DE33100C - Verfahren und Apparate zur Gewinnung von Schwefel ausRöstgasen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT. \%

KLASSE 40: Hüttenwesen.

Die directe Reduction der schwefligen Säure der Röstgase von Schwefelkies, Blende, Kupferkies, Bleiglanz oder von ähnlichen Gasgemischen durch glühende Kohle ist wiederholt versucht worden, hat jedoch keine befriedigende Resultate ergeben.

Der ungünstige Verlauf dieses Processes beruht im wesentlichen darauf, dafs einmal zur Erwärmung der an 5 O² verhältnifsmäfsig armen, hauptsächlich aus atmosphärischem und einem Rest von Sauerstoff bestehenden Gase auf die zur Reduction der SO² erforderlichen Glühhitze eine bedeutende Menge von Brennmaterial erforderlich ist. Ferner wird durch den in den Gasen enthaltenen freien Sauerstoff ein nicht unbeträchtlicher Theil der Reductionskohle nutzlos verbrannt. Andererseits beeinträchtigen die grofsen Mengen indifferenter Gase sowohl die Intensität der Reduction als auch nach der Reduction die Absetzung des gebildeten, fein vertheilten Schwefels sehr nachtheilig. Endlich zeigte es sich noch, dafs selbst der Reductionsprocefs nicht gleichmäfsig vor sich ging und dafs der eine Theil der S O²-Molecüle noch vollständig intact war, während bei einem anderen Theil schon eine Ueberreduction zu Schwefelkohlenstoff stattgefunden hatte. Die Ausbeute an Schwefel war infolge dessen stets nur eine sehr geringe.

. Alle diese Uebelstände werden bei dem nachstehend beschriebenen Verfahren der Gewinnung von Schwefel aus Röstgasen im wesentlichen vermieden. Bei diesem Verfahren gelangt die schweflige Säure in den Gasgemischen nicht direct zur Reduction, sondern erst, nachdem sie von den übrigen schädlichen oder indifferenten Bestandteilen getrennt worden ist.

Die Trennung der schwefligen Säure von den anderen Gasen bewirken wir -in erster Linie nach unserem unter No. 26181 und 27581 im Deutschen Reiche patentirten Verfahren, indem wir, wie dort näher beschrieben, die S O² durch Wasser absorbiren, die wässerige Lösung zum Kochen erhitzen, zerstäuben und mit Hülfe von Dampfeinblasung die schweflige Säure als Gas austreiben.

Die nach diesem oder ■ anderen bekannten Verfahren, soweit dieselben nicht für sich geschützt sind, aus den Röstgasen dargestellte schweflige Säure gelangt nunmehr zur Reduction. '

Wie schon angedeutet, geht der Reductionsprocefs beim Ueberleiten von S O'² über glühende Koks oder Kohlen nicht glatt nach der Gleichung SO² H- C= CO² + S. vor sich; man erhält vielmehr ein Gasgemisch, welches mehr oder weniger aus Kohlensäure, Kohlenoxyd, schwefliger Säure, Schwefeldampf, Kohlenstoffoxysulfid, Schwefelkohlenstoff und unter Umständen noch, wenn die Kohlen gashaltig sind, aus Schwefelwasserstoff und Wasserdampf be-, steht. Bei Anwendung einer längeren Kohlenschicht und bei langsamem. Durchleiten würde sich zwar der Gehalt an S O² vermindern, dagegen aber wieder der Schwefelkohlenstoff und Kohlenstoffoxysulfidgehalt zunehmen, während

bei kürzerer. Kohlenschicht und schnellem Durchleiten die letzteren zwar in geringerem Mafse auftreten, dagegen aber auch der gröfste Theil der schwefligen Säure unreducirt bleibt. Niemals erhält man bei diesem Procefs, wenn man das Gasgemisch gleich nach dem Passiren der Kohlenschicht zur Abkühlung bringt, eine befriedigende S-Ausbeute, da immer ein sehr wesentlicher Theil als S 0'² oder andererseits als CS² und COS verloren geht.

Zur Erzielung einer besseren Ausbeute ist es nach den Versuchen der Erfinder nothwendig, dafs die bereits durch eine glühende Kohlenschicht geströmten S O'²- Gase noch lä'ngere Zeit unter Ausschlufs jedes weiteren reducirenden Einflusses auf Glühhitze erhalten bleiben, was in der Weise geschieht, dafs dieselben noch durch eine mit glühenden Chamottesteinen oder ähnlichem indifferenten Material ausgesetzte Kammer geleitet werde. Hier tritt nun eine Wechselwirkung der noch vorhandenen schwefligen Säure einerseits und des unter dem Einflufs der Kohle entstandenen Kohlenoxyds, Schwefelkohlenstoffes und Kohlenstoffoxysulfids andererseits ein, bei welchen, wenn die genannten Gase in richtigem, durch Regulirung der Strömungsstärke leicht zu erzielendem Verhältnifs vorhanden waren, nur Kohlensäure und Schwefel resultirt. Durch eine Schichtung der glühenden Reductionskohle mit indifferentem Material läfst sich gleichfalls ein ähnlicher Effect erzielen.

Ferner kann auch zur Reduction statt der Kohle reines Kohlenoxydgas oder Leuchtgas angewendet werden. Bei Verwendung von Kohlenoxydgas mischt man das S O²-Gas mit seinem doppelten Volumen C O und leitet das Gemisch durch eine mit glühendem indifferenten Material angefüllte Kammer. Der Procefs geht hierbei nach der Gleichung S O'² -f- 2 CO = 2 C O² -f- S vor sich. Aehnlich ist die Umsetzung bei Leuchtgas, nur dafs hier noch Wasser auftritt.

