DE3625573A1

DE3625573A1 - Verfahren zum entfernen von schwefelwasserstoff aus gasstroemen

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Publication number: DE3625573A1
Application number: DE19863625573
Authority: DE
Inventors: Amos Turk; John Michael Brassey
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-01-15
Filing date: 1986-07-29
Publication date: 1987-07-16
Also published as: GB2185194B; GB8618250D0; US4615714A; JPS62171734A; FR2592811B1; CA1257458A; GB2185194A; MX171800B; FR2592811A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entfernen von Schwefelwasserstoff und anderen Gasen aus einem Gasstrom, der in die umgebende Atmosphäre abgelassen wird. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Entfernen von Schwefelwasserstoff aus Luft, bevor diese in die Atmosphäre abgelassen wird.

Schwefelwasserstoff ist seit langem dafür bekannt, daß er zum einen sogar in sehr kleinen Konzentrationen in Luft unangenehm riecht und zum anderen extrem giftig ist. Sein Geruch ist bereits für die meisten Menschen in Konzentrationen unangenehm, bei denen nur wenige Teile je Million Volumenteile vorhanden sind, und er ist erfaßbar und sogar erkennbar in derart geringen Konzentrationen, bei denen nur wenige Teile je Milliarde Volumenteile vorhanden sind. G. Leonardos, vergl. J. Air Pollution Control Association, Bd. 19, S. 91 (1969), hat als Geruchsschwelle für Schwefelwasserstoff 0.47 Teile je Milliarde Volumenteile in Luft angegeben. Desweiteren wird Schwefelwasserstoff sowohl bei vielen natürlichen als auch bei industrielle Vorgängen oder Prozessen erzeugt. Beispielsweise erzeugt die bakterielle Zerlegung von schwefelhaltigen organischen Stoffen Schwefelwasserstoff, und daher ist dieses Gas in Fäkaliengruben, auf Müllhalden, in Schwefelquellen und in verrottender Vegetation, die reich an Schwefel ist, wie Kohl, Broccoli und Rosenkohl vorhanden. Außerdem gibt die Erzeugung von Papiermasse und Papier, die Reinigung von Abwasser und die Lagerung und der Transport von Erdölprodukten Schwefelwasserstoff in die umgebende Atmosphäre ab. Aus diesen Gründen sind beträchtliche Anstrengungen zur Entwicklung verbesserter Verfahren zum Entfernen von Schwefelwasserstoff aus der Luft gemacht worden. Die US-Patentschrift 40 72 479 beschreibt die Benutzung eines Bettes von Aktivkohle, die mit Ätznatron und Feuchtigkeit zum Entfernen von Schwefelwasserstoff und anderer Schwefelverbindungen behandelt worden ist. Der gesättigte oder erschöpfte Kohlenstoff kann durch Behandlung mit verdünnter Ätznatronlösung regeneriert werden.

Es sind einige Offenbarungen erfolgt, die die Verwendung von Ammoniakgas als Hilfsmittel zum Entfernen von Schwefelwasserstoff aus der Luft vorsehen. Der US-Patentschrift 21 68 933 ist die technische Lehre zu entnehmen, daß Schwefelwasserstoff industriellen Gasen, wie Wassergas, durch Verwendung von Aktivkohle mit Zusatz geringer Mengen von Luft und Ammoniak entzogen werden kann. Die Britische Patentschrift 3 37 348 offenbart ebenfalls die Verwendung von Ammoniak, jedoch geschieht dies zur Reaktivierung von Kohlenstoff und nicht zu dessen Verwendung als Adsorbens. Engelhardt (vergl. Zeitschrift für angewandte Chemie, Bd. 34, S. 293-296) beschreibt das Zusetzen von Ammoniak zu einem Gasstrom, der Schwefelwasserstoff und Sauerstoff enthält, zur Rückgewinnung des Schwefels. Auf dasselbe Verfahren ist in der US-Patentschrift 40 72 479 Bezug genommen.

