the invention is a method as set out above for the first embodiment, wherein the first reduction stage in Is carried out in the presence of a catalyst which is a catalytically effective amount of a metal of the transition elements of groups VI and VIII of the periodic table or their compounds combined with a porous support.

Andere Ziele und Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden näheren Erläuterung der eingehenden Ströme der bevorzugten Verbindungen der bevorzugten Reaktionspartner der ausgehenden Ströme und Maßnahmen, die mit jeder der wesentlichen und bevorzugten Stufen der Er-Other objects and embodiments of the invention will become apparent from the detailed explanation of the detailed below Streams of preferred compounds of preferred reactants of outgoing streams and measures that with each of the essential and preferred stages of

- 11 -- 11 -

309809/1048309809/1048

findung verbunden sind.discovery are connected.

Der Ausgangspunkt für das Verfahren der Erfindung ist eine Waschstufe, in der ein eintretender SO2' enthaltender Gasstrom in einer Gas-Flüssigkeitskontakteinrichtung mit einem wässrigen ein alkalisches Mittel enthaltenden Absorbensstrom kontaktiert wird. Wie vorstehend erläutert ,besteht der in diese Stufe eintretende Gasstrom üblicherweise aus Abgas oder Rauchgas. Beispielsweise enthält ein typischer Gichtgasstrom etwa 1 bis 10 % O2, etwa 5 bis 15 % oder mehr CO2/ etwa 3 bis 10 % oder mehr H2O, etwa 0,01 bis 1 % oder mehr SO2. In vielen Fällen wird das Eintrittsgas auch Kohlenmonoxyd, Stickstoffoxyd, mitgerissene Flugasche und andere bei Rauchgasströmen bekannte Bestandteile enthalten. Die in dem Eintrittsgasstrom enthaltene SO2 kann innerhalb eines weiten Bereiches schwanken, nämlich von etwa 0,01 bis 1 Mol-% oder mehr ,bei einer besonders typischen Menge von etwa 0,05 bis 0,5 Mol%. In vielen Fällen fällt dieser Eingangsgasstrom bei einer relativ hohen Temperatur von etwa 90 bis 26O°C (etwa 200 bis 500°F )oder mehr an, und da es zweckmäßig ist, daß die Temperatur des Eintrittsgases sich auf relativ niedrigerHöhe befindet, weil dadurch die Leistung der Absorbenslösung gesteigert wird, ist es häufig vorteilhaft, das Eintrittsgas in geeigneter Weise,z.B. durch Vorsättigung mit Wasser unter adiabatischen Bedingungen zu kühlen.The starting point for the method of the invention is a washing step in which an incoming gas stream containing SO 2 ′ is contacted in a gas-liquid contact device with an aqueous absorbent stream containing an alkaline agent. As explained above, the gas stream entering this stage usually consists of exhaust gas or flue gas. For example, a typical furnace gas stream contains about 1 to 10% O 2 , about 5 to 15% or more CO 2 / about 3 to 10 % or more H 2 O, about 0.01 to 1% or more SO 2 . In many cases the inlet gas will also contain carbon monoxide, nitrogen oxide, entrained fly ash and other components known from flue gas flows. The SO 2 contained in the inlet gas stream can vary within a wide range, namely from about 0.01 to 1 mol% or more, with a particularly typical amount of about 0.05 to 0.5 mol%. In many cases, this inlet gas stream occurs at a relatively high temperature of about 90 to 260 ° C (about 200 to 500 ° F) or more, and since it is desirable that the temperature of the inlet gas be at a relatively low level, because of this If the performance of the absorbent solution is increased, it is often advantageous to cool the inlet gas in a suitable manner, for example by presaturation with water under adiabatic conditions.

- 12 -- 12 -

309809/1048309809/1048

Das In der Waschstufe benutzte wässrige Absorbens ist im allgemeine eine wässrige Lösung eines geeigneten wasserlöslichen alkalischen Reagens, das mit Wasser unter Bildung einer basischen Lösung reagiert (d.h. stärker basisch als eine Lösung von SO2 in Wasser) wie Ammoniumhydroxyd, Ammoniumcarbonat und -bicarbonat, Alkalihydroxyd, Alkalicarbonate und wasserlösliches Erdalkalihydroxyd, -carbonat und -bicarbonat und ähnliche alkalische Reagentien. Unter den Alkaliverbindungen sind Natriumhydroxyd, Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat, Kaliumhydroxyd, Kaliumcarbonat und Kaliumbicarbonat besonders bevorzugt. In den meisten Fällen erreicht man ausgezeichnete Ergebnisse, wenn das alkalische Mittel aus Ammoniumhydroxyd oder Ammoniumcarbonat oder Ammoniumbicarbonat besteht. Es ist zu betonen, daß es im Rahmen des Erfindungsgedankens liegt, eine Mischung der vorstehend erwähnten alkalischen Mittel zu benutzen. Da auch vorgesehen ist, daß die Waschstufe mit dem um die Wascheinrichtung kontinuierlich kreisenden Absorbens zu betreiben ist, ist es möglich, daß das Absorbens erhebliche Mengen Sulfit" und Bisulfitverbindungen ansammeln kann. Im letzteren Falle würde nur ein kleiner Anteil des reichen Ablaufstromes aus der Waschstufe zum Regenerierabschnitt des Verfahrens geschickt, und der Hauptanteil des aus der Waschstufe abgezogenen reichen Absorbens würde mit dem regenerierten Absorbensstrom vermischt und zur Waschstufe recycliert.The aqueous absorbent used in the washing step is generally an aqueous solution of a suitable water-soluble alkaline reagent which reacts with water to form a basic solution (ie more basic than a solution of SO 2 in water) such as ammonium hydroxide, ammonium carbonate and bicarbonate, alkali hydroxide , Alkali carbonates and water soluble alkaline earth hydroxide, carbonate and bicarbonate and similar alkaline reagents. Among the alkali compounds, sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium bicarbonate, potassium hydroxide, potassium carbonate and potassium bicarbonate are particularly preferred. In most cases excellent results are obtained when the alkaline agent is ammonium hydroxide or ammonium carbonate or ammonium bicarbonate. It should be emphasized that it is within the scope of the invention to use a mixture of the above-mentioned alkaline agents. Since it is also provided that the washing stage is to be operated with the absorbent circulating continuously around the washing device, it is possible that the absorbent can accumulate considerable amounts of sulfite and bisulfite compounds. In the latter case, only a small proportion of the rich effluent flow from the washing stage would be sent to the regeneration section of the process, and the majority of the rich absorbent withdrawn from the wash step would be mixed with the regenerated absorbent stream and recycled to the wash step.

Die Menge des in der Waschlösung enthaltenen alkalischen Mittels ist in Abhängigkeit von den besonderen Erfordernissen,The amount of the alkaline agent contained in the washing solution depends on the particular requirements,

- 13 -- 13 -

309809/1048309809/1048

verbunden mit dem jeweilig zu behandelnden Gasstrom, zu wählen,' gewöhnlich erreicht man annehmbare Ergebnisse, wenn das alkalische Mittel etwa 1 bis 50 Gew.-% der Absorbens lösung, vorzugsweise etwa 1 bis 15 Gew.-%, ausmacht. Natürlich kann man Absorbenslösung , die eine Menge alkalisches Mittel bis zur Löslichkeitsgrenze des betreffenden Mittels unter den in der Waschstufe aufrechterhaltenen Bedingungen enthält, gewünschtenfalls benutzen. Falls das Absorbens kontinuierlich um die Waschstufe im Kreis geführt und nur ein Sfaleppstrom zur Regenerierung abgezweigt wird, kann die Gesamtmenge des in der Lösung enthaltenen alkalischen Mittels (d.h. frisch und benutzt) ziemlich hohe Werte erreichen; beispielsweise kann die Gesamtmenge leicht 30 bis 50 Gew.-% der Absorbenslösungen darstellen.connected to the respective gas flow to be treated Acceptable results are usually obtained when the alkaline agent is about 1 to 50% by weight of the absorbent solution, preferably about 1 to 15% by weight. Of course you can get absorbent solution which is a lot of alkaline Contains agent up to the solubility limit of the agent in question under the conditions maintained in the washing stage, use if desired. If the absorbent continuously circulated around the washing stage and only a Sfaleppstrom is branched off for regeneration, The total amount of alkaline agent contained in the solution (i.e., fresh and used) can be quite high Achieve values; for example, the total amount can easily represent 30 to 50% by weight of the absorbent solutions.

Diese Waschstufe kann in einer üblichen Waschzone in geeigneter Weise, z.B. mit mehreren Stufen, durchgeführt werden. Die Waschlösung kann in die Waschzone entweder aufwärts oder abwärts fließend geleitet werden, und der Eingangsgasstrom kann gleichzeitig in die Waschzone im Gegenstrom zu der Waschlösung eingeleitet werden. Bei einer besonders bevorzugten Methode fließt die Waschlösung abwärts in Gegenetrom zu dem zu behandelden Gasstrom. Die Waschzone ist vorzugsweise eine übliche Gas-Flüssigkeitskontaktzone mit geeigneten Einrichtungen für einen innigen Kontakt zwischen einem absteigenden Flüssigkeitsstrom und einem aufsteigenden Gasstrom. Zu geeigneten Kontakteinrichtungen gehören Glockenböden, Prallwände und verschiedenerlei Füllmatarialien,This washing stage can be carried out in a suitable washing zone Manner, e.g. with several stages. The washing solution can either go up or into the washing zone flowing downwards, and the inlet gas stream can simultaneously enter the scrubbing zone in countercurrent to the Wash solution are introduced. In a particularly preferred method, the wash solution flows downward in a counter-current to the gas flow to be treated. The scrubbing zone is preferably a conventional gas-liquid contact zone with suitable ones Facilities for intimate contact between one descending liquid flow and an ascending gas flow. Suitable contact devices include bell bottoms, baffles and various types of filling material,

- 14 -- 14 -

30980 9-/1048 9- 30980/1048

wie sie In der Fachwelt bekannt sind. Bei diesem Gegenstrombetrleb werden ein behandelter Gasstrom aus dem oberen Bereich der Waschzone und eine reiche Absorbenslösung aus dem unteren Bereich abgezogen. Für die hier in Betracht kommende Klasse der alkalischen Mittel enthält die reiche Absorbenslösung wesentliche Mengen einer wasserlöslichen Sulfitverbindung, wie Ammoniumsulfit und/oder -bisulfit, Natriumsulfit und/oder -bisulfit u.dergl. Wie schon erwähnt, wird gemäß einer Ausführungsform des Betriebes der Waschstufe nur ein Schleppstrom von dem aus der Stufe abgezogenen reichen Absorbens zum Regenerierabschnitt des Verfahrens geschickt. Der Rest wird um die Waschstufe recycliert. Der Schleppstrom wird gewöhnlich in einer Rate abgeogen, die mindestens ausreicht, um kontinuierlich den in der Waschstufe aufgenommenen Nettoschwefel zu entfernen.as they are known in the professional world. With this countercurrent become a treated gas stream from the upper area the wash zone and a rich absorbent solution is withdrawn from the lower area. For those under consideration here Coming class of alkaline agents, the rich absorbent solution contains substantial amounts of a water-soluble one Sulfite compound such as ammonium sulfite and / or bisulfite, sodium sulfite and / or bisulfite and the like. As already mentioned, According to one embodiment of the operation of the washing stage, only a drag flow from the rich absorbent withdrawn from the stage to the regeneration section of the process sent. The rest is recycled around the washing stage. The drag current is usually withdrawn at a rate which is at least sufficient to continuously remove the net sulfur taken up in the washing stage.

