-
Konzentrierung und gleichzeitige Regenerierung von Sauerstoffsäuren
des Schwefels enthaltenden Lösungen, Abfallsäuren o. dgl. Die bei vielen industriellen
Verfahren entstehenden Abfallschwefelsäuren bzw. Lösungen, welche die Analogen oder
Homologen der Scliwefelsiiure enthalten, bieten infolge ihrer gewaltigen Menge und
Zusammensetzung ein schwer zu bewältigendes und zugleich lästiges ybfallproLulct,
zu dessen Beseitigung in der Regel bedeutende Mittel aufgewendet werden müssen.
-
Dort, wo es die Zusammensetzung derartiger Abfallsäuren usw. ermöglicht,
hat man zwar versuch, z. B. den Schwefelsäureanteil dieser Nebenprodukte in Form
von Salzen o. dgl. wiederzugewinnen; jedoch reichen diese oder ähnliche Verwertungsarten
in der Regel nicht aus, um die beträchtlichen Mengen Abfallsäure usw. nutzbringend
zu bewältigen.
-
Die Wiedergewinnung der in den Abfallsäuren enthaltenen Sauerstoffsäuren
des Schwefels scheiterte bisher hauptsächlich daran, daß entweder der Verdünnungsgrad
dieser Säuren eine Konzentrierung und Wiedergewinnung als unrentabel erscheinen
ließ oder aber die Beseitigung der in den Abfallsauren enthaltenen Beimengungen,
hauptsächlich organischen Ursprungs bzw. deren Umwandlungsprodukte, verursachte
zu hohe Kosten, uni derartige Verfahren wettbewerbsfähig zu gestalten. Es wurde
gefunden, daß die Konzentrierung und gleichzeitige Wiedergewinnung von die Sauerstoffsäuren
des Schwefels enthaltenden Lösungen, Abfallsäuren o. dgl. in außerordentlich einfacher,
kontinuierlicher und schneller Weise in einer Reaktion durchgeführt werden kann,
wenn man diese Lösungen mit den in bekannter Weise (Berichte der Deutsch. Chem.
Gesellschaft 59, S. 2672 ff. u. 62, S. 126r) bei Einwirkung der Oxyde des Schwefels
auf die Oxyde des Stickstoffs entstehenden Verbindungen behandelt.
-
Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt z. B. derart,
daß das aus der Einwirkung von Oxyden des Schwefels auf die Oxyde des Stickstoffs
auf die eine oder andere Art entstehende Reaktionsprodukt (SO"),N O u. a. direkt
in die zu regenerierende bzw. konzentrierende Abfallsäure vorteilhaft unter Rühren
und unter Vermeidung zu starker Erwärmung eingebracht wird.
-
Bei der Ausübung des Verfahrens werden die in den Abfallsäuren usw.
enthaltenen Verunreinigungen zerstört bzw. ausgeschieden und die Oxydationsprodukte
dieser Begleitstoffe unter gleichzeitiger Konzentrierung der Schwefelsäure daraus
entfernt, so daß die so entstehende Säure, gegebenenfalls nach Reinigung durch Filtration
oder durch andere bekannte
Maßnahmen, ihrem ursprünglichen oder
einem anderen Verwendungszweck in hochkonzentrierter Form wieder zugeführt werden
kann.
-
Die Reaktionsdauer des Verfahrens läßt sich wesentlich abkürzen, wenn
gleichzeitig z. B. bei Anwesenheit von in der Säure gelösten oder suspendierten
Reaktionsbeschleunigern mit oxydativer Wirkung, wie z. B. Verbindungen des Eisens,
des Kupfers, des Cers, des Zinns o. dgl., Luft oder Sauerstoff durch die Reaktionsmasse
hindurchgeblasen wird. Hierbei können die verwendeten Katalysatoren in den nachfolgenden
Arbeitsgängen wieder verwendet werden.
-
Sollte die Anwesenheit geringer Mengen an Oxyden des Stickstoffs oder
des Schwefels in der regenerierten bzw. konzentrierten Säure nachteilig für deren
Wiederverwendung sein, so werden diese in bekannter Weise beseitigt.
-
Die während des Verfahrens nicht umgesetzten gas- oder dampfförmigen
Reaktionsteilnehmer werden, gegebenenfalls nach Richtigstellung ihrer Zusammensetzung,
wieder in das Verfahren zurückgeführt.