Die Untersuchungen der Anmdelderin zum Entfernen von Schwefelwasserstoff aus Luft, die dieses Gas enthält, haben ergeben, daß das Zusetzen von Ammoniak hilfreich ist, das Entfernen von Schwefelwasserstoff aus der Luft dann zu verbessern, wenn ein Luftstrom, der sowohl Schwefelwasserstoff als auch Ammoniak enthält, durch Aktivkohle geleitet wird. Indessen ergab das Einleiten von Ammoniak in den schwefelwasserstoffhaltigen Luftstrom häufig die Bildung von festem Ammoniumpolysulfid in der Anlage, durch die der Luftstrom geleitet wird, und dessen Ablagerung darin. Das Zustandekommen dieser Ablagerungen erforderte eventuell die Demontage der Anlage, um diese Ablagerungen zu entfernen, da sie die Strömungsrate des Luftstroms zu der Aktivkohle verringerten, auf welche Weise der Durchsatz des Verfahrens verringert wurde. Derartige Demontagevorgänge sind zeitraubend und kostspielig.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Entfernen von Schwefelwasserstoff, der in sauerstoffhaltigen Gasströmen, wie Luftströmen, vorhanden ist, aus diesen Gasströmen durch Leiten des betreffenden Stroms durch Aktivkohle zu schaffen. Desweiteren soll durch die Erfindung ein derartiges Verfahren geschaffen werden, das das Zusetzen von Ammoniak zu dem Strom vorsieht. Schließlich soll durch die Erfindung ein Verfahren geschaffen werden, das das Zusetzen von Ammoniak zu dem schwefelwasserstoffhaltigen Gasstrom oder Luftstrom vorsieht, wobei in diesem Verfahren nur wenig oder kein Ammoniumpolysulfid in der Anlage abgelagert wird, durch die der Luftstrom, der sowohl Schwefelwasserstoff als auch Ammoniak enthält, geleitet wird.

Weitere Aufgaben für das erfindungsgemäße Verfahren werden aus der im folgenden gegebenen Beschreibung ersichtlich.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Entfernen von Schwefelwasserstoff, der in sauerstoffhaltigen Gasströmen, beispielsweise Luftströmen, enthalten ist, aus diesen Strömen, wobei das Verfahren das Einleiten von Ammoniak in den schwefelwasserstoffhaltigen Gasstrom oder Luftstrom und dann das Leiten des Stroms durch Aktivkohle beinhaltet. Es wurde herausgefunden, daß es zum Zwecke des Erreichens einer maximalen Wirkung des Ammoniaks beim Entfernen von Schwefelwasserstoff aus dem Gasstrom oder Luftstrom und zum Verhindern der Bildung von Ammoniumpolysulfid sowie dessen Ablagerung in der betreffenden Anlage notwendig ist, daß die Konzentrationen des Schwefelwasserstoffs und des Ammoniaks in dem Gasstrom oder Luftstrom innnerhalb bestimmter Grenzen liegen müssen.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Entfernen von Schwefelwasserstoff, der in einem sauerstoffhaltigen Gasstrom, beispielsweise einem Luftstrom, enthalten ist, aus diesem Strom, wenn Ammoniak in den Gasstrom eingeführt wird, bevor dieser durch die Aktivkohle geleitet und dann an die Atmosphäre abgegeben wird, vorgeschlagen, das folgende Schritte enthält:

(a) Erfassen und Messen der Konzentration des Schwefelwasserstoffs in dem Gas,
(b) Zusetzen von Ammoniak zu dem Gas in einer Menge, die wirksam zum Entfernen des Schwefelwasserstoffs aus dem Gas ohne damit einhergehende Bildung festen Ammoniumpolysulfids ist, und
(c) Leiten des ammoniakhaltigen Gases durch ein Bett aus Aktivkohle.