Diese Waschstufe wird im allgemeinen unter üblichen Waschbedingungen durchgeführt, die auf der Grundlage der Eigenschaften des jeweils benutzten alkalischen Mittels, des Schwefeldioxydgehaltes des Eintrittsgases, des Anteiles des in der Waschstufe zu entfernenden Schwefeldioxydes und der physikalischen Eigenschaften der Waschzone gewählt werden. Gewöhnlich betreibt man die Waschstufe vorzugsweise bei relativ niedriger Temperatur von etwa 10 bis 10O0C,unter relativ niedrigem Druck, der sich zweckmäßig dem Luftdruck nähert (obgleich bessere Egebnisse bei höheren Drücken erhalten werden), bei einem Volumenverhältnis von Eingangsgas zu Waschlösung von etwa 100:1 bis etwa 10 000:1 undThis washing step is generally carried out under conventional washing conditions which are selected on the basis of the properties of the alkaline agent used, the sulfur dioxide content of the inlet gas, the proportion of sulfur dioxide to be removed in the washing step and the physical properties of the washing zone. Usually, the washing stage is preferably operated at a relatively low temperature of about 10 to 10O 0 C, under a relatively low pressure which appropriately approaches atmospheric pressure (although better results are obtained at higher pressures), with a volume ratio of inlet gas to washing solution of about 100 : 1 to about 10,000: 1 and

- 15 -- 15 -

309809/1048309809/1048

einem pH-Wert von etwa 4 bis 7 oder mehr. Wenn der Eingangsgasstrom ein Abgas oder Gichtgas ist, müssen üblicherwdse Maßnahmen getroffen werden, um das Eingangsgas auf eine relativ niedrige Temperatur zu kühlen, bevor es in die Waschstufe eingeführt wird. Wenn der typische Betrieb der Waschstufe die Behandlung großer Gasmengen umfaßt, die nur relativ kleine Schwefeldioxydmengen enthalten, ist es auch zweckmäßig, daß das Druckgefälle durch die Waschzone auf einem Mindestmaß gehalten wird, um so die Notwendigkeit der Verdichtung großer Gasvolumina zur Überwindung des Druckgefälles innerhalb der Waschzone zu vermeiden.a pH of about 4 to 7 or more. When the inlet gas flow an exhaust gas or furnace gas, usual measures must be taken to reduce the inlet gas to a to cool relatively low temperature before it is introduced into the washing stage. When the typical operation of the washing stage involves the treatment of large amounts of gas which contain only relatively small amounts of sulfur dioxide, it is also advisable to that the pressure drop through the washing zone is kept to a minimum, thus eliminating the need for compression to avoid large gas volumes to overcome the pressure gradient within the scrubbing zone.

Anschließend an die Waschstufe erfolgt als nächstes die Vorbehandlungsstufe, und diese umfaßt die Umwandlung der Sulfit- oder Bisulfitverbindung in hochselektiver Weise, die in mindestens einem Teil des aus der Waschstufe abgezogenen Ablaufstromes enthalten ist, in die entsprechende Thiosulfatverbindung. Gewöhnlich enthält der Einlaufstrom für diese Stufe Sulfit- oder Bisulfitverbindungen in einer Menge von etwa 0,01 Gew.-%, berechnet als Schwefeläquivalent, bis zur Löslichkeitsgrenze der betreffenden Sulfitverbindung in Wasser unter den in der Waschstufe angewandten Bedingungen; beispielsweise kann der Zulaufstrom zu dieser Stufe etwa 1 bis 20 Gew.-% oder mehr Schwefel als Ammoniumsulfit und/ oder -bisulfit enthalten. Gemäß der Erfindung erfolgt in dieser Stufe eine Reaktion;zwischen der in diesem reichen Absorbensstrom enthaltenen Sulfitverbindung und einem H3S und CO2 enthaltenden Gasstrom. Außerdem ist es ein Merkmal desSubsequent to the washing stage, the next step is the pretreatment stage, and this comprises the conversion of the sulphite or bisulphite compound in a highly selective manner, which is contained in at least part of the effluent stream withdrawn from the washing stage, into the corresponding thiosulphate compound. Usually the inlet stream for this stage contains sulphite or bisulphite compounds in an amount of about 0.01% by weight, calculated as sulfur equivalent, up to the solubility limit of the sulphite compound in question in water under the conditions used in the washing stage; for example, the feed stream to this stage can contain about 1 to 20% by weight or more sulfur than ammonium sulfite and / or ammonium bisulfite. According to the invention, a reaction takes place in this stage between the sulfite compound contained in this rich absorbent stream and a gas stream containing H 3 S and CO 2. It is also a feature of the

- 16 -- 16 -

309809/1048309809/1048

vorliegenden Verfahrens, daß nach Anfassen des Verfahrens dieser H2S und CO2 enthaltende Gasstrom aus einer anschliessend beschriebenen Abstreifstufe erhalten wird. Der aktive Bestandteil in diesem Gasstrom ist H2S, und es wirkt als Reduktionsmittel gegenüber der in dem Absorbensstrom enthaltenen Sulfitverbindung. Die Menge dieses Sulfidreaktionsmittels, die in dieser Stufe benutzt wird, ist mindestens ausreichend, um 0,5 Mol Sulfidverbindung je Mol Sulfitverbindung in dem reihen Absorbensstrom zu liefern, wobei man die besten Ergebnisse bei einem Molverhältnis, entsprechend etwa 0,6:1 bis 1,5:1 oder mehr erhält. Gleichfalls werden gute Ergebnisse gewöhnlich erhalten, wenn der pH-Wert des Ablaufwassers im Bereich von 4 bis etwa 7 oder mehr liegt.present process that after touching the process of this H 2 S and CO 2 -containing gas stream is obtained from a stripping stage described below. The active ingredient in this gas stream is H 2 S and it acts as a reducing agent to the sulfite compound contained in the absorbent stream. The amount of this sulfide reactant used in this step is at least sufficient to provide 0.5 moles of sulfide compound per mole of sulfite compound in the sequential absorbent stream, with best results being obtained at a mole ratio corresponding to about 0.6: 1 to 1 , 5: 1 or more. Likewise, good results are usually obtained when the pH of the drainage water is in the range of 4 to about 7 or more.

Die in dieser ersten Behandlungsstufe angewandten Bedingungen lassen sich als ThiosuIfaterZeugungsbedingungen bezeichnen und umfassen: eine Temperatur von etwa 20 bis 150 C, einen ausreichenden Druck, um das Ablaufwasser in flüssiger Phase zu halten, und eine Kontaktzeit, entsprechend etwa 0,05 bis 1 oder mehr Stunden. Beispielsweise sind ausgezeichnete Ergebnisse bei einer Temperatur von 65 C, einem Druck von 3,5 kg/cm (50 psig), einer Kontaktzeit von 5 Minuten, einem Molverhältnis von Sulfid zu Sulfit von 1,1:1 und pH 9 erhalten worden.The conditions used in this first stage of treatment can be referred to as thiosulfater generation conditions denote and include: a temperature of about 20 to 150 C, sufficient pressure to keep the drainage water in to keep the liquid phase, and a contact time corresponding to about 0.05 to 1 or more hours. For example are excellent results at a temperature of 65 C, a pressure of 3.5 kg / cm (50 psig), a contact time of 5 minutes, a molar ratio of sulfide to Sulphite of 1.1: 1 and pH 9 has been obtained.

Anschließend an diese Vorbehandlungsstufe wird ein verhältnismäßig große. Mengen einer Thiosulfatverbindung enthaltenden flüssiget|Ablaufstrom abgezogen und zu der ersten Re-Subsequent to this pre-treatment stage is a relatively large one. Amounts of a thiosulfate compound-containing liquid | effluent stream withdrawn and to the first

- 17 -- 17 -

309809/1048309809/1048

duktionsstufe des vorliegenden Verfahrens geleitet, worin der Strom katalytisch mit Wasserstoff unter Reduktionsbedingungen zur Erzeugung der entsprechenden Sulfidverbindung behandelt wird. Aus dieser Vorbehandlungsstufe wurde auch ein CO2 enthaltender Gasstrom abgezogen. Dieser Gasstrom ist verhältnismäßig reich an CO,, weil praktisch das ganze darin ursprünglich enthaltende H2S in dieser Vorbehandlungsstufe ausreagiert wird; beispielsweise enthält ein bezeichneter Eingangsgasstrom für diese Stufe 92 % CO2 und 8 % H2S, während das Austrittsgas mehr als 99 % CO2 enthält.Passed reduction stage of the present process, wherein the stream is catalytically treated with hydrogen under reducing conditions to produce the corresponding sulfide compound. A gas stream containing CO 2 was also withdrawn from this pretreatment stage. This gas stream is relatively rich in CO, because practically all of the H 2 S originally contained in it is fully reacted in this pretreatment stage; for example, a designated inlet gas stream for this stage contains 92% CO 2 and 8% H 2 S, while the outlet gas contains more than 99% CO 2 .

In der ersten Reduktionsstufe bringt man den flüssigen Ablaufstrom und einen Wassestoffstrom mit einem geeigneten Reduktionskatalysator unter Reduktionsbedingungen in Kontakt, so daß die in diesem Ablauf enthaltene Thiosulfatverbindung in das entsprechende Sulfid Und Wasser umgewandelt wird. Diese Stufe kann in geeigneter Weise nach den Lehren der Technik für den Kontakt eines flüssigen Stromes und eines Gasstromes mit einem festen Katalysator durchgeführt werden.The liquid effluent stream is brought into the first reduction stage and a hydrogen stream with a suitable one Reduction catalyst under reducing conditions in contact, so that the thiosulfate compound contained in this process is converted into the corresponding sulfide and water. This stage can be appropriately following the teachings of the Technique for the contact of a liquid stream and a gas stream with a solid catalyst.

Eine besonders bevorzugte Methode besteht in einem Katalysatorsystem mit festliegender Schicht. Besonders zweckmäßig ist ein solches, in welchem der Katalysator in der Reaktionszone angeordnet ist und die thiosulfathaltige Flüssigkeit entweder aufwärtSjradial oder abwärts fließend mit einem Wasserstoffstrom geleitet wird, der gleichzeitig entweder im Gegenstrom oder im Gleichstrom zu dem wässrigen Strom eingeführt wird. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform besteht im Abwärtsfluß und Gegenstrom des wässrigen A particularly preferred method consists in a catalyst system with a fixed layer. One in which the catalyst is in the reaction zone is particularly useful is arranged and the thiosulfate-containing liquid either upwardly Sjradial or downward flowing with a stream of hydrogen is passed, which simultaneously either is introduced in countercurrent or cocurrent to the aqueous stream. A particularly preferred embodiment is downward flow and countercurrent flow of the aqueous

- 18 -- 18 -

309809/1048309809/1048

Stromes und des Wasserstoffstromes durch die Reduktionszone.Stream and the hydrogen stream through the reduction zone.

