DE428087C

DE428087C - Continuous extraction of sulfur

Info

Publication number: DE428087C
Application number: DEB118700D
Authority: DE
Inventors: Dr Paul Koppe; Dipl-Ing Hermann Oehler
Original assignee: JG Farbenindustrie AG
Current assignee: JG Farbenindustrie AG
Priority date: 1925-03-14
Filing date: 1925-03-14
Publication date: 1926-04-26

Description

Kontinuierliche Gewinnung von Schwefel. Bei der Extraktion schwefelhaltiger Massen, z. B. ausgebrauchter Gasreinigungsmassen oder mit Schwefel beladener aktiver Kohle, mittels Schwefelammonlösungen, z. B. nach den Verfahren der Patente 370526 und Zusätze 371¢16 und 372888, erhält man Ammonpolysulfidlösungen, aus denen durch Abtreiben des Schwefelammoniums durch Erhitzen der Schwefel abgeschieden werden kann. Bei diesem Verfahren erhält man einen fein verteilten oder körnigen Schwefel, der durch Schwefeleisen mehr oder weniger verunreinigt, daher grünlich gefärbt ist und entweder abgenutscht oder zentrifugiert werden muß. Farbe, Feuchtigkeitsgehalt und Beschaffenheit machen ihn für viele technische Zwecke, für die sonst Brockenschwefel benutzt wird, unbrauchbar. Erst durch Umschmelzen erhält man ein für solche Zwecke verwendbares Produkt.Continuous extraction of sulfur. In the extraction of sulphurous masses, e.g. B. spent gas cleaning compounds or sulfur-laden active coal, by means of sulfur ammonium solutions, z. B. by the process of patents 370526 and additives 371 [16 and 372888], ammon polysulphide solutions are obtained from which the sulfur can be deposited by heating off the sulfur ammonium. In this process, a finely divided or granular sulfur is obtained, which is more or less contaminated by sulfur iron, is therefore greenish in color and must either be sucked off or centrifuged. Color, moisture content and texture make it unusable for many technical purposes for which lump sulfur is otherwise used. A product that can be used for such purposes is only obtained by remelting.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren, bei dem in kontinuierlicher Arbeitsweise die Zersetzung der Polysulfidlösung so geleitet wird, daß man direkt geschmolzenen Schwefel erhält, der nach Abkühlung ein sehr reines, hochwertiges Produkt darstellt.The present invention relates to a method in which in continuous Procedure the decomposition of the polysulphide solution is conducted so that you can directly melted sulfur is obtained, which after cooling becomes a very pure, high quality Product represents.

Das Verfahren besteht darin, daß man die Polysulfidlösung einer Flüssigkeit in einem geschlossenen Kochgefäße zuführt, die bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck auf einer über dem Schmelzpunkt des Schwefels liegenden Temperatur gehalten wird.The method consists in making the polysulfide solution of a liquid in a closed cooking vessel under normal or elevated pressure is maintained at a temperature above the melting point of sulfur.

Das Verfahren wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert: In einem Kocher A (Abb. i) befindet sich die wässerige Lösung eines Salzes von solcher Konzentration, daß sie bei Atmosphärendruck bei 115' oder darüber siedet, also bei einer Temperatur, die über dem Schmelzpunkt des Schwefels (11q.°) liegt. Die Erhitzung des Kocherinhaltes kann durch Dampf mit Dampfschlangen, Dampfmantel o. dgl. oder durch Gas-, C51- oder sonstige Feuerung erfolgen.The procedure is explained in more detail below with reference to the drawing: In a cooker A (Fig. I) is the aqueous solution of a salt of such Concentration that it boils at 115 'or above at atmospheric pressure, i.e. at a temperature which is above the melting point of sulfur (11q. °). The heating the contents of the cooker can be steamed with steam coils, steam jackets or the like. Or by gas, C51 or other firing.