Es wird bevorzugt, daß der Bereich der Konzentration des Schwefelwasserstoffs, der in dem Gasstrom vorhanden ist, von ungefähr 5 Teilen je Million Volumenteile bis ungefähr 10 000 Teilen je Million Volumenteile reicht.

Die minimale Menge von Ammoniak, die zugesetzt wird, entspricht derjenigen Konzentration, die wirksam für das Entfernen von Schwefelwasserstoff aus dem Gas ist. Indessen können bei höheren Konzentrationen von Ammoniak relativ zu dem Schwefelwasserstoff, der in dem Gas vorhanden ist, feste Ammoniumpolysulfide als Nebenprodukt gebildet werden. Daher entspricht die obere Grenze der Menge des zugesetzten Ammoniaks derjenigen Konzentration von Ammoniak relativ zu der Konzentration von Schwefelwasserstoff, die die Bildung der Polysulfide bewirken wird. Zum Beispiel reicht, wenn die Konzentration von Schwefelwasserstoff in dem Gas von 5 Teilen je Million Volumenteile bis ungefähr 4000 Teilen je Million Volumenteile in dem Gas reicht, die Konzentration des zugesetzten Ammoniaks, die notwendig ist, um das Entfernen des Schwefelwasserstoffs zu bewirken, von einer Konzentration, die gleich im Wert mit der Konzentration des Schwefelwasserstoffs ist, der in dem Gas vorhanden ist, bis hinauf zu einem maximalen Wert von 6000 Teilen je Million Volumenteile. Im einzelnen reicht die wirksame Konzentration des Ammoniaks von 5 Teilen je Million Volumenteile bis ungefähr 6000 Teilen je Million Volumenteile, wenn die Konzentration von Schwefelwasserstoff im Gas von 5 Teilen je Million Volumenteile bis 4000 Teilen je Million Volumenteile reicht, wobei der minimale Wert der effektiven Konzentration von Ammoniak gleich der identischen Konzentration von Schwefelwasserstoff ist, der in dem Gasstrom vorhanden ist. Bei dem höheren Wert von Schwefelwasserstoff, der in dem Gasstrom vorhanden ist, d. h. in dem Bereich von 4000 Teilen je Million Volumenteile bis 10 000 Teilen je Million Volumenteile reicht die wirksame Konzentration von zugesetztem Ammoniak von ungefähr 4000 Teilen je Million Volumenteile bis ungefähr 6000 Teilen je Million Volumenteile. Bei den Konzentrationen, die zuvor angegeben wurden, relativ zu der Konzentration von Schwefelwasserstoff, der in dem Gas vorhanden ist, wird im wesentlichen der gesamte Schwefelwasserstoff entzogen, während die Aktivkohle aktiv bleibt und kein Ammoniumpolysulfid in der Anlage abgelagert wird.

Die Einrichtung, die zum Entfernen von Schwefelwasserstoff aus dem Gas benutzt wird, und die Meßeinrichtungen zum Messen der Konzentration von Schwefelwasserstoff sind herkömmliche Einrichtungen und sind vom Stand der Technik her bekannt.

Die Erfindung wird aus im folgenden beschriebenen Beispielen verständlich. Diese Beispiele sind lediglich zur Erläuterung gegeben. Die Erfindung ist keinesfalls auf diese Beispiele beschränkt.

Die im folgenden beschriebenen Beispiele 1 u. 2 verdeutlichen die Wirksamkeit, die beim Entfernen von Schwefelwasserstoff erreicht wird, wenn Ammoniak in den Gasstrom eingeführt wird, der durch ein Bett von Aktivkohle geleitet wird.