Diese Reduktlonsstufe kann außerdem mit einem geeigneten Reduktionskatalysator durchgeführt werden, dessen Fähigkeit zur Reduktion eines Thiosulfates in das entsprechende Sulfid bekannt ist. Auf Grund der vorliegenden Untersuchungen ist festgestellt worden, daß besonders gute Ergebnisse mit einem Katalysator erreicht verden, der eine katalytisch wirksame Menge eines Metallbestandteiles aus der Gruppe der Obergangsmetalle der Gruppen VI und VIII, wie Chrom, Molybdän, Wolfram, Eisen, Kobalt, Nickel, Platin, Palladium, Iridium usw., kombiniert mit einem porösen Trägermaterial, enthält. Ganz besonders bevorzugt sind für die gewünschte Reduktion Katalysatoren, die eine Kombination einer katalytisch wirksamen Menge eines übergangsmetalies der Gruppe VI oder VIII mit einem geeigneten porösen Träger, wie Tonerde, oder Aktivkohle, enthalten. Unter den übergangsmetallen sind für das vorliegende Verfahren am besten diejenigen der Eisengruppe der Gruppe VIII, insbesondere Eisen, Kobalt, Nickel und deren Verbindungen, geeignet. Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden Katalysatoren verwendet, in denen der Metallbestandteil in Form eines Metallsulfides, wie Kobaltsulfid, Eisensulfid, Nbkelsulfid, Molybdänsulfid oder Wolframsulfid, kombiniert mit einem Täger, vorliegt. Die bevorzugten Tragerstoffe sind Aktivkohlen oder Holzkohlen, wie solche im Handel unter dem Namen"Norite", "Nuchar","Darco" erhältlich sind, oder sonstige ähnliche Pro-This Reduktlonsstufe can also with a suitable Reduction catalyst are carried out, its ability to reduce a thiosulfate in the corresponding Sulfide is known. On the basis of the available investigations it has been found that particularly good results with achieved verden a catalyst which has a catalytically effective amount of a metal component from the group the transition metals of groups VI and VIII, such as chromium, molybdenum, tungsten, iron, cobalt, nickel, platinum, palladium, Iridium, etc., combined with a porous support material. Are very particularly preferred for the desired Reduction catalysts which are a combination of a catalytically effective amount of a Group VI transition metal or VIII with a suitable porous support such as alumina or activated carbon. Among the transition metals are for the present process best those of the iron group of group VIII, especially iron, cobalt, nickel and their compounds, are suitable. In particularly preferred embodiments of the invention, catalysts are used in which the metal component is in the form of a metal sulfide, such as cobalt sulfide, iron sulfide, carbon sulfide, molybdenum sulfide or tungsten sulfide, combined with a carrier, is present. The preferred carrier materials are activated carbons or charcoals, such as those sold under the name "Norite", "Nuchar", "Darco" are available, or other similar pro-

- 19 -- 19 -

309809/1048309809/1048

dukte. Außerdem können üblfche oder künstliche hochporöse, anorganische, feuerfeste Oxydträger für den Metallbestandteil, wie Tonerde, Kieselsäure-Zirkonoxyd, Kieselsäure-Tonerde, Bauxit-Tori usw., verwendet werden. Die besten Ergebnisse erhält man gewöhnlich mit einem Katalysator, der ein Eisengruppenmetall,vereinigt mit relativ kleinen Teilchen eines geeigneten festen Trägers,aufweist, d.h., ausgezeichnet gute Ergebnisse erhält man mit einem Katalysator, der Eisen, Kobalt oder Nickel, und zwar besonders zweckmäßig in Form ihrer Oxyde und/oder Sulfide, enthält. Ausgezeichnete Ergebnisse wurden erhalten, wenn der Reduktionskatalysator einer katalytisch wirksame Menge Kobaltsulfid, kombiniert mit einem geeigneten, feuerfesten anorganischen Oxydträger, wie Tonerde, oder Kobaltsulfid, vereinigt mit Aktivkohle, enthält.dukes In addition, normal or artificial highly porous, inorganic, refractory oxide carriers for the metal component, such as alumina, silicic acid-zirconium oxide, silicic acid-alumina, Bauxite tori, etc., can be used. The best results is usually obtained with a catalyst which combines an iron group metal with relatively small particles a suitable solid support, i.e. excellent good results are obtained with a catalyst containing iron, cobalt or nickel, and particularly expediently in the form of their oxides and / or sulfides. Excellent Results were obtained when the reducing catalyst contained a catalytically effective amount of cobalt sulfide, combined with a suitable, refractory inorganic oxide carrier such as alumina or cobalt sulfide combined with Contains activated carbon.

Eine brauchbare Methode zur Herstellung dieses Reduktionskatalysators besteht darin, daß man den Träger mit einer wässrigen Lösung eines löslichen Salzes der Metallverbindung, z.B. des Azetates, des Chlorides, des Nitrates usw., tränkt. Der Metallbestandteil der anfallenden Masse kann dann durch Behandlung mit Schwefelwasserstoff, vorzugsweise bei Zimmertemperatur, in das Sulfid umgewandelt werden. Die anfallende sulfidierte Masse wird darauf mit wässriger und/oder ammoniakalischer Lösung gewaschen und getrocknet. Falls das Trägermaterial aus d.nem feuerfesten anorganischen Oxyd besteht, kann es vorteilhafterweise nach der Imprägnierung bei relativ hoher Temperatur calciniert oder oxydiert verden, um eine Ver-A useful method of making this reduction catalyst is to treat the carrier with a aqueous solution of a soluble salt of the metal compound such as acetate, chloride, nitrate, etc., soak. The metal component of the resulting mass can then be treated with hydrogen sulfide, preferably at room temperature, converted into the sulfide. The resulting sulphided mass is then treated with aqueous and / or ammoniacal Solution washed and dried. If the carrier material consists of a refractory inorganic oxide, can it is advantageously calcined or oxidized after impregnation at a relatively high temperature in order to

- 2o -- 2o -

309809/1048309809/1048

- 2ο -- 2ο -

teilung des Metallbestandteiles auf dem Träger zu erzielen, der darauf mit einer geeigneten Schwefelverbindung sulfidiert werden kann, um den gewünschten Katalysator zu erhalten.To achieve division of the metal component on the support, which can then be sulfided with a suitable sulfur compound in order to obtain the desired catalyst.

Im allgemeinen wird der Metallbestandteil vorzugsweise mit dem Träger in ausreichender Menge vereinigt, um zu einem Reduktionskatalysator mit etwa 0,1 bis 25 Gew.-% des Metallbestandteiles, berechnet als elementares Metall, zu führen. Für den bevorzugten Kobaltsulfidkatalysator ist die eingebrachte Kobaltmenge vorzugsweise ausreichend, um zu einem Reduktionskatalysator mit etwa 1 bis 10 Gew.-% Kobalt zu führen.In general, the metal component is preferably combined with the carrier in an amount sufficient to form one Reduction catalyst with about 0.1 to 25 wt .-% of the metal component, calculated as elemental metal, to lead. For the preferred cobalt sulfide catalyst, the amount of cobalt introduced is preferably sufficient to result in a To lead reduction catalyst with about 1 to 10 wt .-% cobalt.

Ein wesentlicher Reaktionspartner für die primäre Reduktionsstufe ist Hasserstoff. Der in diese Stufe eingebrachte Wasserstoffstrom kann im wesentlichen reiner Wasserstoff oder ein Gemisch von Wasserstoff mit anderen verhältnismäßig inerten Gasen, wie ein Gemisch von Wasserstoff mit C^- bis (^-Kohlenwasserstoffen, ein Gemisch von Wasserstoff und Stickstoff, ein Gemisch von Wasserstoff und Kohlendioxyd, ein Gemisch von Wasserstoff und Schwefelwasserstoff usw., sein. Das aus verschiedenen Erdölprozessen erhaltene Kreislaufgas, bei dem eine Nettowasserstoffergänzung erfolgt, wie bei einem Reformierungsprozefi, einem Dehydrier-oder Dehydrocyclisierprozeß usw., kann gewünschtenfalls auch benützt wurden. Vorzugsweise wird der Wasserstoff in einer äquivalenten oder größeren Menge benutzt, als die für die Reduktion vonAn essential reaction partner for the primary reduction stage is hate substance. The hydrogen stream introduced into this stage can be essentially pure hydrogen or a mixture of hydrogen with other relatively inert gases, such as a mixture of hydrogen with C ^ - bis (^ -Hydrocarbons, a mixture of hydrogen and nitrogen, a mixture of hydrogen and carbon dioxide, a mixture of hydrogen and hydrogen sulfide, etc., be. The cycle gas obtained from various petroleum processes, in which a net hydrogen replenishment takes place, such as in a reforming process, a dehydrogenation or dehydrocyclization process, etc., can also be used if desired. Preferably the hydrogen is in an equivalent or greater amount than that used for the reduction of

- 21 -309809/1048- 21 -309809/1048

Thiosulfat zu Sulfid erforderliche stöchiometrische Menge. Letztere beträgt 4 Mol Wasserstoff je Mol Thiosulfat. Im allgemeinen arbeitet man vorzugsweise bei einem wesentlich größeren Molverhältnis von Wasserstoff zu Thiosulfat als diese stöchiometrische Menge. Daher benützt man vorzugsweise etwa 4 bis 1OQ Mol Wasserstoff je Mol Thiosulfatverbindung in dem zur Reduktionsstufe eingebrachten wässrigen Strom; dabei werden die besten Ergebnisse bei einem Molverhältnis von etwa 20:1 bis 50:1 erhalten. Es versteht sich, daß etwa nicht umgesetzter Wasserstoff aus dem Auslauf von dieser Reduktionsstufe zurückgewonnen und dann ggf. durch geeignete VerdJditungseinrichtungen recycliert werden kann, um mindestens einen Teil des für die Reduktionsstufe erforderlichen Wasser- « stoffes liefern» wie äies in dem Fließschema dargestellt ist.Thiosulfate to sulfide required stoichiometric amount. The latter is 4 moles of hydrogen per mole of thiosulfate. In general, it is preferred to work with a substantially larger molar ratio of hydrogen to thiosulfate than this stoichiometric amount. It is therefore preferred to use about 4 to 10Q moles of hydrogen per mole of thiosulfate compound in the aqueous stream introduced to the reduction stage; the best results are obtained with a molar ratio of about 20: 1 to 50: 1. It goes without saying that any unconverted hydrogen can be recovered from the effluent from this reduction stage and then, if necessary, recycled through suitable evaporation equipment in order to supply at least part of the hydrogen "required" for the reduction stage, as shown in the flow diagram.

Die in dieser ersten Reduktionsstufe angewandten Bedingungen werden allgemein als Reduktionsbedingungen zur Umwandlung von Thiosulfat in Sulfid bezeichnet. Die benutzte Temperatur wird vorzugsweise im Bereich von etwa 125 bis 35O°C gewählt. Der angewandte Druck ist ein solcher, der ausreicht, den die Thiosulfatverbindung enthaltenden wässrigen Strom flüssig zu halten. Im allgemeinen arbeitet man vorzugsweise bei über-The conditions used in this first reduction stage are commonly referred to as the reduction conditions for conversion called from thiosulfate to sulfide. The temperature used is preferably selected in the range from about 125 to 350 ° C. The pressure applied is sufficient to make the aqueous stream containing the thiosulfate compound liquid to keep. In general, it is preferable to work at over-

2 drücken, und zwar vorzugsweise bei etwa 7,0 bis 210 kg/cm (etwa 100 bis 3000 psig). Außerdem ist es zweckmäßig, eine stündliche Flüssigkeitsraumgeschwindigkeit (definiert auf Grund der volumetrischen Beschickungsrate des wässrigen Stromes, dividiert durch das Gesamtvolumen des Reduktions-Press 2, preferably at about 7.0 to 210 kg / cm (about 100 to 3000 psig). It is also useful to use a liquid hourly space velocity (defined on The reason for the volumetric feed rate of the aqueous stream divided by the total volume of the reduction

- 22 - '- 22 - '

3 0 980 9/ 104 83 0 980 9/104 8

katalysators innerhalb der Rduktionszone) im Bereich von etwa 0,5 bis 10 h zu benutzen, wobei die besten Ergebnisse bei etwa 1 bis 3 h erhalten werden.catalyst within the reduction zone) in the range of use about 0.5 to 10 hours with best results being obtained in about 1 to 3 hours.

