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Absorption von Ammoniak und Schwefelwasserstoff aus Gasen Durch das
Patent 5o4 640 und dessen Zusatzpatent sind Verfahren zur gleichzeitigen Absorption
von Ammoniak und Schwefelwasserstoff aus solche nebeneinander enthaltenden Gasen
vermittels Ammoniumsulfit-Bisulfitlösungen geschützt, wobei gemäß dem Verfahren
des Zusatzpatents ein Teil des Schwefelwasserstoifgehaltes durch eine Vorwäsche
mit Thiosulfat unter Zusatz von schwefliger Säure vorher entfernt wird.
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Es wurde nun gefunden, daß auch Lösungen von Ammoniumpolythionaten
dazu benutzt werden können, um in Verbindung mit einer Absorption vermittels ;Ammonsulfit-Bisulfitlösungen
gemäß dem Verfahren des Hauptpatents Gase, welche nebeneinander Ammoniak und Schwefelwasserstoff
enthalten, hiervon vollkommen zu reinigen. Hierzu wird das Gas nach Befreiung von
einem mehr oder weniger großen Teil oder von seinem ganzen Ammoniakgehalt in einer
ersten Stufe einer Waschung mit Ammoniumpolythionatlösungen unterzogen und in einer
zweiten Waschstufe mit Ammonsulfit-Bisulfitlösungen vollkommen gereinigt. Hierbei
soll zugleich der bei dem Wiederbelebungsverfahren des in der ersten Waschstufe
erhaltenen Thiosulfats vermittels schwefliger Säure, insbesondere in Form von Röstgas,
von der Thiosulfatlösung nicht aufgenommene Anteil der schwefligen Säure zur Herstellung
der in der zweiten Waschstufe erforderlichen Aminonsulfit-Bisulfitlösung bzw. zu
deren Auffrischung dienen.
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Ammoniumpolythionatlösungen allein sind bereits zum gleichen Zweck
verwandt worden (s. Patentschrift 2-2 475). Jedoch ist es zu einer technisch erfolgreichen
Durchführung dieses Verfahrens nicht gekommen, da die in Frage kommenden chemischen
Umsetzungen dazu viel zu langsam verlaufen und ebenfalls die Absorptionsfähigkeit
der Thiosulfatlösung für schweflige Säure viel zu gering ist (siehe F. R a s c h
i g , Zeitschrift f. angew. Chemie, Band 33, Seite 26o ff. [192o], sowie W. Funcke,
Zeitschrift f. Gas- und Wasserfach,
Band V8, Seite 388, aoe, 417,
.1,;611. [19=51)-1n der beiliegenden schematischen Zeichntu 1g ist ein I3cispiel
der Ausführungsform eines solchen kombinierten Absorptionsverfahrens wiedergegeben.
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Das in bekannter 1Vcise von einem mehr oder weniger großen Teil oder
auch vollständig von seinem Ammoniakgehalt befreite Rohgas wird in einem Wascher
i, Zuleitung 1z mit einer Ammoniumpolythionatlösung gewaschen, wobei es einen etwa
noch vorhandenen Ammoniakgehalt und einen mehr oder weniger großen Teil seines Schwefelwasserstotfgehaltes
verliert, und sodann in einem zweiten Wascher 2 mit Hilfe einer Ammoniumsullit-Bisullitlösung
vollkommen von Ammoniak und Schwefelwasserstoff befreit, den es durch die
Reingasleitung 13 verläßt. Die Behälter 5 und 6 bzw. 7 stellen die den beiden
Waschern i und 2 zugeordneten Vorratsgzfäße dar.
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Die in dem Wascher i an Thiosulfat angereicherte Waschflüssigkeit
wird nun in einem Wascher 3 durch Behandeln mit schwefliger Säure, .etwa in Form
von Röstgas, Zuleitung 14, regeneriert. Hierbei bildet sich in der Lösung zunächst
eine lockere Addi tionsverbindung zwischen Thiosulfat und Schwefeldioxyd, aus der
erst allmählich beim Stehen Polythionat entsteht und die eine merkliche S O2-Tension
besitzt. Mit zunehmender SO-Aufnahme nimmt daher die Aufnahmefähigkeit der
Lösung hierfür immer mehr ab, und es wird daher die Lösung nach genügender Anreicherung
an SO2 in einen der drei Vorratsbehälter 8, 9, io abgelassen, in denen sich die
Polythionatbildung und damit die Regeneration vollendet. Zugleich wird eine in einem
dieser Behälter inzwischen umgewandelte Waschflüssigkeit zur Beschikkung des Waschers
i an Stelle der soeben der Regeneration zugeführten, in eines der beiden Vorratsgefäße
5 oder 6 übergeführt. In dieser Weise wiederholen sich die einzelnen Operationen
in passenden Zeitabständen.