Beispiel 1

In einem Laborversuch wurde ein angefeuchteter Lufstrom, der 10 000 Teile je Million Volumenteile Schwefelwasserstoff enthielt, in eine zylindrische Säule aus körniger Aktivkohle, die 1 Zoll = 25.4 mm im Durchmesser und 6 Zoll = 152.4 mm in Richtung des Luftstroms hoch war, bei einer volumetrischen Rate von 1150 ml/min eingeleitet. Der austretende Strom war zunächst geruchslos, nahm dann innerhalb von 10 bis 15 Minuten einen schwachen Geruch nach Schwefelwasserstoff an und wurde dann innerhalb von 20 bis 30 Minuten vom Geruch her unerträglich.

Beispiel 2

Es wurden die Bedingungen des Beispiels 1 mit der Modifikation wiederholt, daß 15 000 Teile je Million Volumenteile Ammoniakgas in den Luftstrom zusammen mit dem Schwefelwasserstoff vor der Säule aus Aktivkohle eingeleitet wurden. Der austretende Luftstrom, der zunächst geruchslos war, hatte bald einen starken Ammoniakgeruch, jedoch keinerlei Geruch von Schwefelwasserstoff. Chemische Untersuchungen auf Schwefelwasserstoff hatten negative Ergebnisse. Dieser Zustand erhielt sich für 20 Stunden, nach denen sich der austretende Luftstrom so wie in dem Beispiel 1 verhielt, indem er zunächst einen Schwefelwasserstoffgeruch annahm und dann innerhalb von 20 Minuten nach dem erstmaligen Erfassen dieses Gases vom Geruch her unerträglich wurde. Nach dem Experiment wurde die Einrichtung geöffnet, und es war eine Ablagerung von Ammoniumpolysulfid in dem Kanal vorhanden, durch den die Luft, die sowohl den Schwefelwasserstoff als auch das Ammoniak enthielt, geleitet wurde.

Folgend auf die Prozedur, die in dem Beispiel 2 beschrieben wurde, wurden Experimente mit Luftproben, die unterschiedliche Konzentrationen von Schwefelwasserstoff und Ammoniak enthielten, durchgeführt. Die Ergebnisse, die die Konzentrationen von Schwefelwasserstoff und Ammoniak und den Grad der Ablagerung von Ammoniumpolysulfid zeigen, sind in der unten stehenden Tabelle 1 angegeben. In allen Experimenten verhielt sich die austretende Luft wie in dem Beispiel 2 beschrieben in bezug auf den Schwefelwasserstoff, der darin nachweisbar war. In der folgenden Tabelle sind die Konzentrationen in Teilen je Million Volumenteile angegeben.

Tabelle 1

Fortsetzung Tabelle 1

In der letzen Spalte der Tabelle bedeuten:

+++,6= eindeutig feststellbare Ablagerung, ++,6= geringfügige Ablagerung, +,6= äußerst geringfügige Ablagerung, -,6= keine Ablagerung.

Während gezeigt wurde, daß die einwandfreie Steuerung der Konzentration des Ammoniaks, das einem schwefelwasserstoffhaltigen Luftstrom zugesetzt wird, die Wirkung des Entfernens von Schwefelwasserstoff aus einem solchen Strom verstärkt, und zwar ohne einhergehendes Ablagern von Ammoniumpolysulfid in der Einrichtung, bringt die Verwendung von Ammoniak in Großprozessen andere Probleme dahingehend mit sich, daß das Ammoniak in die umgebende Atmosphäre abgegeben wird, was eine Geruchsbelästigung bewirkt.