In die siedende Salzlösung läuft bei a die Ammonpolysulfidlösung kontinuierlich ein, während gleichzeitig Nasser- und Schwefelatnmondämpfe überdestillieren, die in dem Kühler B kondensiert werden und bei b als reine Schwefelammonlösung verlassen. Der Schwefel scheidet sich in der siedenden Flüssigkeit in Form von kleinen Tröpfchen aus, die sich vereinigen. Es sammelt sich geschmolzener Schwefel am Boden des Kochers an, wo er bei c von Zeit zu Zeit abgelassen werden oder durch ein entsprechendes Überlaufrohr kontinuierlich ablaufen kann.At a, the ammonium polysulphide solution runs continuously into the boiling salt solution while simultaneously wet and sulfuric moon vapors distill over the be condensed in the cooler B and left at b as a pure sulfur ammonium solution. The sulfur separates in the boiling liquid in the form of small droplets from that unite. Molten sulfur collects at the bottom of the stove at where he drained from time to time at c be or by a corresponding overflow pipe can run continuously.

Als zur Temperatursteigerung des siedenden Wassers geeignete Salze, die weder mit der Polysulfidlösung noch mit den in ihr enthaltenen Beimengen, z. B. Ammoncarbonat, reagieren oder einen Niederschlag geben dürfen, seien z. B. Natronsalpeter, Rhodanammonium, Seignettesalz u. a. angeführt.As salts suitable for increasing the temperature of the boiling water, which neither with the polysulfide solution nor with the admixtures contained in it, z. B. ammonium carbonate, react or give a precipitate, be z. B. sodium nitrate, Rhodanammonium, Seignette Salt and others cited.

Eine noch größere Anzahl an Salzen steht zur Verfügung, wenn man die Zersetzung bei höherem Druck als Atmosphärendruck vor sich gehen läßt. Auch kann in diesem Falle ohne Zusatz von Salzen gearbeitet werden. Man benutzt in diesen Fällen als Kocher einen druckfesten Apparat, der in der Abgangsleitung für die überdestillierenden Lösungsmitteldämpfe ein Überdruckventil nach Art der Sicherheitsventile enthält, das automatisch den Druck im Kocher auf solcher Höhe hält, daß die Siedetemperatur über den Schmelzpunkt des Schwefels gebracht wird. Dabei muß natürlich die Ammonpolysulfidlösung dem Kocher unter entsprechendem Druck. zugeführt «-erden.An even greater number of salts are available if you use the Decomposition at higher pressures than atmospheric pressure can go on. Also can in this case work can be carried out without the addition of salts. One uses in these Cases as a cooker a pressure-resistant apparatus, which is in the outlet line for the over-distilling Solvent vapors contains a pressure relief valve similar to a safety valve, which automatically keeps the pressure in the cooker at such a level that the boiling temperature is brought above the melting point of sulfur. Of course, the ammonium polysulphide solution must be used the cooker under appropriate pressure. supplied «- earth.

Abb. 2 zeigt eine hierfür geeignete Apparatur. A ist der Kocher, B der Kühler für die Schwefelammondämpfe, der mit einem Wärmeaustauscher C in Verbindung steht. Dieser soll einen Teil der bei der Kondensation des Lösungsmittels frei werdenden Wärme an die zur Zersetzung gelangende Polysulfidlösung abgeben und diese vorwärmen. Letztere wird durch die Pumpe e (oder ein Druckfaß) kontinuierlich in den Kocher hingefördert. Das Überdruckventil d regelt automatisch den Druck im Kocher. Bei c kann von Zeit zu Zeit oder kontinuierlich der geschmolzene Schwefel abgelassen werden. Arbeitet man bei genügend hohem Überdruck, d. h. bei etwa i bis ixt Atmoshären oder mehr, dann kann die Zersetzung ohne besonderen Salzzusatz erfolgen, da der Schmelzpunkt des Schwefels überschritten wird.Fig. 2 shows an apparatus suitable for this. A is the digester, B the cooler for the sulfur ammonium vapors, which is connected to a heat exchanger C. This is supposed to give off some of the heat released during the condensation of the solvent to the polysulphide solution which is decomposing and preheat it. The latter is continuously fed into the digester by the pump e (or a pressure vessel). The pressure relief valve d automatically regulates the pressure in the cooker. At c, the molten sulfur can be drained off from time to time or continuously. If one works at a sufficiently high overpressure, ie at about 1 to 1 x atmospheres or more, then the decomposition can take place without the addition of special salts, since the melting point of sulfur is exceeded.

