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Verfahren zur Gewinnung von Schwefelwasserstoff. Die Erfindung betrifft
die Gewinnung von Schwefelwasserstoff in konzentrierter oder reiner Form aus Gasen.
Die Gase, für die das Verfahren anwendbar ist, sind vorzugsweise solche, die Kohlensäure
in gegenüber dem Schwefelwasserstoff verhältnismäßig geringen Mengen enthalten.
Ein typisches Beispiel derartiger Gase ist das Gas, welches bei der Destillation
und beim Kracken von Petroleum entsteht und das 5 Volumenprozent oder mehr an Schwefelwasserstoff
und dabei wenig oder gar keine Kohlensäure enthalten kann. Das @'erfahren läßt sich
indessen auch bei anderen Gasen anwenden, wie z. B. Koksofengas, das so hergestellt
oder behandelt worden ist, daß es einen verhältnismäßig niedrigen Gehalt an Kohlensäure
besitzt.
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Gemäß der Erfindung sollen derartige Gase derart behandelt werden,
daß ein Teil ihres Schwefelwasserstoffgehalts oder der Gesamtgehalt entfernt wird
und der entfernte Schwefelwasserstoff in konzentrierter Form gewonnen wird, so daß
er für beliebige Zwecke, z. B. für die Herstellung von Schwefelsäure, benutzt werden
kann.
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Es ist schon vorgeschlagen worden, Leuchtgas u. dgl. von Schwefelwasserstoff,
Kohlensäure und Cyanwasserstoffsäure durch Waschen des Gases mit Lösungen verschiedener
Salze der Alkalien und der alkalischen Erden (z. B. Natriumsulfid) zu befreien,
aber diese Verfahren sind bisher von der Gegenwart von Ammoniak im Gase abhängig
gewesen. Das Ammoniak tritt aber in den abgeschiedenen Produkten wieder auf und
muß von diesen durch Sonderverfahren entfernt werden. Es hat sich herausgestellt,
daß durch Behandlung von Gas, welches kein Ammoniak enthält, oder aus dem das Ammoniak
zuvor entfernt worden ist, eine große Vereinfachung und Wirksamkeit des Verfahrens
erhalten werden kann, während die Wiederbrauchbarmachung der Waschflüssigkeit außerdem
erleichtert ist.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß ein
Gas, welches Schwefelwasserstoff, aber kein Ammoniak enthält, durch eine Lösung
eines nicht flüchtigen Alkalimetallsulfids hindurchgeleitet wird, um den Schwefelwasserstoff
aus dem Gas zu absorbieren.
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In der Zeichnung ist eine Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens
beispielsweise und schematisch dargestellt.
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Als Mittel zur Entfernung des Schwefelwasserstoffs aus dem Gas kann
eine Alkalisulfidlösung benutzt werden, die leicht regeneriert und immer wieder
benutzt werden kann, wobei im wesentlichen ein ununterbrochener
Kreislauf
entsteht. Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird Natriumsulfid (Na2S) als
typisches, nicht flüssiges Alkalisulfid benutzt. Wird schwefelwasserstoffhaltiges
Gas mit einer Lösung von Natriumsulfid behandelt, so wird der Schwefelwasserstoff
absorbiert und Natriumhydrosulfid wird gebildet Na2S+ H2S - 2NaHS.
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Diese Absorption wird vorzugsweise bei gewöhnlicher Temperatur vorgenommen.
Wird die entstandene Lösung' von Natriumhydrosulfid . erhitzt, so wird Schwefelwasserstoff
in . Freiheit gesetzt und Natriumsulfid bildet sich zurück 2 NaHS - Na. s -E- HZ
S.
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Die Entfernung des Schwefelwasserstoffs kann durch Erhitzen unter
Vakuum oder durch Hindurchleiten von Luft oder anderen Gasen durch die Lösung beschleunigt
werden, wobei diese Gase mechanisch wirken. Eine genügend weitgehende Entfernung,
die für viele praktische Zwecke hinreicht, kann durch einfaches Lüften der Lösung
bei gewöhnlicher Temperatur mit Hilfe von Luft oder anderen geeigneten Gasen erreicht
werden; man kann aber eine derartige Lüftung auch mit Erhitzen kombinieren. Zur
Ausführung der Erfindung wird eine Lösung von Natriumsulfid, die beispielsweise
io Prozent Na2S enthält, benutzt; es können aber auch andere Konzentrationen angewendet
werden. Diese Lösung wird in das Gefäß B eingebracht und mittels der Pumpe C durch
die Rohrleitung D auf den Skrubber E gepumpt. Das schwefelwasserstoffhaltige Gas,
etwa von der Petroleumdestillation herrührend, tritt in den Skrubber bei . F ein
und verläßt ihn bei G, nachdem der Schwefelwasserstoff daraus entfernt worden ist.
Die Lösung fließt aus dem Skrubber durch das Rohr H in den Behälter A, aus
dem sie mittels der Pumpe I
zuerst zu dem Wärmeaustauschapparat und Kondensator
j gepumpt wird, wo die Lösung durch die von dem Erhitzer N kommenden Dämpfe vorgewärmt
wird. Darauf geht die vorgewärmte Lösung durch das Rohr K in die Wärmeaustauschvorrichtung
L, wo sie weiter durch die heiße, von dem Erhitzer N kommende Lösung vorgewärmt
wird. Die nunmehr vollständig vorgewärmte Lösung geht durch das Rohr M in den Erhitzer
N. Dieser ist mit Prallflächen ausgestattet, um eine gleichmäßige Verteilung und
ein gleichmäßiges Durchströmen der Lösung zu erreichen. Die Erhitzung wird durch
Dampfschlangen oder durch direkten Dampf bewirkt. Die heiße, das regenerierte Natriumsulfid
enthaltende Lösung geht von dem Erhitzer durch das Rohr 0 in die Wärmeaustauschvorrichtung
L, aus welcher sie durch Pumpe P in den Kühler Q
gepumpt und mittels
kalten Wassers oder auf andere Art gekühlt werden kann. Die gekühlte Lösung läuft
wieder in das Gefäß B, von wo sie von neuem in den Kreislaufprozeß zu dem Skrubber
geschickt wird.
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Der Wasserdampf und der Schwefelwasserstoff aus dem- Erhitzer N gehen
durch die Rohrleitung R und den Kondensator J hindurch, wo sie den größten Teil
ihrer Wärme an die frisch eingetretene Lösung abgeben. Das Kondensat aus J kann
in dem Sammelgefäß S aufgefangen werden und zu dem Behälter A durch das Rohr
T zurückgeleitet werden. Der konzentrierte Schwefelwasserstoff zieht durch
das Rohr U ab und kann in beliebiger `'eise benutzt werden. In manchen Fällen ist
es vorteilhaft, den Erhitzer N unter Vakuum arbeiten zu lassen, und dies wird durch
eine entsprechende Apparatenanordnung mit Leichtigkeit erreicht.