Das Abgeben von Gasen in die Atmosphäre ist eine sehr gut beobachtete Einzelheit in der Wissenschaft der Meteorologie, (vergl. beispielsweise "Atmospheric Diffusion" von F. Pasquill, D. Van Nostrand Co., London, 1962). Mathematische Formeln zum Berechnen der erwarteten Konzentrationen von Verunreinigungsstoffen bei unterschiedlichen Entfernungen von einer gegebenen Quelle sind theoretisch gewonnen und experimentell bestätigt worden. Eine derartige am meisten benutzte Formel ist diejenige, die als die "Bosanquet- und Pearson"-Gleichung bekannt ist (C. H. Bosanquet und J. L. Pearson, "The Spread of Smoke und Gases From Chimneys", Trans. Faraday Soc., Bd. 32. S. 1249, 1936) und folgendermaßen lautet: wobei die verwendeten Ausdrücke folgende Bedeutung haben:

C _{0, max},6ist die maximale Konzentration von Verschmutzungsteilchen, die auf Bodenniveau erreicht wird, und zwar ausgedrückt als ein Bruchteil der Konzentration der Verschmutzung an der Quelle (in dem Kamin oder dergl.), nämlich beispielsweise als
C _{0, max} = C _Bodenniveau/C _Kamin;Q,6ist die Emissionsrate vom Kamin aus in Volumen/Zeiteinheit (Kubidfuß/Minute cfm);p u. q,6sind Diffusionskoeffizienten bezogen auf die atmosphärische Turbulenz; u,6ist die Windgeschwindigkeit in Weglänge/Zeiteinheit (Fuß/Minute ft/min); H,6ist die Höhe des Kamins über Bodenniveau (Fuß ft).

Das Verhältnis (p/q) ist ein Turbulenzparameter, der wie folgt bestimmt ist:

Der Abstand x _max, bei dem die maximale Bodenniveaukonzentration erreicht wird, ist gegeben durch:

x _max = H/2p

Die Geruchsschwellen-Konzentration von Ammoniak ist in einem Untersuchungsbericht mit 5 Teilen je Million Volumenteile (ppm) angegeben worden (vergl. F. A. Patty, Industrial Hygiene und Toxicology, Interscience Publishers, Inc., New York, 1949), und eine andere mit 47 Teilen je Million Volumenteile (vergl. G. Leonardos, J. Air Pollution Control Association, Bd. 19, S. 91, 1969). Die Höhe der Differenz zwischen diesen beiden Werten ist nicht unüblich in der Literatur über Geruchsschwellenwerte, und kann sehr wohl das Ergebnis von Differenzen der Sensibilität der Begutachter sein, die in den beiden Studien herangezogen wurden.

Von der Anmelderin wurde herausgefunden, daß ein wirksames System für die Kontrolle des Schwefelwasserstoffgeruchs unter Verwendung von Ammoniak in Verbindung mit Aktivkohle die Zumischung von Ammoniak zu dem sauerstoffhaltigen Gasstrom, der Schwefelwasserstoff enthält, in einer Konzentration nicht geringer als die Konzentration des Schwefelwasserstoffs in dem Strom, wenn die Konzentration des Schwefelwasserstoffs von 5 Teilen je Million Volumenteile bis 4000 Teilen je Million Volumenteile reicht, und nicht größer als diejenige erfordert, die unter die Schwelle der Geruchswahrnehmung von Ammoniak durch dessen Einleitung in die Luft zu dem Punkt der maximalen Konzentration auf Bodenniveau reduziert würde.

Alternativ dazu kann die Einleitungskonzentration von Ammoniak durch die Forderung festgelegt werden, daß die Entweichungskonzentration von Ammoniak bei dem Kamin hoch genug sein soll, um durch Geruch erfaßbar zu sein, jedoch noch nicht größer sein soll, als diejenige, die unter die Geruchsschwelle durch dessen Abgabe an die Luft bis zu dem Punkt der maximalen Bodenniveau-Konzentration reduziert würde. Die maximale Konzentration von Ammoniak, die vorhanden sein kann, ist der Wert C _{0, max}, der leicht aus der oben angegebenen Formel berechnet werden kann.

Die Anwendung dieser Prinzipien ist in den in folgenden erläuterten Beispielen 33 bis 36 dargestellt.