Läßt das Überdruckventil nur einen Druck bis zu einer halben Atmosphäre über den Atmosphärendruck zu, so hat dies den Vorteil, daß man mit Apparaten arbeiten kann, die nicht unter das Dampffaßgesetz fallen und daher nicht revisionspflichtig sind. Zur Herstellung der Salzlösung eignen sich alsdann außer den _obengenannten Salzen auch z. B. Ainmonsulfat, Aininonchlorid, Kochsalz usw., deren Lösungen unter normalem Druck Siedepunkte von etwa io5 bis iio° zeigen. Es wurde ferner gefunden, daß man vorteilhaft auch diejenigen Salze verwenden kann, die bei der Entschwefelung technischer Gase mittels aktiver Kohle durch Oxydation des Schwefelwasserstoffes in der Kohle bei Gegenwart von Ammoniak entstehen und bei der Extraktion in die Polysulfidlösung hineingelangen, insbesondere Ammoniumsalze wie Ammoniuinthiosulfat und -thionate, Ammoniumsulfat u. a. Bei der kontinuierlichen Zersetzung der Polysulfidlösung reichern sich diese Ammoniumsalze im Kocher an. Durch teilweise Entfernung der Salzlösung und Ersatz durch Wasser von Zeit zu Zeit läßt sich die Salzkonzentration und die Siedetemperatur in gewünschten Grenzen halten. Auf diese Weise kann man auch das Ammoniak wieder gewinnen, das bisher infolge zu großer Verdünnung der bei der Zersetzung übrigbleibenden Endlösungen verlorengehen mußte.The pressure relief valve only releases a pressure of up to half an atmosphere above atmospheric pressure, this has the advantage that you work with apparatus that do not fall under the Dampfffassgesetz and therefore not subject to revision are. The above-mentioned are then suitable for the preparation of the salt solution Salts also z. B. Ainmonsulfat, Ainononchlorid, table salt, etc., their solutions below show boiling points of about 10-5 to 10 ° under normal pressure. It was also found that you can also advantageously use those salts that are used in the desulfurization technical gases by means of active charcoal through the oxidation of hydrogen sulfide arise in the coal in the presence of ammonia and during the extraction into the Polysulfide solution get in, especially ammonium salts such as ammonium thiosulfate and thionates, ammonium sulfate and others. With the continuous decomposition of the polysulphide solution These ammonium salts accumulate in the cooker. By partially removing the saline solution and replacement with water from time to time can reduce the salt concentration and the Keep the boiling temperature within the desired limits. This is how you can do that too Gain ammonia again, which was previously due to excessive dilution of the decomposition remaining final solutions had to be lost.

Das beschriebene Verfahren bedeutet eine große Vereinfachung der Apparatur für die Gewinnung des Schwefels, da es Rührwerke, Zentrifugen, Transmissionen und Antriebsmotoren entbehrlich macht, an Bedienung gespart wird, die Verluste an Schwefelammoniumlösung infolge des kontinuierlichen Arbeitens auf ein Minimum verringert werden, und da es schließlich auch eine wirtschaftliche Ausnutzung des Wärmeinhalts der Schwefel= ammondämpfe und des Heizdampfkondensats gestattet. Man erhält einen Schwefel von sehr großer Reinheit, der dem handelsüblichen amerikanischen oder sizilianischen Brockenschwefel durchaus gleichwertig ist. Es gelingt leicht, etwaige Verunreinigungen, wie Eisensulfid, Rost, Schmutzteilchen usw., beim Ablassen des Schwefels zurückzuhalten oder getrennt aufzufangen.The method described means a great simplification of the apparatus for the extraction of the sulfur as there are agitators, centrifuges, transmissions and Makes drive motors unnecessary, saves on operation, the losses of ammonium sulfur solution can be reduced to a minimum as a result of the continuous work, and there Finally there is also an economic exploitation of the heat content of the sulfur = ammond vapors and heating steam condensate permitted. One obtains a sulfur of very high purity, that of the commercially available American or Sicilian Lump sulfur is absolutely equivalent. It is easy to remove any impurities, such as iron sulfide, rust, dirt particles, etc., to be retained when the sulfur is drained or to collect separately.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for obtaining sulfur from ammonium polysulphide solutions, characterized in that this is fed to a liquid in a closed cooking vessel which is kept at a temperature above the melting point of sulfur under normal or elevated pressure.

2. The method according to claim i, characterized in that one under the working conditions Salt solution boiling above the melting point of sulfur is used.