DE528266C

DE528266C - Entfernung von Flugstaub und unerwuenschten gasfoermigen Bestandteilen aus phosphordampfhaltigen Gasen und Daempfen

Info

Publication number: DE528266C
Application number: DE1930528266D
Authority: DE
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1930-05-27
Filing date: 1930-05-27
Publication date: 1931-06-26

Description

Entfernung von Flugstaub und unerwünschten gasförmigen Bestandteilen aus phosphordampfhaltigen Gasen und Dämpfen Bei der Gewinnung von elementarem Phosphor durch thermische Prozesse, z. B. durch Reduktion natürlicher Phosphate mit Kohle unter Zusatz von Kieselsäure in elektrischen oder Schachtöfen, wird der mit den Ofengasen aus den Reaktionsräumen austretende Phosphordampf nach den gebräuchlichen Verfahren durch Kondensation in Trocken- oder aßwäschern abgeschieden. Hierbei erhält man ein Phosphorkondensat, das durch den unvermeidlich entstehenden und bei der Kondensation des Phosphors größtenteils mitabgeschiedenen Flugstaub in einem Maße verunreinigt ist, daß die Aufarbeitung des rohen Kondensats auf Phosphor oder Phosphorverbindungen erheblich gestört wird. Außer dem Flugstaub enthalten die Ofengase gewisse Anteile schädlicher Gase, wie Schwefelwasserstoff oder schweflige Säure, die den Kondensationsapparaturen gefährlich werden und zu einer Verunreinigung des Phosphors durch Schwefelverbindungen führen können.
Man hat bereits versucht, diesen Flugstaub durch mechanische Abscheidungsvorrichtungen bekannter Art, wie Staubkammern, Zyklone u. dgl., vor der Kondensation des Phosphors aus den Gasen abzutrennen. Der hierdurch erzielbare Effekt ist jedoch unzureichend. Man hat ferner vorgeschlagen, die Gasreinigung auf elektrischem Wege bei Temperaturen oberhalb des Taupunktes des Phosphors durchzuführen. Die elektrostatische Abscheidung des Flugstaubes hat jedoch den schwerwiegenden Nachteil, daß, wie bekannt; Phosphordampf durch Glimmentladungen in roten Phosphor umgewandelt werden kann. Man läuft also Gefahr, daß die Ausbeute an gelbem Phosphor dadurch vermindert wird, daß neben den stets in den Gasen von vornherein vorhandenen geringen Anteilen von rotem Phosphor in den Reinigungsvorrichtungen weitere Mengen roten Phosphors nachgebildet und mit dem Flugstaub ausgeschieden werden. Ferner gelingt naturgemäß die Abscheidung der störenden gasförmigen Verunreinigungen mit Hilfe von elektrischen Gäsreinigungsvorrichtungen nicht.
Es wurde gefunden, daß man eine vollständige Beseitigung des Flugstaubes und der unerwünschten gasförmigen Bestandteile aus phosphordampfhaltigen Gasen oder Dämpfen, wie sie z. B. bei der Gewinnung von elementarem Phosphor aus Phosphaten unter Zusatz von Kieselsäure und Kohle z. B. in elektrischen oder Schachtöfen gewonnen werden, durch nasse Waschung der Gase in Waschvorrichtungen der bekannten Art, wie Riesel-oder Schleuderwäschern, erreichen kann, wenn man als Waschmittel Flüssigkeiten verwendet, die bei der Temperatur der Gase einen niedrigen Dampfdruck haben, mit dem Phosphordampf nicht reagieren und die Temperatur der Waschflüssigkeit oberhalb des je- weiligen Taupunktes des Phosphordampfes hält, um Kondensation von Phosphordampf in den Waschvorrichtungen zu verhüten. Als geeignete Waschflüssigkeiten kommen in erster Linie Salzlösungen in Betracht, deren Siedepunkte über, zweckmäßig in größerer Entfernung von dem Taupunkt des Phosphordampfes liegen. Bei dem Verfahren zur Gewinnung von Phosphor im Hochofen, bei dem das Gichtgas je Kubikmeter etwa 35 g Phosphor enthält, der Taupunkt also bei etwa ioo° liegt, eignen sich Lösungen z. B. von Calciumchlorid, Erdalkali- oder Alkalichloriden oder Nitraten, Magnesiumsulfat u. dgl. Statt dessen kann man, insbesondere im Falle höheren Partialdruckes des Phosphordampfes, auch