Beispiel 33

Ein Luftstrom von 2500 cfm (Kubikfuß je Minute) = ca. 71 m³ je Minute aus einem Prozeßbereich in einer Kläranlage, welcher Luftstrom 60 Teile je Million Volumenteile Schwefelwasserstoff enthielt, wurde durch ein zylindrisches Bett aus 640 lb = ca. 29 kg körniger Aktivkohle, das ein Fuß = 304.8 mm tief in Richtung des Lufststroms war, geleitet. Die Bettdichte betrug 27 lb pro cu ft = ca. 350 kg/m³. Der austretende Luftstrom wurde von einem Abzug abgegeben, der 12 Fuß = ca. 3.65 m über Bodenniveau angeordnet war. Es wurde Ammoniakgas bei einer Konzentration von 200 Teilen je Million Volumenteile in den Gasstrom vor der Kohle eingeleitet. Die Außenluft war sehr ruhig mit einer Windgeschwindigkeit von ungefähr 1 Meile pro Stunde = ca. 1850 m/h. Unter diesen Bedingungen war p/q = 0.50 und Die angenommene maximale Bodenniveau-Konzentration von Ammoniak ist

C _Bodenniveau = C _{0, max} × C _Kamin = 0.021 × 200 Teile je Million Volumenteile = 4.2 Teile je Million Volumenteile.

Bei Nichtvorhandensein irgendeines Steuersystems würde die maximale Bodenniveau-Konzentration von Schwefelwasserstoff

0.021 × 60 Teile je Million Volumenteile = 1.26 Teile je Million Volumenteile

ausmachen, was weit oberhalb der Geruchsschwelle läge und für die meisten Menschen einen unerträglichen Geruch mit sich bringen würde.

Der Abstand, bei dem das Auftreten der maximalen Bodenniveau- Konzentration erwartet würde, nämlich x _max, beträgt

x _max = H/2p = 12 ft/(2 × 0.02) = 300 ft = 91.4 m

Es wurden sieben Geruchssachverständige eingesetzt, wovon jeder zuvor dahingehend ausgesucht wurde, daß er normale Riechfähigkeiten und eine normale Geruchsempfindlichkeit hatte. Mit diesen Sachverständigen wurden folgende Ergebnisse erhalten:

Gasproben, die von dem Kamin in Plastikbeuteln genommen und den Sachverständigen übergeben wurden, hatten keinen wahrnehmbaren Geruch von Schwefelwasserstoff, jedoch war der Geruch von Ammoniak leicht durch alle Sachverständigen feststellbar.

Die sieben Sachverständigen wurden dann an verschiedenen Stellen auf Bodenniveau windabwärts von dem Kamin postiert. Die mittlere Windrichtung war Ost (90°). Ein Sachverständiger war 200 ft = ca. 61 m von dem Kamin bei 90° postiert; drei Sachverständige waren 300 ft = ca. 91 m von dem Kamin entfernt postiert, einer bei 75°, einer bei 90° und einer bei 105°. Die letzen drei Sachverständigen waren 350 ft = ca. 106,7 m von dem Kamin entfernt postiert, einer bei 60°, einer bei 90° und einer bei 120°. Diese Orte wurden gewählt, um die Tatsache in Rechnung zu stellen, daß sich der aktuelle oder "augenblickliche" Ort des Ausströmens aus dem Kamin - bekannt als "Feder" (plume) - ändert, typischerweise von 10 bis 30 Grad nach jeder Seite der mittleren "Feder". Die augenblickliche "Feder" (plume) ändert sich ebenfalls in der Höhe über Bodenniveau, so daß der Abstand zu dem Punkt der maximalen Bodenniveau-Konzentration ebenfalls ein mittlerer Wert ist. Es ist daher wichtig, Geruchsbeurteilungen an verschiedenen Orten sowohl näher an und weiter von dem berechneten Punkt der maximalen Bodenniveau-Konzentration als auch zu beiden Seiten dieses Punkts durchzuführen. Die sieben Sachverständigen verblieben an deren bestimmten Orten für eineinhalb Stunden, und keiner von ihnen erfaßte zu irgendeiner Zeit irgendeinen Geruch von Ammoniak.