Bei einer bevorzugten AusfUhrungsform für die erste Reduktionsstufe, bei welcher der die Thiosulfatverbindung enthaltende wässrige Strom und der Wasserstoffstrom im Gegenstrom am Kontakt mit dem Reduktionskatalysator geführt werden, enthält der Auslaufstrom aus der Reduktionszone das Sulfidprodukt der Reduktion, eine sehr geringe Menge nicht umgesetztes Thiosulfat, nicht umgesetzten Wasserstoff, Wasser und das alkalische Mittel. Falls beispielsweise der wässrige Strom Ammoniumthiosulfat enthält,liegt typisckrweise das Sulfidprodukt der Reduktionsstufe als Ammoniumhydrosulfid oder als Schwefelwasserstoff, bzw. ein Gemisch hiervon, vor, wobei die darin vorhandene Ammoniumhydrosulfidmenge hauptsächlich von der im Einlauf zur Reduktionsstufe vorhandenen Ammoniakmenge abhängt. Nicht umgesetzter Wasserstoff wird zweckmäßig vom Auslaufstrom aus der Reduktionsstufe in einer Trennzone abgetrennt und zur Reduktionszone recycliert. Aus der Trennzone wird auch der flüssige Anteil des Auslaufstromes aus der ersten Reduktionsstufe zurückgewonnen. Er enthält das Siffidprodukt der Reduktionsreaktion.In a preferred embodiment for the first reduction stage, in which the aqueous stream containing the thiosulfate compound and the hydrogen stream countercurrently are passed on contact with the reduction catalyst, the effluent stream from the reduction zone contains the Sulphide product of the reduction, a very small amount of unreacted thiosulphate, unreacted hydrogen, water and the alkaline agent. For example, if the aqueous stream contains ammonium thiosulfate, this is typically the case Sulphide product of the reduction stage as ammonium hydrosulphide or as hydrogen sulphide, or a mixture thereof, the amount of ammonium hydrosulfide present therein mainly depends on the amount of ammonia present in the inlet to the reduction stage. Unreacted hydrogen will expediently separated from the effluent stream from the reduction stage in a separation zone and recycled to the reduction zone. The liquid portion of the effluent stream from the first reduction stage is also recovered from the separation zone. It contains the sifid product of the reduction reaction.

In der nächsten Stufe nach der Erfindung wird der flüssige Auslaufstrom, der aus der ersten Reduktionsstufe gewonnen wird, einer Abstreifstufe unterzogen, die so ausgelegt ist, daß darin Schwefelwasserstoff freigesetzt wird. Obgleich ir-In the next stage according to the invention, the liquid effluent stream from the first reduction stage is obtained is subjected to a stripping step designed to release hydrogen sulfide therein. Although ir-

309809/ 1048309809/1048

gendein geeignetes Abstreifgas, wie Dampf, Stickstoff, Luft u.dergl., benutzt werden kann, wird Kohlendioxyd besonders bevorzugt, weil es zur Herabsetzung des pH-Wertes der Lösung dient und das entsprechende Carbonat bildet. Falls beispielsweise der Ablaufstrom aus der ersten Reduktionsstufe Ammoniumhydrosulfid enthält, setzt die Abstreifung mit Kohlendioxyd Schwefelwasserstoff frei und erzeugt einen regenerierten Absorbensstrom, der Ammoniumbicarbonat enthält. Gemäß der Erfindung wird mindestens ein Teil des für die Abstreifung erforderlichen CO2 aus dem Ablaufgasstrom abgezweigt, der aus der ersten Behandlungsstufe gewonnen wird. Es wurde beobachtet, daß dieser Gasstrom einen überlegenen Bestandteil des in der Abstreifstufe benutzten Gases liefert, weil die Reaktion in der Vorbehandlungsstufe zwischen Sulfit und Sulfid im Sinne einer Anreicherung des CO2' Gehaltes des austretenden Gasstromes aus dieser Behand lungsstufe wirkt. Infolgedessen ist ein Merkmal der Erfindung, daß das erforderliche Abstreifgas durch Vermischung von Kohlendioxyd mit dem CO2-reichen Gasstrom zubereitet wird, der in der ersten Behandlungsstufe erzeugt wird. Die Menge fremden CO2, die diesem Gemisch zugesetzt wird, hängt von der C02-Menge ab, die in dem CO2~reichen Gasstrom enthalten ist, der aus der ersten Behändlungsstufe gewonnen wird, sowie von der im Flüssigkeitsablauf aus der primären Reduktionsstufe enthaltenen Sulfidmenge. Im allgemeinen soll die zugesetzte CO2-Menge ausreichen, um ein Molverhält nis von CO2 zu in die Abstreifstufe eingebrachtem Sulfid im wesentlichen oberhalb 0,5:1, vorzugsweise im BereichSince a suitable stripping gas such as steam, nitrogen, air and the like can be used, carbon dioxide is particularly preferred because it serves to lower the pH of the solution and form the corresponding carbonate. For example, if the effluent stream from the first reduction stage contains ammonium hydrosulfide, the stripping with carbon dioxide releases hydrogen sulfide and creates a regenerated absorbent stream containing ammonium bicarbonate. According to the invention, at least part of the CO 2 required for the stripping is diverted from the effluent gas stream obtained from the first treatment stage. It has been observed that this gas stream provides a superior component of the gas used in the stripping stage because the reaction in the pretreatment stage between sulfite and sulfide acts to enrich the CO 2 content of the gas stream exiting from this treatment stage. As a result, a feature of the invention is that the required stripping gas is prepared by mixing carbon dioxide with the CO 2 -rich gas stream which is generated in the first treatment stage. The amount of other CO 2, which is added to this mixture, which is obtained from the first Behändlungsstufe depends on the C0 2 amount from the 2 ~ rich gas stream is contained in the CO, and contained by the liquid flow from the primary reduction step Amount of sulfide. In general, the amount of CO 2 added should be sufficient to produce a molar ratio of CO 2 to sulfide introduced into the stripping stage essentially above 0.5: 1, preferably in the range

- 24 -- 24 -

3098 0 9/10483098 09/1048

von 1:1 bis 10:1 oder mehr, mit Sicherheit aufrechtaiaerhalten. from 1: 1 to 10: 1 or more, certainly maintained.

Diese Abstreifstufe wird durch Gegenstromkontakt des Flüssigkeitsablaufes aus der ersten Reduktionsstufe mit dem Abstreifgasstrom unter geeigneten Abstreifbedingungen für H-S durchgeführt. Im allgemeinen werden überlegene Ergebnisse erhalten, wenn diese Stufe bei relatuv niedriger Temperatur unter relativ hohem Druck durchgeführt wird. Beispiels' weise werden ausgezeichnete Ergebnisse in dieser Stufe bei einer Temperatur von 4O°C, einem Druck von 14 kg/cm (200 psig) und einem Molnrhältnis von CO2 zu Sulfid von 5:1 erhalten. Diese Stufe wird so betrieben, daß ein Kopfgasstrom mit H3S und CO3 - in vielen Fällen auch H2O und ein Bodenstrom erhalten werden, der das regenerierte wässrige Absorbens enthält.This stripping stage is carried out by countercurrent contact of the liquid drain from the first reduction stage with the stripping gas stream under suitable stripping conditions for HS. In general, superior results are obtained when this step is carried out at a relatively low temperature and under a relatively high pressure. For example, excellent results are obtained at this stage at a temperature of 40 ° C, a pressure of 14 kg / cm (200 psig) and a molar ratio of CO 2 to sulfide of 5: 1. This stage is operated in such a way that an overhead gas stream with H 3 S and CO 3 - in many cases also H 2 O and a bottom stream containing the regenerated aqueous absorbent are obtained.

Dieser regenerierte wässrige Absorbens strom ist im Gesamt*" schwefelgehalt im Verhältnis zu dem eintretenden reichen Absorbensstrom wesentlich herabgesetzt und enthält gewöhnlich weniger als 10 % der im eintretenden Absorbensstrom enthaltenen Schwefelmenge. Da Kohlendloxyd in der Abstreifstufe als Abstreifmittel benutzt wird, kann dieser regenerierte Absorbensstrom wesentliche Monge Alkalicarbonat oder -bicarbonat aus dem ursprünglich im eintretenden Absorbensstrom enthaltenen Alkali enthalten - beispielsweise, falls das Alkalimittel Ammoniak ist, wird der regenerierte Absorbensstrom /urarioniumcarbonat und/oflei -bicarbonaf. enthal-This regenerated aqueous absorbent stream is in total * " sulfur content is substantially reduced in relation to the entering rich absorbent stream and usually contains less than 10% of the incoming absorbent stream contained amount of sulfur. Because carbon dioxide in the stripping stage is used as a stripping agent, this regenerated absorbent stream can contain substantial amounts of alkali carbonate or -bicarbonate from the absorbent stream originally in the incoming stream contained alkali - for example, if the alkali agent is ammonia, the regenerated absorbent stream becomes / urarionium carbonate and / oflei -bicarbonaf. contain

- 25 Ά 0 9 8 0 ü / 1 0 Ui - 25 Ά 0 9 8 0 u / 1 0 ui

ten, und in dem Fall, wo das alkalische Mittel aus Natriumhydroxyd oder -carbonat besteht, wird der behandelte Wasserstrom Natriumcarbonat und/oder -bicarbonat enthalten.th, and in the case where the alkaline agent consists of sodium hydroxide or carbonate, the treated water stream is Contain sodium carbonate and / or bicarbonate.

Gemäß dem vorliegenden Verfahren wird mindestens ein Teil des regenerierten Absorbensstromes zu der SC^-Auswaschstufe geleitet oder recycliert. In ähnlicher Weise wird ein Anteil des in der Abstreifstufe erzeugten Kopfgasstromes, der I^S und CO- enthält, zu der Vorbehandlungsstufe geleitet, um mindestens einen Teil des darin benutzten HjS-Reaktionsmittels zu liefern. Dar verbleibende Teil dieses schwefelwasserstoffhaltigen Stromes wird dann als einer der Produktströme aus dem vorliegenden Verfahren gewonnen. Der in diesem Produktstrom enthaltene Schwefelwasserstoff kann durch eine geeignete Oxydationsmethode, Wie ein üblicher Clausprozeß in elementaren Schwefel oder in Schwefelsäure umgewandelt oder an sich weiter verwendet werden.In accordance with the present process, at least a portion of the regenerated absorbent stream is passed to the SC ^ scrubbing stage or recycled. Similarly, a portion of the overhead gas stream generated in the stripping stage which contains I ^ S and CO- is passed to the pretreatment stage to provide at least a portion of the HjS reagent used therein. The remaining part of this hydrogen sulfide-containing stream is then obtained as one of the product streams from the present process. The hydrogen sulfide contained in this product stream can be converted into elemental sulfur or sulfuric acid by a suitable oxidation method, such as a customary Claus process, or it can be further used per se.