Die erforderliche Menge genügend reinen Kohlenoxydgases erhält man, indem man die Hälfte der nach Absetzen des Schwefels bei diesem Procefs resultirenden Kohlensäure absaugt und durch ein mit glühender Kohle angefülltes Rohr leitet. Der nicht wieder verwendete Theil der resultirenden C O² wird mit heifser Luft oder den glühenden Röstgasen der Oefen gemischt, damit die in der Kohlensäure vorhandenen geringen Mengen S Ö'², C S², COS und S sämmtlich wieder in S O'² übergeführt werden und in Gemeinschaft mit den Röstgasen zur abermaligen Absorption mit Wasser gelangen. Die Ausführung des Reductionsprocesses ist durch die beiliegende Zeichnung veranschaulicht.

Die schweflige Säure tritt durch das Rohr a in den mit Kohle (Koks, Holzkohle) gefüllten, aus einzelnen Chamotteringen aufgesetzten Cylinder b, welcher von den durch Kanäle c herbeigeführten Generatorgasen umspielt und glühend erhitzt wird. Die zur Hälfte reducirte schweflige Säure, vermengt mit den gebildeten Schwefeldämpfen und den entsprechend erzeugten Kohlenoxydgasen etc., gelangt durch das Verbindungsrohr d nach dem mit intacter Glühmasse (Chamottestücke, Ziegelklein etc.) angefüllten Cylinder e, welcher von den durch die Oeffnungen f abgehenden Heizgasen des ersten Cylinders umspielt und erhitzt wird. Durch die Glühmasse nach abwärts hindurchgehend, setzt sich die zweite Hälfte der schwefligen Säure unter Schwefeldampf und Kohlensäurebildung um, und gelangen diese Gase in den Vorcondensationsraum g und von da nach dem Hauptcondensationsraum h, an dessen Ende nun die Kohlensäuregase zum Austritt gelangen.

Die den zweiten Cylinder e umspielenden Feuergase fallen durch die seitlichen Kanäle i herunter und werden durch Kanal K nach dem Schornstein abgeführt. Der condensirte flüssige Schwefel sammelt sich an den tiefer gelegenen Stellen des Condensationsraumes an, von wo er durch das Rohr O zum Abflufs gelangt bezw. direct in Form¹ gegossen wird.

Derselbe Apparat kann auch bei der directen Reduction der S O² durch Kohlenoxydgas angewendet werden. Alsdann läfst man durch Rohr a die Hälfte der aus der Kühlkammer entweichenden C O² mit Hülfe eines Ventilators eintreten. Die CO² (ι Volumen) wird beim Aufsteigen durch die glühende Kohlenschicht in b zu 2 Volumen Kohlenoxyd reducirt und letzteres sodann mit ι Volumen der durch Rohr Z eingelassenen schwefligen Säure gemischt.

Die beiden Bestandtheile dieses Gasgemisches wirken sodann beim Passiren der glühenden Chamotteschicht in e auf einander ein und liefern 1 Volumen Sqhwefeldämpfe und 2 Volumen C O². Die Schwefeldämpfe condensiren sich in der Kühlkammer, während von der entweichenden C O² die Hälfte wieder zur Verwendung gelangt.

Bei Anwendung von Leuchtgas zur Reduction fällt der mit Kohle gefüllte Cylinder ganz weg.

Da bei der Umsetzung S0^s + 2C0 = 2 C O'² 4- 5, sowie auch bei den anderen angeführten Processen eine beträchtliche Menge Wärme frei wird, welche hier durch Uebertragung auf beigemischte indifferente Gase nicht vermindert wird, so ist zur Erhaltung der Chamottemasse auf Glühhitze nur eine verhältnifsmäfsig sehr geringe Wärmezufuhr von aufsen nothwendig. Die Zuführung des Reductionsmaterials erfolgt aus dem Behälter ρ mittelst Schneckenbetriebes durch das Einwurfrohr q, welches zum Stochenvund Hinunterstofsen der

sich etwa stauenden Reductionsmasse mit einer Schnecke versehen ist. Die Wegnahme der sich unten ansammelnden Aschenrückstände erfolgt durch Schneckenbetrieb.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Das Verfahren, die schweflige Säure haltenden Gase, nachdem dieselben eine glühende Kohlenschicht passirt haben, unter Ausschlufs weiterer reducirender Einflüsse in einem geeigneten Räume auf Glühhitze zu erhalten, zum Zwecke der Erreichung einer Wechselwirkung der noch vorhandenen schwefligen Säure einerseits und des unter dem Einflüsse der Kohle entstandenen Kohlenoxyds, Schwefelkohlenstoffes und Kohlenstoffoxysulfids andererseits.

   Das Zusammenbringen der schweflige Säure haltenden Gase mit Kohlenoxydgas, Leuchtgas oder einem geeigneten kohlenstoffreichen Gasgemische zum Zwecke der Reduction der schwefligen Säure zu Schwefel. Zum Zwecke der Wiedergewinnung der mit der Kohlensäure aus den Condensationskammern entweichenden Schwefelverbindungen die Verbrennung der letzteren zu schwefliger Säure durch Beimischung von Luft oder Röstgasen und die Wiedereinführung dieser Gasgemische in die SO²-Absorptionsanlage.

   Die Combination der aus feuerfestem Material hergestellten Gefäfse b, welche die Reductionsmasse aufnehmen, mit den Gefäfsen e, welche mit Glühmassen angefüllt sind. ' .

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.