Beispiel 34

Der Vorgang gemäß Beispiel 33 wurde unter denselben Außenluftbedingungen und an denselben Orten für die sieben Geruchssachverständigen wiederholt, jedoch mit einer Konzentration von Ammoniak, das in den Gasstrom eingeleitet wurde, die auf 1000 Teile je Million Volumenteile erhöht war. Unter diesen Bedingungen betrug die angenommene maximale Bodenniveau- Konzentration von Ammoniak

C _Bodenniveau = 0.021 × 1000 Teile je Million Volumenteile = 21 Teile je Million Volumenteile.

Während des Eineinhalb-Stunden-Versuchs nahmen die Sachverständigen, die bei 200 ft = ca. 61 m und 75°, bei 300 ft = ca. 91.4 m und 75°, bei 300 ft = ca. 91.4 m und 90° sowie bei 350 ft = ca. 107 m und 90° postiert waren, von Zeit zu Zeit Ammoniakgeruch wahr. Offensichtlich war die Konzentration von Ammoniak, das in den Gasstrom eingeleitet wurde, zu hoch, um unter diesen Versuchsbedingungen wirksam verdünnt werden zu können.

Beispiel 35

Es wurde ein Gasstrom von 30 000 cfm = ca. 852 m³ je Minute aus einem Fabrikationsbereich, der an eine Papierbrei- und Papierherstellung angeschlossen war und 600 Teile je Million Volumenteile Schwefelwasserstoff enthielt und in 12 gleichgroße Gasströme, jeder mit 2500 cfm = ca. 71 m³ je Minute, unterteilt war, zugrundegelegt. Jeder dieser Gasströme wurde dann durch ein zylindrisches Bett aus 640 lb = ca. 29 kg körniger Aktivkohle, das ein Fuß = 304.8 mm tief in Richtung des Luftstroms war, geleitet. Die zwölf getrennten Gasströme wurden dann durch ein Rohrsystem zu einem einzigen Gasstrom zusammengeführt, um sie dann durch einen Kamin von 40 ft = ca. 122 m oberhalb des Bodenniveaus an die Atmosphäre abzugeben. Es wurde Ammoniakgas bei einer Konzentration von 100 Teilen je Million Volumenteile in den Gasstrom mit ca. 852 m³ je Minute vor dessen Aufteilung in die 12 Kohlebetten eingeführt. Es herrschte eine mäßige Briese mit einer mittleren Windgeschwindigkeit von 15 Meilen/Stunde = ca. 27.8 km/h aus Südwest (225°) mit einer mittleren Luftturbulenz. Unter diesen Bedingungen ergab sich Die angenommene maximale Bodenniveau-Konzentration von Ammoniak war

C _Bodenniveau = 0.0019 × 1000 Teile je Million Volumenteile = 1.9 Teile je Million Volumenteile.

Bei Nichtvorhandensein irgendeines Steuersystems würde die maximale Bodenniveau-Konzentration von Schwefelwasserstoff 0.0019 × 600 Teile je Million Volumenteile = 1.14 Teile je Million Volumenteile gewesen sein, was weit oberhalb der Geruchsschwelle läge und für die meisten Menschen vom Geruch her unerträglich wäre.

Der Abstand, bei dem diese maximale Bodenniveau-Konzentration erwartet würde, nämlich x _max, beträgt

x _max = H/2p = 40 ft/(2 × 0.05) = 400 ft = ca. 121.9 m.

Gasproben, die an dem Kamin in Plastikbeuteln genommen wurden und den Sachverständigen vorgelegt wurden, hatten keinen wahrnehmbaren Geruch von Schwefelwasserstoff, jedoch war der Geruch von Ammoniak stark.