Nachdem grundsätzlich die wesentlichen Stufen des vorliegjiden Verfahrens nach der Erfindung dargelegt worden sind, wird zur genaueren Erläuterung eines Ausführungsbeispieles auf die Zeichnung mit einem bevorzugten Fließschema der Erfindung Bezug genommen. Diese Zeichnung dient lediglich zur allgemeinen Wiedergabe des Verfahrensflusses, ohne daß es auf Einzelheiten bezüglich Erhitzern, Pumpen, Ventilen und ähnliche Ausrüstung ankommt, es sei dünn, daß eine Kenntnis dieser Einrichtung für das Verständnis tier Erfindung wesentlich txlur für den Fachmann auf dem vorliegenden Gebiet nichtAfter basically the essential stages of the presentjiden Method according to the invention have been set forth, is used to explain an embodiment in more detail Reference is made to the drawing with a preferred flow sheet of the invention. This drawing is only for general representation of the flow of proceedings without it When it comes to details of heaters, pumps, valves and similar equipment, it is thin that a knowledge this device is essential for understanding the invention txlur not for the person skilled in the art

- 26 -10900ϋ/Ί048- 26 -10900ϋ / Ί048

" 26 " 22A0025" 26 " 22A0025

selbstverständlich sein würde.would be taken for granted.

Gemäß der Zeichnung tritt ein Rauchgasstrom in das System durch Leitung 1 ein und geht in den unteren Bereich eines üblichen Flüssigkeits-Gaswäschers 2. In dieser Zone wird er im Gegenstrom zu einem absinkenden Strom Absorbenslösung geführt, die in den oberen Bereich der Zone 2 durch Leitung 4 eintritt. Der Eingangsgasstrom enthält etwa 5 % O2, 12 % CO2, 6 % H2O, 76,8 % N2 und 0,2 % SO3. Die Zone 2 ist eine übliche Gas-Flüssigkeitskontaktzone, die mit üblichen Einrichtungen, wie Prallwänden, Glockenböden, Füllmaterial u.dergl. ausgerüstet 1st, um einen Inigen Kontakt zwischen einem aufsteigenden Gasstrom und einem absinkenden Flüssigkeitsstrom zu bewLrken. Der erhaltene behandelte Gasstrom wLrd aus Zone 2 durch Leitung ^ abgezogen.According to the drawing, a flue gas flow enters the system through line 1 and goes into the lower area of a conventional liquid gas scrubber 2. In this zone it is guided in countercurrent to a descending stream of absorbent solution, which enters the upper area of zone 2 through line 4 entry. The inlet gas stream contains approximately 5% O 2 , 12% CO 2 , 6% H 2 O, 76.8% N 2 and 0.2% SO 3 . Zone 2 is a conventional gas-liquid contact zone, which is equipped with conventional devices such as baffles, bubble caps, filling material and the like. is equipped to bring about intimate contact between an ascending stream of gas and a descending stream of liquid. The treated gas stream obtained is withdrawn from zone 2 through line ^ .

Cn die Zone 2 wird auch ein die wässrige Absorbenslösung enthaltender Flüssigkeitsstrom durch Leitung 4 eingeführt. Er wLrd durch zwei getrennte Htröme ergänzt, von denen einer uLn regenerierter Absorben&etrom ist, der aus dem RegenerLeruhschnLtt der, vor liegenden Systems stammt, während der zweLte t;Ln HauptfcoLL den ruLchen Absorbensstromoij Ist, der ana dem unteren IiutoLcli dm Zon« 2 über LeLtung 1 abgezogen wLrd. Dan Ln dLc'Hem AbsorbfMiiisJbroin benutzter alkalische MLtteL besteht huuptsächLLch <ui:; Ammoniumcarbonat mit oLner (jo Menge AmmonLuinbLcutbondt.A liquid stream containing the aqueous absorbent solution is also introduced into zone 2 through line 4. He wLrd supplemented by two separate Htröme, one of which ULN regenerated Absorben & Etrom is composed of the RegenerLeruhschnLtt the stems before lying system while the zweLte t; Ln HauptfcoLL the ruLchen Absorbensstromoij, the ana the lower IiutoLcli dm Zon '2 via LeLtung 1 deducted wLrd. The alkaline medium used in the absorption medium is mainly composed of <ui :; Ammonium carbonate with oLner (jo amount of AmmonLuinbLcutbondt.

- 2 7 -- 2 7 -

3 0 98Ü9/"10483 0 98Ü9 / "1048

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Uach der in 4er Zeichnung dargestellten Betriebsweise der Zone 2 wird der reiche Absorbensstrom ^om Boden der Zone 2 durch Iteitimg 4 abgezoge©, xmä ein Hampfcteil <uies.es Stromes wird ständig um die Zone 2 im Kreis geführt» mn einen Aufbau der Konzentration der Sulfitsalze äan Äbsorfeensstrom auf relativ hohe Werte zuzulassen» Diese Maßnahme erhöht die Kapazität des Absorbens und setzt die Menge Absorbensstrom, die durch den Regenerierabschnitt des Systems im KiELse geführt werden muß, auf ein Mindestmaß herab* Der in den Wäscher 2 durch Leitung 4 eingeführte Absorbensstrom wird folglich eine wesentliche Menge an Sulfitsalzen zusammen mit dem alkalischen Mittel enthalten- Gewöhnlich wird die Zone 2 unter überwachung des pH-Wertes des Absorbensstromes am Einlaß zur Zone 2 und Regelung der Menge des reichen Absorbensstromes geregelt, die zum Regenerierabschnitt des Systemes an der Verzweigung zwischen den Leitungen 4 und 5 entsprechend einer Zunahme im pH-Wert abgezweigt wird. Der bevorzugte pH-Bereich beträgt etwa 4 bis 7 oder mehr, wobei die besten Ergebnisse gewöhnlich im Bereich von etwa 5 bis 7 erhalten werden. Wenn man das System so betreibt, daß der in Zone 2 durch Leitung 4 eingeführte Absorbensstrom auf einem pH-Wert innerhalb dienes Bereiches gehalten wird, kann der kontinuierlich aus Zone 2 durch Leitung 4 abgezogene led cha 7ibsorbensi3t rom zwecljnäßig etwa 1 bis 35 oder mehr Gew.-? Schwel el. haupt«ächlich a3a Mischung von iuimionlumsulfit und Ammoniuitthisuli it ent hall on. Juiikirdein werden in Zone 2 geringfügige; Mengen Ammoniintii-υΐί nt und -tliiosuliai gebildet. In. dem besonderen duich die Ecdrlim-mg erliiuloi ten rail e«t-Uach the embodiment illustrated in 4-drawing operation of the zone 2, the rich absorbent stream ^ om the bottom of the zone 2 through 4 Iteitimg abgezoge ©, xmä a Hampfcteil <uies.es stream is continuously passed around zone 2 in a circle "mn a construction of the concentration of the Sulphite salts to allow the absorbent flow to be relatively high. This measure increases the capacity of the absorbent and minimizes the amount of absorbent flow that must be passed through the regeneration section of the system in the KiELse consequently contain a substantial amount of sulphite salts together with the alkaline agent- Usually zone 2 is controlled by monitoring the pH of the absorbent stream at the inlet to zone 2 and controlling the amount of rich absorbent stream going to the regeneration section of the system at the junction between the Lines 4 and 5 are branched off according to an increase in pH. The preferred pH range is about 4 to 7 or more, with best results usually being obtained in the range of about 5 to 7. If the system is operated so that the absorbent stream introduced into zone 2 through line 4 is maintained at a pH value within this range, the led cha 7ibsorbenti3t withdrawn continuously from zone 2 through line 4 in rom about 1 to 35 or more wt .-? Schwel el. Mainly a3a mixture of ammonium sulphite and ammonium thisuli it ent hall on. Juiikirdein are minor in Zone 2; Amounts of Ammoniintii-υΐί nt and -tliiosuliai formed. In. the special duich the Ecdrlim-mg erliiuloi ten rail e «t-

hält das reiche Absorbens vorzugsweise etwa 8 Gew.-% Schwefel als AmmoniumsulfIt und -bisulfit.The rich absorbent preferably holds about 8% by weight sulfur as ammonium sulfite and bisulfite.

Zone 2 wird bei einer Temperatur von etwa 50 C unter einem Druck von etwa Luftdruck und einem Volumenverhältnis von Gas zu Absorbens von etwa 500:1 betrieben. Unter diesen Bedingungen zeigt sich, daß der vom oberen Bereich der Zone 2 durch Leitung 3 abgezogene behandelte Gasstrom weniger als 5 % des ursprünglich im eintretenden Gasstrom enthaltenen SO2 enthält.Zone 2 is operated at a temperature of about 50 C under a pressure of about air pressure and a volume ratio of gas to absorbent of about 500: 1. Under these conditions it is found that the treated gas stream withdrawn from the upper region of zone 2 through line 3 contains less than 5% of the SO 2 originally contained in the incoming gas stream.

Der vom unteren Bereich der Zone 2 durch Leitung 4 abgezogene reiche Absorbensstrom wird an der Verzweigung von Leitung 5 und Leitung 4 aufgeteilt. Der Hauptanteil geht weiter durch Leitung 4 und wird mit regeneriertem Absorbens an der Verbindungsstelle von Leitung 18 mit Leitung vermischt. Die erhaltene Mischung aus recycliertem und regeneriertem Absorbens wird dann durch Leitung 4 wieder in Zone 2 eingeführt. Der geringe Anteil des reichen Absorbens wird durch Leitung 5 zu der ersten Reaktionszone 6 geleitet. Dk dort eintretende !tage reichen Absorbas reJdit gewöhnlich mindestens aus, um den Nettoschwefeleingang zur Zone 2 aus dem Eingangsgasstrom zu entfernen, um die Schwefelkonzentration im Absorbensstrom ausgeglichen zu halten. In dem hier betrachteten Fall beträgt die Menge des durch Leitung 5 zur Regeneration abgaogenen Absorbens etwa 0,1 bis 10 % des vom Boden der Zone 2 abgezogenen reichen Absorbensstromes. Es ist zu betonen, daß während des Anlaufes derThe rich absorbent stream withdrawn from the lower region of zone 2 through line 4 is discharged at the junction of Line 5 and line 4 split. The main part continues through line 4 and is filled with regenerated absorbent at the junction of line 18 with line mixed. The resulting mixture of recycled and regenerated absorbent is then returned to through line 4 Zone 2 introduced. The small portion of the rich absorbent is passed through line 5 to the first reaction zone 6. The days that enter there are usually enough for Absorbas reJdit at least to avoid the net sulfur inlet to zone 2 to be removed from the inlet gas stream in order to keep the sulfur concentration in the absorbent stream balanced. By doing the case considered here, the amount of absorbent emitted through line 5 for regeneration is about 0.1 to 10% of the rich stream of absorbent withdrawn from the bottom of zone 2. It should be emphasized that the

309809/1048309809/1048

Waschzone 2 der Bestand der zum Einleitungsbetrieb erforderlichen Waschlösung durch die Leitungen 20, 18 und 4 in das System eingeführt wird. Es ist auch zu erkennen, daß eine Nettowasserergänzung im Regenerierabschnitt des Systemes infolge der Umsetzung von Ammoniuntfeiosulfat mit Wasserstoff erfolgt. Mindestens ein Teil des Nettowasserproduktes des vorliegenden Verfahrens kann aus dem System im behandelten Gasstrom entfernt warden, der durch Leitung 3 abgezogen wird, wenn der in das Verfahren durch Leitung 1 eintretende Ursprungsgasstrom nicht schon mit Wasser gesättigt ist. Wenn die aus dem System durch Leitung 3 abgezogene Wassermenge nicht ausreicht, um die Nettowasserergänzung zu entfernen, kann ein Teil des regenerierten Absorbens aus dem System durch Leitung 19 entfernt und in üblicher Weise zwecks Abtrennung des Wassers daraus, gewünschtenfalls unter Recyclierung rückgewonnenen alkalischen Mittels, behandelt werden.Wash zone 2 the stock of wash solution required for single-line operation through lines 20, 18 and 4 is introduced into the system. It can also be seen that a net water replenishment in the regeneration section of the System as a result of the implementation of Ammoniuntfeiosulfat with Hydrogen takes place. At least a portion of the net water product of the present process can be withdrawn from the system be removed in the treated gas stream, which is by conduit 3 is withdrawn if the original gas stream entering the process through line 1 is not already saturated with water is. When the amount of water withdrawn from the system through line 3 is insufficient to make up the net water supplement to remove, a portion of the regenerated absorbent can be removed from the system through line 19 and placed in the usual way for the purpose of separating the water therefrom, if desired with recycling of recovered alkaline agent.