-
Das Verfahren eignet sich u. a. vorteilhaft für die Wiedergewinnung
und gleichzeitige Konzentration der für die Reinigung und Trennung von natürlichen
oder künstlich gewonnenen Verbindungen des Kohlenstoffs erforderlichen Mengen an
Sauerstoffsäuren des Schwefels, besonders dort, wo der Bezug oder die Darstellung
von konzentrierten Säuren infolge der Lage des Verbraucherortes mit Schwierigkeiten
verbunden ist.
-
Beispiel i Ein Gemisch aus Schwefeldioxyd und nitrosen Gasen, etwa
im Verhältnis 2:1, wird in einem über i6o° C erhitzten Rohr o. dgl. aus widerstandsfähigem
Material zur Reaktion gebracht und die durch Vereinigung der beiden Reaktionsteilnehmer
entstehende Verbindung (SO")".i\TO in Abfallschwefelsäuren, welche bei der Reinigung
von Erdöl abfallen, eingebracht.
-
Die Verbindung wird von der Säure lebhaft absorbiert, wobei einerseits
das in der Säure vorhandene Wasser hauptsächlich zur Bildung von Schwefelsäure verbraucht
wird, während andererseits die in der Abfallsäure enthaltenen Koblenstoffverbindungen
usw. zu Kohlensäure oxydiert werden.
-
Zwecks Ableitung der Reaktionswärme und zur gleichzeitigen Unterstützung
des Oxydationsvorganges wird ein Luft- oder Sauerstoffstrom durch die Reaktionsmasse
geblasen.
-
Die ev t1. nicht verbrauchten Oxyde des Stickstoffs bzw. des Schwefels
werden im Gegenstrom, gegebenenfalls durch eine andere bekannte Maßnahme, der ständig
oder periodisch zufließenden Abfallsäure entgegengeführt und in dieser zur Lösung
gebracht, während im gleichen Maße des Zulaufes die hochkonzentrierte Schwefelsäure
kontinuierlich oder periodisch abgelassen wird. Nach Dekantierung, Filtration o.
dgl. von evtl. abgeschiedenen Sulfurierungs- oder N itrierungsprodukten oder anderen
Begleitkörpern ist die hochkonzentrierte Säure wieder verwendungsfähig.
-
Beispiel e An Stelle der Verwendung von Abfallsäuren gemäß Beispiel
i werden die bei der Reinigung von Verschwelungs- oder Kokereiprodukten anfallenden,
schwefelsäurehaltigen Lösungen nach Beispiel i behandelt, gegebenenfalls unter Zusatz
von Verbindungen des Eisens.
-
Beispiel 3 Die bei der Vorreinigung der für die Fett-und Ölspaltung
bestimmten Substanzen entstehenden Abfallsäuren werden unter Zusatz von Manganverbindungen
gemäß Beispiel i behandelt, wobei die nach Beendigung des Verfahrens abgeschiedenen
Sauerstoffüberträger für weitere Arbeitsgänge wieder benutzt werden.
-
Beispiel d.
-
Behandelt man die bei der Trocknung von Gasen usw. entstehende Säure
nach Erschöpfung ihrer Wirksamkeit gemäß Beispiel i, so ist das Regenerat, gegebenenfalls
nach Zusatz von Ammonsulfat zwecks Pieseitigung von etwa vorhandenen Oxyden des
Stickstoffs, sofort wieder zu verwenden.
-
Beispiels Nitrierabfallsäuren werden unter Zusatz von Verbindungen
des Cers oder des Kupfers bzw. Gemischen dieser gemäß Beispiel i behandelt.
-
Beispiel 6 Die bei der Herstellung von Cellulose entstehenden Ablaugen
werden unter Zusatz von Verbindungen des Zinns oder des Cers bzw. von Gemischen
der unter Beispiel e bis 5 genannten Oxydationsbeschleuniger gemäß Beispiel i behandelt.
-
Beispiel Die bei der Herstellung von Pergamentpapier oder ähnlicher
Stoffe entstehende Abfallsäure wird gemäß Beispiel i behandelt, gegebenenfalls unter
Zusatz der unter Beispiel e bis 6 genannten Oxydationsbeschleuniger.