DE275453C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 275453 KLASSE 26 d. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Juni 1913 ab.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die gleichzeitige Gewinnung von Ammoniak- und Schwefelverbindungen aus den gasförmigen Produkten der Destillation oder Teilverbrennung von Kohlen oder anderen kohlehaltigen Stoffen in Retorten, Koksöfen, Generatoren, Hochöfen o. dgl. und die Herstellung von Ammoniumsulfat aus den so gewonnenen Ammoniak- und Schwefelverbindungen. Sie bezieht sich im besonderen auf ein bekanntes Verfahren, bei welchem die Gase mit Lösungen^oder Suspensionen von Metallverbindungen gewaschen, die gebildeten Sulfide abfiltriert und Ammoniumsalze aus dem FiIt rat gewonnen werden. Das im letzten Satze gekennzeichnete Verfahren hat man — meist ohne genügenden Erfolg — verschiedentlich auszuführen versucht, wie man auch vergeblich eine Weiterverwendung der gebildeten Stoffe versucht hat, wie z. B. durch Kalzinieren oder Rösten der gebildeten Matallsulfide, zu dem Zwecke, den in ihnen enthaltenen Schwefel in Schwefeldioxyd umzuwandeln; man hat diese Sulfide auch in Suspensionen mit Schwefeldioxyd und Luft behandelt, um die Sulfate und Thionate zu gewinnen, oder man hat unter sorgfältiger Innehaltung einer niederen Temperatur die Sulfide des Kupfers, Bleis, Magnesiums, Zinks oder anderer Metalle, die durch die Gase gefällt werden, geglüht, um Sulfate zu erhalten, die wieder in Lösung verwendet werden konnten zur Behandlung neuer Mengen Gas. Im letzteren Fall ist es recht schwer, das Zinksulfid zu Zinksulfat zu oxydieren, ohne erhebliche Mengen Schwefel zu verlieren; die Umwandlung in Sulfat ist niemals vollständig, und das sich ergebende Produkt ist für die neue Behandlung von Gasen unbrauchbar. Ein weiterer Versuch hat darin bestanden, daß man das bei einem derartigen Prozeß sich ergebende Zinksulfid mit Schwefelsäure behandelt, den entwickelten Schwefelwasserstoff verbrannt, sodann das gebildete Schwefeldioxyd in Schwefelsäure umgewandelt und das Zinksulfat wieder zur Behandlung der Gase benutzt hat. Abgesehen davon, daß dieses Verfahren außerordentlich zeitraubend und umständlich ist, hat es den Nachteil, daß Teer, der aus den Gasen fast gar nicht entfernt werden kann, während der Ausführung des Verfahrens nicht zerstört wird und die Reaktion beeinflußt. Außerdem macht die Anwendung von Säure die Benutzung von mit Blei ausgekleideten Gefäßen notwendig.

Nach der Erfindung wird das Gas in bekannter Weise mit der Lösung eines Metallsulfates gewaschen, aus welcher Schwefel-

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wasserstoff das entsprechende Sulfid in neutraler oder alkalischer Lösung fällt; das Sulfid wird abfiltriert und aus dem Filtrat gewonnen. Das so erhaltene Sulfid wird nun geröstet, und zwar derart, daß das entstehende Glühprodukt besonders geeignet ist, sich mit schwefliger Säure und Sauerstoff zu Metallsulfat zu verbinden; die gebildeten schwefligsauren Gase werden in geeigneter Weise ge- sammelt. Der Röstrückstand oder der wasserunlösliche Teil darin wird sodann in Wasser suspendiert, durch welches schwefligsaure Gase, die man passend von einer späteren Röstung nimmt, hindurchgeleitet werden. Daneben wird durch die Flüssigkeit Luft geblasen und auf diese- Weise das Metallsulfat wiedergewonnen, welches für weitere Behandlung gebraucht werden kann. Die Wiedergewinnung des Metallsulfates wird hierbei derart ausgeführt, daß es frei von schädlichen Teerverunreinigungen ist.