Der in Zone 6 durch Leitung 5 eingeführte reiche Absorbensstrom enthält in dem hier erörterten besonderen Fall etwa 8 Gew.-% Schwefel als Gemisch von Ammoniumsulfit und Ammoniumbisulf it. Er wird auf eine Temperatur von etwa 65°C durch nicht dargestelte Heiζeinrichtungen vor seinem Eintritt in Zone 6 erwärmt. Die Zone 6 ist eine derart ausgelegte übliche Flüssigkeits-Gaskontakt^one^ daß darin ein inniger Kontakt zwischen einen aufsteigenden Gasstrom und einem Flüssigkeitsstrom erfolgt, der in den oberen Bereich der Zone 6 eintritt und zu einer Auslaßöffnung im Bod@a d@rThe rich absorbent stream introduced into zone 6 through line 5 contains in the particular case discussed here about 8 wt .-% sulfur as a mixture of ammonium sulfite and ammonium bisulf it. He is to a temperature of about 65 ° C by not shown hot equipment in front of his Heated entry to zone 6. Zone 6 is designed in this way usual liquid-gas contact ^ one ^ that one in it intimate contact between an ascending gas stream and a liquid flow takes place, which enters the upper region of zone 6 and to an outlet opening in the bottom @ a d @ r

- 3o 309809/1048 - 3o 309809/1048

Zone abwärts fließt. In den unteren Bereich der Zone 6 wird ein Gasstrom eingeführt, der eine Mischung von H2S und CO2 enthält. Dieser Gasstrom fließt durch den absinkenden Flüssigkeitsstrom aufwärts zu einer Austrittsöffnung im oberen Bereich der Zone, wo er durch Leitung 21 abgezogen wird. Während des Anlaufes dieser Zone wird ausreichend H2S durch Leitungen 17 und 15 eingeführt, um die gewünschte Reaktion einzuleiten. Darauf wird ein Teil eines H2S und CO2 enthaltenden Kopfgasstromes, der in einer nachstehend beschriebenen Abstreifstufe erzeugt wird, aus Leitung 14 durch Leitung 15 zugeleitet. Ohne Rücksicht auf die Herkunft des der Zone 6 zugebrachten Reduktionsmittäs tritt dieses in einer mindestens ausreichenden Menge ein, um etwa 0,5 Mol H2S je Mol der Zone 6 zugebrachten Sulfits umzusetzen. Es ist zu betonen, daß überschußmengen an H2S über diese Mindestmenge in günstiger Weise benützt werden können, weil überschüssiges H2S mindestens zum Teil in dem in Behandlung befindlichen Flüssigkeitsstrom absorbiert wird und dieses absorbierte H2S die in der nachstehend beschriebenen Zone 8 ablaufende Reaktion erheblich unterstützt.Zone flows downwards. A gas stream containing a mixture of H 2 S and CO 2 is introduced into the lower region of zone 6. This gas flow flows upwards through the descending liquid flow to an outlet opening in the upper region of the zone, where it is drawn off through line 21. During the start-up of this zone, sufficient H 2 S is introduced through lines 17 and 15 to initiate the desired reaction. Part of an overhead gas stream containing H 2 S and CO 2 , which is generated in a stripping stage described below, is then fed from line 14 through line 15. Regardless of the origin of the reducing agent added to zone 6, it occurs in at least a sufficient amount to convert about 0.5 mol of H 2 S per mole of sulfite added to zone 6. It should be emphasized that excess amounts of H 2 S above this minimum amount can be used in a favorable manner, because excess H 2 S is at least partially absorbed in the liquid stream being treated and this H 2 S absorbed in zone 8 described below ongoing reaction is significantly supported.

Die Zone 6 wird auf ThiosulfaterZeugungsbedingungen gehalten, was in diesem besonderen EaIl eine Temperatur von etwa 65 C,Zone 6 is kept on thiosulphate production conditions, which in this particular EaIl a temperature of about 65 C,

einen Druck von etwa 14 kg/cm (200 psig) und eine Verweilzeit des Flüssigkeitsstromes in Zone 6 von etwa 0,1 Stunde bedeutet.a pressure of about 14 kg / cm (200 psig) and a residence time of the liquid flow in zone 6 means of about 0.1 hour.

309809/1041309809/1041

Ein Kopfgasstrom, der relativ große MengertCO2 und sehr kleine Mengen H2S enthält, wird dann aus Zone 6 durch Leitung 21 abgezogen und zur Vereinigungsstelle von Leitung 21 mit Leitung 22 geleitet, wo er mit zusätzlichem CO, vermischt wird, das in das System aus Leitung 22 eintritt. Die entstandene Mischung geht dann durch Leitung 21 zur Zone 14. Ein Flüssigkeitsablaufstrom wird vom Boden der Zone 6 durch Leitung 7 abgezogen, durch nicht dargestellte Heizeinrichtungen auf etwa 2000C erhitzt und in die zweite Reaktionszone 8 eingebracht. Dieser wässrige Ablaufstrom enthält Ammoniumthiosulfat in einer teenge, entsprechend einer Umwandlung von mehr als 95 % des eintretenden Ammoniumsulfits und -bisulfits zu Ammoniumthiosulfat in Zone 6. Ferner ist die Menge an unerwünschtem Ammoniumsulfat, das durch selektive Umsetzung innerhalb der Zone 6 gebildet wurde, geringer als 3 % des Eingangssulfits. Der wässrige Ablaufstrom aus der Zone 6 enthält also hauptsächlich Ammoniumthiosulfat mit geringen Mengen nicht umgesetzten Ammoniumsulfits und -bisulfits und Spuren Ammoniumsulfats. Weil in dem in die Zone 6 eingeführten Gas Kohlendioxyd enthalten ist, enthält auch dieser flüssige Ablaufstrom geringfügige Mengen Ammoniumcarbonat und -bicarbonat.An overhead gas stream containing relatively large amounts of CO 2 and very small amounts of H 2 S is then withdrawn from zone 6 through line 21 and passed to the junction of line 21 with line 22 where it is mixed with additional CO, which is fed into the system from line 22 enters. The resulting mixture then goes through line 21 to zone 14. A liquid effluent stream is withdrawn from the bottom of zone 6 through line 7, heated to approximately 200 ° C. by heating devices (not shown) and introduced into second reaction zone 8. This aqueous effluent stream contains ammonium thiosulfate in a teenge, corresponding to a conversion of more than 95% of the incoming ammonium sulfite and bisulfite to ammonium thiosulfate in zone 6. Furthermore, the amount of undesired ammonium sulfate formed by selective conversion within zone 6 is less than 3% of the input sulfite. The aqueous effluent stream from zone 6 thus mainly contains ammonium thiosulphate with small amounts of unconverted ammonium sulphite and bisulphite and traces of ammonium sulphate. Because the gas introduced into zone 6 contains carbon dioxide, this liquid effluent stream also contains minor amounts of ammonium carbonate and bicarbonate.

In der zweiten Reaktionszone 8 folgt eine andere Flüssigkeits-Gasreaktion ab, und sie ist so ausgelegt, daß ein inniger Kontakt zwischen dem im Gegenstrom fließenden wasserstoffhaltigen Gasstrom und Flüssigkeitsstrom an einer festen Schicht eines Reduktionskatalysators erreicht wird.Another liquid-gas reaction follows in the second reaction zone 8 from, and it is designed so that an intimate contact between the countercurrent flowing hydrogen-containing Gas flow and liquid flow is achieved on a solid layer of a reduction catalyst.

309809/1048 "32 "309809/1048 " 32 "

Der Flüssigkeitsablaufstrom aus Zone 6 wird In den oberen Bereich der Zone 8 durch Leitung 7 eingeführt. Nach Einleitung des Prozesses besteht ein wesentlicher Anteil des notwendigen Wasserstoffes aus Kreislaufwasserstoff, der von dem aus Zone 8 abgezogenen Auslaufstrom gewonnen wird. Während des Anlassens des Verfahrens wird genügend Wasserstoff in Zone 8 durch Leitung 12, 11 und 7 eingeführt, um einen umlaufenden Bestand an Wasserstoff zu liefern, der einen Umlauf durch die Leitung 9, 11 und 7 vollführt. Nachdem dieser Bestand geschaffen ist, wird Leitung 12 zur Einführung von Ergänzungswasserstoff in das System benutzt, um das gewünschte Molverhältnis von H2 zu Thiosulfat innerhalb der Zone 8 aufrechtzuerhalten. Letztere enthält einen Katalysator aus Darco-Aktivkohle von etwa 1,7 bis 0,85 mm Größe (12 bis 20 Maschen) mit vereinigtem Kobaltsulfidbestandteil in austelchender Menge für einen Katalysatorgehalt von 2,3 Gew.-% Kobalt. Der Katalysator wird durch eine übliche Tränkungsmethode mit einer wasserlöslichen Kobaltverbindung und anschließende Sulfidierung bei relativ niedriger Temperatur zubereitet. Die gesamte in Zone 8 eingeführte Wassastoffmenge entspricht einem Molverhältnis von Wasserstoff zu AmmoniumthiosuIfat von 40:1. Die in Zone 8 aufrechterhaltenen Reduktionsbedingungen β ind in diesem besonderen Fall eine Temperatur von 200 C,The liquid effluent stream from zone 6 is introduced into the top of zone 8 through line 7. After the process has been initiated, a substantial proportion of the necessary hydrogen consists of circulating hydrogen, which is obtained from the outlet stream withdrawn from zone 8. During the cranking of the process, sufficient hydrogen is introduced into zone 8 through lines 12, 11 and 7 to provide a circulating inventory of hydrogen which circulates through lines 9, 11 and 7. After this inventory is established, line 12 is used to introduce make-up hydrogen into the system in order to maintain the desired molar ratio of H 2 to thiosulfate within zone 8. The latter contains a catalyst made of Darco activated carbon of about 1.7 to 0.85 mm in size (12 to 20 mesh) with combined cobalt sulfide component in a sufficient amount for a catalyst content of 2.3% by weight of cobalt. The catalyst is prepared by a conventional impregnation method with a water-soluble cobalt compound followed by sulfidation at a relatively low temperature. The total amount of hydrogen introduced into zone 8 corresponds to a molar ratio of hydrogen to ammonium thiosulfate of 40: 1. The reduction conditions β maintained in zone 8 ind in this particular case a temperature of 200 C,

2
ein Druck von 20 kg/cm (300 psig) und eine stündliche Flüssigkeitsraumgeschwindigkeit von 2 h/ .
2
a pressure of 20 kg / cm (300 psig) and a liquid hourly space velocity of 2 h /.