Phosphorsäurelösungen geeigneter Konzentration verwenden, in dein genannten Beispiel also eine 5o- bis 6o°/oige Phosphorsäure. Auch hochsiedende öle oder andere organische Flüssigkeiten kommen in Betracht. Falls der Taupunkt des Phosphordampfes und der Siedepunkt der Waschflüssigkeit so nahe beieinander liegen, daß eine Kondensation von Phosphor in den Wäschern zu befürchten ist, so kann man das Ofengas zweckmäßiger-weise durch inerte Gase, vorzugsweise entphosphortes Ofengas, verdünnen, und zwar mindestens so weit, daß der Taupunkt des Phosphordampfes unterhalb des Siedepunktes der jeweils verwendeten Waschflüssigkeiten zu liegen kommt. Will man mit dem Flugstaub gleichzeitig auch den Schwefelwasserstoff aus den Gasen beseitigen, um die Verunreinigung des Phosphors durch Schwefel zu verhüten, so kann man den Waschflüssigkeiten Stoffe zusetzen, die, wie Eisenhydroxyd, Schwefelwasserstoff, zu binden vermögen.
Der Flugstaub fällt in den Wäschern als Schlamm an, der mittels Abscheidungsvorrichtungen bekannter Art, wie Klärbehältern, Filterpressen u. dgl., kontinuierlich von den Behandlungsflüssigkeiten abgetrennt und zur Nutzbarmachung des gleichzeitig abgeschiedenen roten Phosphors in feuchtem Zustande, gegebenenfalls nach vorheriger Auswaschung des Waschmittels, der Erzeugungsstätte der phosphordampfhaltigen Gase oder Dämpfe wieder zugeführt werden kann. Der bei der Verwendung wässeriger Waschflüssigkeiten mit den behandelten Gasen abziehende Wasserdampf kann zweckmäßigerweise durch Zuführung entsprechender Mengen von Wasser in die Waschvorrichtungen fortlaufend ersetzt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Entfernung von Flugstaub und unerwünschten gasförmigen Bestandteilen aus phosphordampfhaltigen Gasen oder Dämpfen, wie sie z. B. bei der Gewinnung von elementarem Phosphor aus Phosphaten unter Zusatz von Kieselsäure und Kohle z. B. in elektrischen oder Schachtöfen gewonnen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase bei Temperaturen oberhalb des Taupunktes des Phosphordampfes in Waschvorrichtungen bekannter Art, wie Riesel- oder Schleuderwäschern, mit dem Phosphordampf gegenüber indifferenten und bei der Temperatur der Gase niedrigen Dampfdruck besitzenden Flüssigkeiten, wie z. B. Salzlösungen, Phosphorsäurelösungen, hochsiedende öle oder andere organische Flüssigkeiten, behandelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für die Behandlung der Gase Flüssigkeiten verwendet werden, deren Siedepunkte über, zweckmäßig beträchtlich über dem Taupunkt des Phosphordampfes liegen.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase vor ihrer Behandlung mit den Flüssigkeiten durch inerte Gase, vorzugsweise entphosphorte Ofengase, mindestens so weit verdünnt werden, daß der Taupunkt des Phosphordampfes unterhalb des Siedepunktes der jeweils verwendeten Behandlungsflüssigkeiten zu liegen kommt.
4. Verfahren nach Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Behandlungsflüssigkeiten Stoffe zugesetzt werden, die, wie Eisenhydroxyd, Schwefelwasserstoff, zu binden vermögen.
5. Verfahren nach Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung wässeriger Waschflüssigkeiten der mit den behandelten Gasen abziehende Wasserdampf durch Zuführung entsprechender Mengen von Wasser in den Waschvorrichtungen fortlaufend ersetzt wird.
6. Verfahren nach Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der als Schlamm in den Waschvorrichtungen anfallende Flugstaub kontinuierlich von den Behandlungsflüssigkeiten abgetrennt und zur Nutzbarmachung des mitabgeschiedenen roten Phosphors in feuchtem Zustande, gegebenenfalls nach vorheriger Auswaschung des Waschmittels, in an sich bekannter Weise der Erzeugungsstätte der phosphordampfhaltigen Gase oder Dämpfe wieder zugeführt wird.