Im einzelnen seien folgende Angaben gemacht, die zugleich ein Beispiel für die Ausführung des Verfahrens geben. Recht brauchbar ist eine Lösung von Zinksulfat. Wenn das zu behandelnde Gas mit dieser Lösung gewaschen ist, so wird die sich ergebende Flüssigkeit filtriert; im Filtrat erhält man das Ammoniak als Ammoniumsulfat, während der im behandelten Gase enthaltene Schwefel mit dem Zink in den Niederschlag geht. Das Filtrat wird zur Gewinnung kristalliserten Ammoniumsulfats eingedampft. Der Niederschlag wird nun in einem genau geregelten Luftstrom geröstet. Der Röstrückstand besteht zum Teil, jedoch nicht ganz, aus Sulfat ; eine gewisse Menge gasförmiger Röstprodukte mit Einschluß von Schwefeloxyden wird entwickelt. Der feste Rückstand oder der wasserunlösliche Teil desselben (zu welchem der feste Rückstand von einer oder mehreren früheren Röstungen hinzugesetzt werden kann) wird sodann in Wasser aufgeschwemmt, und nun werden Röstgase von derselben oder einer früheren Röstung durch diese Aufschwemmung hindurchgeleitet. Hierbei werden die schwefligsauren Gase absorbiert. Falls irgendwelche schwefligsauren Gase aus der Suspension unabsorbiert entweichen, können sie wieder in den Kreislauf geführt werden, indem man sie in das Luftzuführungsrohr des Röstapparates bringt, in dem das Zinksulfid geröstet wird. Das Durchleiten von Luft durch die Aufschwemmung kann auch noch fortgesetzt werden, nachdem die Entwicklung der schwefligsauren Gase von der Röstung aufgehört hat. Man läßt nun die Flüssigkeit nach der Absorption der schwefligsauren Gase sich absetzen oder filtriert sie. Das Filtrat enthält Zinksulfat, welches wieder zum Waschen des Gases verwendet wird. Auf diese Weise wird der Schwefel des zu behandelnden Gases nacheinander als Zinksulfid, Zinksulfat und Ammoniumsulfat erhalten. Der feste Rückstand von der Absorptionsaufschwemmung wird wieder zur Absorption in der beschriebenen Weise verwendet.

Das Rösten des zink- und schwefelhaltigen Niederschlages wird bei einer verhältnismäßig niedrigen, zu regelnden Temperatur, am besten bei etwa 500 ° C. ausgeführt. Diese Temperatur ist hoch genug, sowohl den Teer in dem zu glühenden Produkt zu zerstören, wie auch ihn vollständig zu verändern durch Verfluchtigung, teilweise Verbrennung und Verkohlung, so daß er für das Verfahren nicht mehr schädlich ist. Zweckmäßig wird man auch die Absorptionsaufschwemmung warm halten, etwa auf 80⁰C.

Selbstverständlich kann das im vorstehenden geschilderte Verfahren auch mit anderen Metallsulfaten ausgeführt werden, die eine wirksame Fällung, eine Röstung und Absorption, wie sie oben beschrieben ist, gestatten. In der Praxis hat sich auch eine Mischung von zwei Sulfaten, wie z. B. ein Gemisch von Zink- und Kadmiumsulfat, gut bewährt. Wenn in dem zu behandelnden Gase mehr Schwefelwasserstoff vorhanden ist, als dem vornandenen Ammoniak entspricht, so wird er nach dem Waschen mit der Sulfatlösung zurückbleiben ; er kann aber in verschiedener Weise, wie z. B. durch Absorption mittels einer Suspension von Bleisulfat entfernt werden. Ist weniger Schwefelwasserstoff in dem Gas enthaften, als dem vorhandenen Ammoniak entspricht, so kann der fehlende Schwefel ergänzt werden durch Zusatz von Schwefel oder schwefelhaltigen Stoffen zu dem zu röstenden Niederschlag.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Verfahren zur Gewinnung von Ammoniak und Schwefelverbindungen aus Gasen, bei dem das Gas mit einer Lösung eines Metallsulfates behandelt, das gebildete Ammoniumsulfat aus der Lösung gewonnen und das gefällte Sulfid zu Sulfat regeneriert wird, dadurch gekennzeichnet, daß no der Reaktionsniederschlag zu Sulfat oder zu Sulfat und Oxyd geröstet, und der Röstrückstand oder der wasserunlösliche Teil desselben zwecks Regenerierung des Metallsulfats in Aufschwemmung mit Luft und Schwefeloxyden, die aus derselben oder aus einer anderen Röstung stammen, behandelt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Röstung bei einer solchen Temperatur vorgenommen wird, daß der in dem sulfidischen Reaktions-

   niederschlag enthaltene Teer zerstört oder durch Verflüchtigung, teilweise Verbrennung und Verkohlung so verändert wird, daß er das entstandene Röstgut oder den wasserunlöslichen Teil desselben nicht verhindert, beim Behandeln mit Schwefeloxyden und Luft leicht in Sulfat überzugehen.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß statt eines Metallsulfates ein Gemisch von Metallsulfaten angewandt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem zu röstenden Niederschlage Schwefel oder Schwefelverbindungen zugefügt werden.