Es wurden fünf Geruchssachverständige eingesetzt, einer bei 300 ft = ca. 91.4 m und 225°, einer bei 400 ft = ca. 121.9 m und 205°, einer bei 400 ft = ca. 121.9 m und 225°, einer bei 400 ft = ca. 121.9 m und 245° sowie einer bei 500 ft = 152.4 m und 225°. Alle Sachverständigen verblieben an ihren Positionen für 75 Minuten, und es wurde zu keiner Zeit Geruch von Ammoniak festgestellt.

Beispiel 36

Der gesamte Ausstoß, der unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 35 erzeugt wurde, wurde, nachdem er durch die Kohlenstoffbetten geleitet und zu einem einzigen Strom wiedervereinigt wurde, von dem Kamin abgeleitet und direkt in die Atmosphäre von einem Kanal, der 15 ft = ca. 4,57 m über dem Bodenniveau positioniert war, abgegeben. Die atmosphärischen Bedingungen waren dieselben wie diejenigen, die in Beispiel 3 beschrieben wurden. Dabei war Die angenommene maximale Bodenniveau-Konzentration von Ammoniak war

C _Bodenniveau =0.014 × 1000 Teile je Million Volumenteile = 14 Teile je Million Volumenteile.

Die Geruchssachverständigen wurden an denselben Orten wie in Beispiel 33 beschrieben postiert. Während des Versuchs stellten alle der Geruchssachverständigen, die bei 400 ft = ca. 121.9 m postiert waren, und diejenigen, die bei 300 ft = ca. 91.4 m und 205° postiert waren, von Zeit zu Zeit Ammoniakgeruch fest. Hier war wiederum die Konzentration von Ammoniak, das in den Gasstrom eingeleitet wurde, zu hoch, um wirksam unter den Bedingungen des Versuchs verdünnt werden zu können.

Claims

1. Verfahren zum Entfernen von Schwefelwasserstoff, der in einem sauerstoffhaltigen Gasstrom enthalten ist, aus diesem Gasstrom, gekennzeichnet durch Schritte zum

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des zugesetzten Ammoniaks von der Konzentration, die wirksam für das Entfernen des Schwefelwasserstoffs aus dem Gas ist, bis zu der Konzentration von Ammoniak relativ zu dem Schwefelwasserstoff, der in dem Gas vorhanden ist, die die Bildung festen Ammoniumpolysulfids bewirkt, reicht, letztere Konzentration jedoch nicht einschließt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Schwefelwasserstoffs, der in dem Gas enthalten ist, von ungefähr 5 Teile je Million Volumenteile bis ungefähr 10 000 Teile je Million Volumenteile reicht.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Menge des zugesetzten Ammoniaks von der Konzentration des Schwefelwasserstoffs, der in dem Gas vorhanden ist, bis ungefähr 6000 Teile je Million Volumenteile reicht, wenn die Konzentration des Schwefelwasserstoffs, der in dem Gas vorhanden ist, von ungefähr 5 Teile je Million Volumenteile bis ungefähr 4000 Teile je Million Volumenteile reicht.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Menge des zugesetzten Ammoniaks von ungefähr 5 Teile je Million Volumenteile bis ungefähr 6000 Teile je Million Volumenteile reicht, wenn die Konzentration des Schwefelwasserstoffs, der in dem Gas vorhanden ist, von ungefähr 5 Teile je Million Volumenteile bis ungefähr 4000 Teile je Million Volumenteile reicht.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Menge des zugesetzten Ammoniaks von ungefähr 4000 Teile je Million Volumenteile bis ungefähr 6000 Teile je Million Volumenteile reicht, wenn die Konzentration von Schwefelwasserstoff, der in dem Gas vorhanden ist, von ungefähr 4000 Teile je Million Volumenteile bis ungefähr 10 000 Teile je Million Volumenteile reicht.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das sauerstoffhaltige Gas Luft ist.