- 33 -- 33 -

309809/1048309809/1048

Ein ablaufender Strom, bestehend aus einer Mischung von Flüssigkeit und Gas, wird aus der Zone 8 durch Leitung 9 abgezogen,/durch nicht dargestellte Kühleinrichtungen auf eine Temperatur von etwa 100 C gekühlt und in die Trennzone 10 eingeleitet. Hier trennt sich eine wasserstoffliche Gasphase von einer wässrigen flüssigen Phase. Die Gasphase enthält nicht umgesetzten Wasserstoff, Schwefelwasserstoff und Wasserdampf; sie wird aus Zone 10 dunh Leitung 11 abgezogen und durch einen nicht dargestellten Kompressor zur Zone 8 zurückgeschickt. Die Zone 10 wird Unter einem Druck betrieben, der ungefähr derselbe ist, wie er in Zone 8 benutzt wird.An effluent stream consisting of a mixture of liquid and gas is exited from zone 8 through line 9 withdrawn / cooled by cooling devices not shown to a temperature of about 100 C and into the separation zone 10 initiated. A hydrogen gas phase separates here from an aqueous liquid phase. The gas phase contains unreacted hydrogen and hydrogen sulfide and water vapor; it is withdrawn from zone 10 dunh line 11 and sent back to zone 8 by a compressor not shown. Zone 10 is under pressure which is roughly the same as used in Zone 8 will.

Die in Zone 10 gebildete- -FXUssigk@itgpha.se wird daraus durch Leitung 13 abgssogass. "durch nicht dargestellte Kühleinrichtungen auf siae leaiperstösr ψοά ©twa 40°C abgekühlt und zum oberen Bereich der Äbstrsifsoas 14 geleitet» Dieser Flüssigkeitsstrom ist der wässrige Anteil des Ablaufstromes aus Zone 8 und enthält AmmoniumhydrosulfId, Spuren an nicht umgesetztem Ammoniumthiosulfats, Ammoniumhfdroxyds B Ammoniumbicarbonat s und eine geringe Menge Ainnioniumsulfats. Eine Analyse dieses wässrigen Stromes zeigt, daß 99 % des zur Zone 8 eingebrachten Ammoniumtlilosulfats darin umgewandelt worden ist, wobei 89 % des Thiosulfate - in Ammoniumhydrosulf id umgewandelt wurden. Außerdem zeigt-die Analyse, daß weniger als 5 % des-Ammoniuinthiosulfäts in Zone 8 in das unerwünschte feuerfeste Ammoniumsulfat umgewandelt wur-The -FXUssigk@itgpha.se formed in zone 10 is then exhausted through line 13. " Cooled by cooling devices not shown to siae leaiperstösr ψοά © about 40 ° C and passed to the upper area of the Äbstrsifsoas 14" This liquid flow is the aqueous portion of the discharge flow from zone 8 and contains ammonium hydrosulfide, traces of unconverted ammonium thiosulfate, ammonium hydroxide hydroxide B siumbium Analysis of this aqueous stream shows that 99 % of the ammonium silosulfate fed to zone 8 has been converted therein, with 89% of the thiosulfate converted to ammonium hydrosulfide. In addition, analysis shows that less than 5% of the -Ammoniuinthiosulfäts in zone 8 was converted into the undesired refractory ammonium sulfate-

- 34 -- 34 -

309809/1041309809/1041

In der Abstreifzone 14 kommt der darin eingeführte wässrige Ablaufstrom im Gegenstromkontakt mit einem aufsteigenden Abstreifgas, das in den unteren Bereich der Zone 14 mittels Leitung 21 eingeführt wird. Das Abstreifgas wird durch Vermischung von CO. mit dem Kopfgasstrom aus Zone 6 in ausreichender Menge zubereitet, um zu einem Holverhältnis vonIn the stripping zone 14 comes the introduced therein aqueous Discharge flow in countercurrent contact with an ascending stripping gas that enters the lower region of zone 14 by means of Line 21 is introduced. The stripping gas is made by mixing by CO. with the overhead gas stream from zone 6 in sufficient Amount prepared in order to get a pick ratio of

zu in Zone 14 eingebrachtes Sulfid von 5:1 zu führen.lead to 5: 1 sulphide introduced into zone 14.

Die Zone 14 wird in üblicher Weise bei einer relativ niedrigen Temperatur von etwa 40 C unter einem Druck von etwaThe zone 14 is in a conventional manner at a relatively low temperature of about 40 C under a pressure of about

14 kg/cm (200 psig) betrieben. Sie enthält auch zweckmäßig geeignete Einrichtung sur Erzielung ein·· innigen Kontaktes zwischen absinkenden Flüssigkeitsstrom und aufsteigendem Gasstrom. Kohlendioxyd ist zur Verwendung als Abstreifgas besonders bevorzugt, weil es zur Senkung des pH-Wertes des Flüssigkeitsstromes auf den Punkt wirkt, wo H2S aus der Lösung freigesetzt und Ammoniumcarbonat oder -bicarbonat gebildet wird; es tritt auf zur. Behebung von Schwierigkeiten bei der NH3-Uberführung im Abstreifgasstrom. In einigen Fällen führt man vorzugsweise an der Spitze der Zone 14 einen Anteil des daraus durch Leitung 18 abgezogenen Bodenstromes ein, um die überführung von im Kopfgasstrom möglichst herabzusetzen.14 kg / cm (200 psig) operated. It also contains useful suitable device sur achieve a ·· intimate contact between the descending liquid stream and an ascending gas stream. Carbon dioxide is particularly preferred for use as the stripping gas because it acts to lower the pH of the liquid stream to the point where H 2 S is released from solution and ammonium carbonate or bicarbonate is formed; it occurs to. Elimination of difficulties with the NH 3 transfer in the stripping gas stream. In some cases, a portion of the bottom stream withdrawn therefrom through line 18 is preferably introduced at the top of zone 14 in order to reduce the transfer of gas in the top gas stream as far as possible.

Ein Kopfgasstrom wird dann aus Zone 14 durch Leitung 15 abgezogen und zur Vereinigungsstelle von Leitung 16 mit Leitung 15 geführt. Der Hauptteil dieses Kopfstromes wird dann aus dem System durch Leitung 16 abgeführt. Dieser AbAn overhead gas stream is then withdrawn from zone 14 through line 15 and to the junction of line 16 with Line 15 out. The majority of this overhead stream is then removed from the system through line 16. This Ab

- 35 -- 35 -

309809/1048309809/1048

gasstrom 16 enthält das Nettosulfidprodukt des vorliegenden Verfahrens und kann irgendeinem geeigneten Prozeß zur Schwefelgewinnung oder Herstellung von Schwefelsäure zugebracht werden; beispielsweise kann dieser Strom einer üblichen Clausanlage zwecks Schwefelgewinnung durch einen Oxydationsvorgang zugebracht werden. Dieser Köpfgasstrom enthält eine verhältrfsmäßig große Menge an Schwefelwasserstoff, Kohlendioxyd und geringfügige Mengen Ammoniak und Wasser. Ein anderer Anteil dieses Kopfstromes wird durch Leitung 15 zur Zone 6 geleitet, um für die Umwandlung von Sulfit in Thiosulfat in Zone 6 benötigten Schwefelwasserstoff zu liefern, wie schon dargelegt wurde.gas stream 16 contains the net sulfide product of the present Method and can be any suitable process for Sulfur extraction or production of sulfuric acid are spent; for example, this stream can be a usual Claus plant for the purpose of sulfur recovery by an oxidation process. This head gas flow contains a relatively large amount of hydrogen sulfide, Carbon dioxide and small amounts of ammonia and water. Another portion of this overhead stream is through Line 15 passed to zone 6 in order to convert the hydrogen sulfide required for the conversion of sulfite into thiosulfate in zone 6 to deliver, as has already been stated.

Aus dem unteren Bereich der Zone 14 wird ein Strom regenerierten Absorbens durch Leitung 18 abgezogen und zur Zone 2 durch Leitungen 18 und 4 zurückgeschickt. Er enthält hauptsächlich ein Gemisch von Ammoniumcarbonat und -bicarbonat mit geringen Mengen nicht umgesetzten Ammoniumthiosulfat, nicht umgesetzten Ammoniumsulfits, Ammoniumhydrosulfids und Ammoniumsulfats. Der genannte Schwefelgehalt dieses regenerierten Absorbensstromes ist geringer als 10 % des Gesamtschwefelgehaltes des aus der Waschzone des Systems durch Leitung 5 abgezogenen reichen Absorbensstromes. Außerdem ist die Menge an unerwünschtem Ammoniumsulfat, das sich in dem Regenerierabschnitt des Systems, d.h. in dem Abschnitt mit den Zonen 6, 18 und 14 gebildet hat, kleiner als 3 % des im Regenerierabschnitt durch Leitung 5 zugebrachten Sulfits.A current is regenerated from the lower area of zone 14 Absorbent withdrawn through line 18 and returned to zone 2 through lines 18 and 4. It contains mainly a mixture of ammonium carbonate and bicarbonate with small amounts of unreacted ammonium thiosulphate, unreacted ammonium sulfite, ammonium hydrosulfide and ammonium sulfate. The said sulfur content this regenerated Absorbent flow is less than 10% of the total sulfur content from the scrubbing zone of the system through line 5 withdrawn rich absorbent stream. Also, the amount of unwanted ammonium sulfate that is found in the regeneration section of the system, i.e. in the section with the zones 6, 18 and 14, less than 3% of the sulphite added in the regeneration section through line 5.

- 36 -- 36 -

309809/1048309809/1048

Der Waschprozeß nach der Erfindung gestattet also die kontinuierliche Auswaschung von SO2 aus dem in das System
durch Leitung 1 eintretenden Gasstrom unter kontinuierlicher Regenerierung und Rückführung von Absorbens In einer geschlossenen Schleife. Außerdem wird die Menge an im Regenerierabschnitt des Systems gebildeten unerwünschten Ammoniumsulfats auf äußerst niedrigen Werten gehalten.
The washing process according to the invention thus allows the continuous leaching of SO2 from the into the system
gas stream entering through line 1 with continuous regeneration and recycling of absorbent in a closed loop. In addition, the amount of undesirable ammonium sulfate formed in the regeneration section of the system is kept to an extremely low level.