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Der aus dem Nascher 3 austretende Gasrest enthält nun noch .einen
mehr oder weniger großen Gehalt an Schwefeldioxyd. Dieser dient dazu, in einem Wascher
.1 mit dazugehörigem Vorratsbehälter i i, dem die aus dem Gas vor dem Nascher i
abgeschiedene Ammonialcmenge durch Leitung i 6 als gasförmiges Ammoniak oder in
Form von Atnmoniakwasser zugeführt wird, das für den Waschproze(3 in dem Wascher
2 erforderliche Aminonsulfit-Bisullitgemischlierzustellen. Hierzu kann in verschiedener
Weise verfahren «-erden, indem entweder die Waschflüssigkeit aus Wascher e im Kreislauf
hintereinander dauernd die Waschcr .2 und 4 durchhiuft -und somit in 4 dauernd auf
einer bestimmten Konzentration an Sulfit-Bisulfit gehalten wird, oder indem der
Wascher 4. lediglich dazu dient, aus Ammoniak und schwefliger Säure Sulfit-Bisullit
herzustellen, das von Zeit zu Zeit oder dauernd dem 1Vascher 2 zugeführt wird. Die
genügend angereicherten Waschflüssigkeiten werden durch Leitung 17 abgenommen.
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Die einzelnen Waschstufen können natürlich zum Teil oder ganz in zwei
oder mehrere Unterstufen zerlegt werden. Auch kann z. B. nur ein Teil des Rohgases
der Vorwaschung mit Polythionatlösungen unterzogen werden.
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Eine besondere Ausführungsform dieses Verfahrens besteht darin, daß
die in der zweiten Waschstufe aus dem Sulfit-Bisulfitgemi.sch entstehenden, Thiosulfat
neben Polythionaten enthaltenden angereicherten Waschflüssigkeiten ganz oder teilweise
in der ersten Stufe zur V orwaschung benutzt werden.
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Das Verfahren ist bei gewöhnlicher, mäßig erniedrigter oder erhöhter
Temperatur durchführbar.
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Die erhaltenen, an Thiosulfat angereicherten `Waschflüssigkeiten werden,
nachdem sie in der Regenerierungsapparatur 3 in ausreichendem Maße in Polythionat
übergeführt worden sind, durch Erhitzen in Sulfat und Schwefel übergeführt, z. B.
nach dem Verfahren des Patentes 26492o, wobei etwa entwickelte schweflige Säure
in die Absorptionsanlage zurückgeführt wird. Der ausgeschiedene Schwefel wird zum
Teil verbrannt und liefert die für die Durchführung des Prozesses erforderliche
schweflige Säure.
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Das Verfahren läßt sich in weitestgehender Weise allen möglichen Betriebsverhältnissen
anpassen, da es durch verschiedene Bemessungen des Umfanges der Vorwaschung mit
Polythionatlösungen sowie Änderung der Stärke der Waschflüssigkeit, deren Temperatur
und SO-Beladung möglich ist, die aufgenommenen Mengen Ammoniak und Schwefehvasserstolf
innerhalb weitester Grenzen zu verändern.
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Hierbei ergibt sich der große Vorteil, daß die bei alleiniger.Venvendungzur
Gaswaschung nicht ausreichende Absorptionsfähigkeit der 'Polythionatlösungen für
Ammoniak und besonders für Schwefelwasserstoff erstmalig durch Kombination mit den
außerordentlich viel absorptionsfähigeren Sul(it-BisiLliitliistingen zu einem technisch
durchführbaren Verfahren ausgestaltet wird. Gleichzeitig wird durch die- Verwendung
dieser Lösungen auch der sonst nicht zu beseitigende Nachteil der mangelnden Absorptionsfähigkeit
der Thiosulfatlösungen für schweflige Säure unschädlich gemacht. da die von diesen
nicht aufgenommenen 11eiigen derselben zur Bereitung
der in der
zweiten Waschstufe erforderlichen Sulfit-Bisulfitlösungen restlos nutzbar gemacht
werden.