- 37 -- 37 -

309B09/1Q48309B09 / 1Q48

Claims (12)

PatentansprücheClaims 1.) Verfahren zur Behandlung eines SO2-haltigen Eingangsgasstromes zur kontinuierlichen SO^-Entfernung, gekennzeichnet durch folgende Stufen:1.) Process for the treatment of an SO 2 -containing inlet gas stream for the continuous SO ^ removal, characterized by the following stages: a) man bringt den Eingangsgasstrom mit einem ein alkalisches Mittel enthaltenden wässrigen Absorbensstrom unter Waschbedingungen in Kontakt und zieht einen behandelten Gasstrom, der eine herabgesetzte SC^-Menge enthält, und einen ablaufenden Wasserstrom mit einer wasserlöslichen SuTfitverbindung ab,a) the inlet gas stream is brought with an aqueous absorbent stream containing an alkaline agent under scrubbing conditions and draws a treated gas stream containing a reduced amount of SC ^ contains, and a draining water stream with a water-soluble SuTfit compound, b) man setzt mindestens einen Teil des ablaufenden Stromes aus Stufe a) mit einem H2S und CO2 enthaltenden Gasstrom unter Bildung von Thiosulfat im ablaufenden flüssigen Strom und eines CO2-haltigen Gasstromes um,b) at least part of the effluent stream from stage a) is reacted with a gas stream containing H 2 S and CO 2 to form thiosulfate in the effluent liquid stream and a CO 2 -containing gas stream, c) man behandelt katalytisch den Flüssigkeitsablaufstrom aus Stufe b) mit Wasserstoff und erzeugt einen praktisch thiosulfatfreien Flüssigkeitsablaufstrom mit einer Sulfidverbindung,c) the liquid effluent stream from stage b) is catalytically treated with hydrogen and practically produced thiosulfate-free liquid effluent stream with a sulfide compound, d) man setzt den CO^-reichen Gasstrom aus Stufe b) zur Bildung eines Abstreifgases CO2 zu;d) the CO ^ -rich gas stream from stage b) is added to form a stripping gas CO 2 ; - 38 -- 38 - 3 0 9 8 0 9/10483 0 9 8 0 9/1048 224D025224D025 e) man streift Schwefelwasserstoff aus dem in Stufe c) erzeugten Flüssigkeitsablaufstrom durch kontinuierliche Kontaktbehandlung mit dem Abstreifgas aus Stufe b) ab und erzeugt einen H3S- und CO2~haltigen Kopfgasstrom und einen regenerierten wässrigen Absorbensstrom unde) hydrogen sulfide is stripped from the liquid effluent stream generated in stage c) by continuous contact treatment with the stripping gas from stage b) and an overhead gas stream containing H 3 S and CO 2 and a regenerated aqueous absorbent stream are generated f) man leitet darauf mindestens einen Teil des erhaltenen regenerierten wässrigen Absorbensstromes zur Stufe a) und mindestens einen Teil des Kopfgasstromes aus Stufe /S) zur Stufe b) zurUk.f) at least part of the regenerated aqueous absorbent stream obtained is then passed back to stage a) and at least part of the overhead gas stream from stage / S) to stage b). 2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das alkalische Mittel aus Ammoniumcarbonat oder Ammoniumbicarbonat besteht.2.) Method according to claim 1, characterized in that the alkaline agent consists of ammonium carbonate or ammonium bicarbonate consists. 3.)Verfahren nah Anspruch 1, dadurch «kennzeichnet, daß das alkalische Mittel aus Alkalicarbonat oder Alkalibicarbonate vorzugsweise aus Natrium- oder Kalium-carbonat oder -bicärbonat besteht.3.) Method close to claim 1, characterized «indicates that the alkaline agents made of alkali carbonate or alkali bicarbonates, preferably made of sodium or potassium carbonate or bicarbonate. 4.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das alkalische Mittel aus einem wasserlöslichen Erdalkaliearbonat oder -bicärbonat besteht.4.) The method according to claim 1, characterized in that the alkaline agent consists of a water-soluble alkaline earth carbonate or bicarbonate. 5.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Stufe b) eine Temperatur von etwa 20 bis 150 C und ein ausreichender Druck aufrechterhalten werden, um den aus Stafe a) ablaufenden Strom flüssig zu halten.5.) The method according to claim 1, characterized in that in step b) a temperature of about 20 to 150 C and a sufficient pressure must be maintained to keep the stream draining from station a) liquid. - 39 -- 39 - 309809/1048309809/1048 6.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Stufe c) eine Temperatur von etwa 125 bis 350 C und ein ausreichender Druck aufrechterhalten werden, um den aus Stufe b) ablaufenden Strom flüssig zu halten.6.) The method according to claim 1, characterized in that in stage c) a temperature of about 125 to 350 C and Sufficient pressure can be maintained to keep the from stage b) to keep running stream liquid. 7.) Verfahren nach Anspruch 1, dadur.ch gekennzeichnet, daß die in Stufe c) eingeführte Wasserstoffmenge ein Molverhältnis von Wasserstoff zu eingeleitetem Thiosulfat von mindestens 4:1 liefert.7.) The method according to claim 1, dadur.ch characterized in that the amount of hydrogen introduced in stage c) has a molar ratio of hydrogen to thiosulfate introduced of delivers at least 4: 1. 8.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Stufe b) eingebrachte H-S-Menge mindestens aus» reicht, ein Molverhältnis von Sulfid zu Sulfit von 1:2 in dieser Stufe zu liefern.8.) The method according to claim 1, characterized in that the amount of H-S introduced in step b) is at least sufficient, a molar ratio of sulfide to sulfite of 1: 2 to deliver at this stage. 9.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet g daß in Stufe c) der auf Stufe b) ablafende Strom und ein Wasserstoff strom mit einem Reduktionskatalysator am Kontakt behandelt werden, der in Kombination eine katalytisch wirksame Menge einer Metallverbindung aus den übergangsmetallen und Verbindungen der Gruppen VI und VIII des periodischen Systems und einen porösen Träger enthält und die Reduktion unter Bildung eines praktisch thiosulfatfreien wässrigen Ablaufstromes mit einer Sulfitverbindung durchgeführt wird.9.) The method according to claim 1, characterized g that in step c) the current flowing off in step b) and a hydrogen stream are treated with a reduction catalyst on contact, which in combination is a catalytically effective amount of a metal compound from the transition metals and compounds of the Contains groups VI and VIII of the periodic table and a porous support and the reduction is carried out to form a virtually thiosulfate-free aqueous effluent stream with a sulfite compound. 10.) Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der10.) The method according to claim 9, characterized in that the - 4o -- 4o - 309809/1048309809/1048 - 4ο .- 4ο. Reduktionskatalysator ein Metall der Eisengruppe, vorzugsweise Kobalt bzw. eine Kobaltverbindung enthält.Reduction catalyst contains a metal of the iron group, preferably cobalt or a cobalt compound. 11.) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Reduktionskatalysator eine katalytisch wirksame Menge Kobaltsulfid auf Aktivkohle oder Tonerde als Träger enthält.11.) The method according to claim 10, characterized in that the reduction catalyst contains a catalytically effective amount of cobalt sulfide on activated carbon or alumina as a carrier. 12.) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Stufe c) Wassastoff in einer Menge, entsprechend einem Molverhältnis von Wasserstoff zu darin eingeleitetem Ammoniumthiosulfat von etwa 4:1 bis 100:1 zugebracht wird.12.) The method according to claim 1 and 2, characterized in that in step c) hydrogen in an amount corresponding to a molar ratio of hydrogen to ammonium thiosulfate introduced therein of about 4: 1 to 100: 1. 309809/KK8309809 / KK8
DE19722240025 1971-08-17 1972-08-16 METHOD OF WASHING SULFUR DIOXYDE FROM A GAS FLOW Pending DE2240025A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US00172412A US3808324A (en) 1970-08-31 1971-08-17 Continuous process for scrubbing so2 from a gas stream with h2 regeneration and co2 stripping

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2240025A1 true DE2240025A1 (en) 1973-03-01

Family

ID=22627600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19722240025 Pending DE2240025A1 (en) 1971-08-17 1972-08-16 METHOD OF WASHING SULFUR DIOXYDE FROM A GAS FLOW

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS4875467A (en)
CA (1) CA960018A (en)
DE (1) DE2240025A1 (en)
FR (1) FR2149514B1 (en)
GB (1) GB1401325A (en)
IT (1) IT962142B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009048370A1 (en) * 2009-07-24 2011-01-27 Drysotec Gmbh Process for the treatment of exhaust gases, in particular from steel production

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5083278A (en) * 1973-11-28 1975-07-05

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009048370A1 (en) * 2009-07-24 2011-01-27 Drysotec Gmbh Process for the treatment of exhaust gases, in particular from steel production

Also Published As

Publication number Publication date
IT962142B (en) 1973-12-20
FR2149514B1 (en) 1974-07-12
FR2149514A1 (en) 1973-03-30
JPS4875467A (en) 1973-10-11
GB1401325A (en) 1975-07-16
CA960018A (en) 1974-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69104997T2 (en) METHOD FOR REMOVING SULFUR COMPONENTS FROM GASES.
DE2650755A1 (en) METHOD OF ABSORPTION OF SULFUR OXIDES FROM HOT GASES
EP1768764A1 (en) Method for purifying co2 gasflow
DE2441199A1 (en) CATALYSTS FOR THE TREATMENT OF EXHAUST GASES CONTAINING SULFUR COMPOUNDS
DE1769350A1 (en) Removal of sulfur oxides from flue gas
DE2341650A1 (en) METHOD OF REMOVING HYDROGEN CYANE FROM GASES
DE2214939A1 (en) PROCESS TO REDUCE THE TOTAL SULFUR CONTENT OF CLAUS EXHAUST GASES
DE2812448A1 (en) PROCESS FOR REGENERATING AN AQUATIC SOLUTION OF SULPHIDES FROM SODIUM, POTASSIUM AND / OR AMMONIUM
DE69913098T2 (en) METHOD FOR DIRECT, CATALYTICAL OXIDATION OF THE LOW H2S CONTENT OF A GAS TO SULFUR
DE2304494C2 (en) Process for removing sulfur dioxide from gas streams
DE2101901A1 (en) Process for reducing the total sulfur content of Claus exhaust gases
DE2900426A1 (en) PROCESS FOR THE CONVERSION OF AMMONIUM IMIDODISULFATE, AMMONIUM SULFAMATE AND AMMONIUM DITHIONATE INTO SULFUR DIOXIDE AND AMMONIA
DE2142730C3 (en) Process for reducing the total sulfur content of a sulfite-containing aqueous solution
DE2154832A1 (en) Process for the treatment of a sulphite-containing aqueous solution
DE2623058A1 (en) REGENERATING METHOD AND DEVICE FOR REMOVING SO DEEP 2 FROM SO DEEP 2 CONTAINING GAS
DE2240025A1 (en) METHOD OF WASHING SULFUR DIOXYDE FROM A GAS FLOW
DE2225293B2 (en) Process for obtaining a mixture of sulfur dioxide and ammonia
DE2105084C3 (en) Process for reducing the total sulfur content of an aqueous sulphite waste liquor
DE1901171A1 (en) Process for removing sulfur dioxide from exhaust gases
DE1667328B2 (en) PROCESS FOR OXYDATION OF SOLUBLE SULPHIDE COMPOUNDS
CH509946A (en) Process for the treatment of waste water
DE68906871T2 (en) Separation of hydrogen sulfide from a gas mixture.
DE2337364C3 (en) A method for purifying a coke oven gas containing hydrogen sulfide and ammonia
DE2149443A1 (en) Process for removing sulfur oxides from exhaust gases
US3808324A (en) Continuous process for scrubbing so2 from a gas stream with h2 regeneration and co2 stripping