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Verfahren zur Entschwefelung von,Gasen Bekanntlich sind alle in der
Technik benutzten Gase, wie Wassergas, Generatorgas u. dgl., je nach der Natur des
zur Vergasung gelangenden Ausgangsmaterials, wie Koks, Steinkohle, Braunkohle, Grude
usw.; mehr oder weniger durch Schwefel verunreinigt, der in Form von Schwefelwasserstoff
oder anderen flüchtigen Schwefelverbindungen vorhanden ist. Die Befreiung der Gase
von ihrem Schwefelgehalt vor ihrer Verwertung ist in den meisten Fällen unerläßlich,
jedoch oft, namentlich wenn es sich um große Gasmengen handelt, die gereinigt werden
sollen, mit Schwierigkeiten verbunden.
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Es ist beispielsweise bekannt, schwefelhaftige Gase dadurch von ihrem
Schwefelgehalt zu befreien, daß man sie zusammen mit Luft und Ammoniak unter solchen
Bedingungen über aktive Kohle leitet, daß eine Oxydation des Schwefelwasserstoffs
zu Schwefel stattfindet. Das Verfahren läßt sich jedoch nur mit einem verhältnismäßig
staubfreien und- -trockenen Gas ausführen, ferner sind dazu umfangreiche Apparaturen
notwendig.
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Es wurde nun gefunden, daß man technische Gase, wie Wassergas, Generatorgas
u. dgl., die von ihrer Gewinnung her katalytisch wirkende staubförmige Stoffe, wie
Flugasche, Verbrennungsrückstände, unvergaste oder unverbrannte Kohleteilchen u.
dgl. mit sich führen, in einfachster und vorteilhafter Weise von ihrem Schwefelgehalt
befreien kann, wenn man ihnen, zwecks Oxydation der Schwefelverbindungen zu Schwefel,
Luft oder andere geeignete sauerstoffhaltige Gase oder Sauerstoff und gegebenenfalls
Ammoniak zuführt und den unter Einhaltung einer für die Reaktion günstigen Temperatur
erzeugten Schwefel zusammen mit den staubförmigen Stoffen aus dem Gasstrom abscheidet.
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Die Überführung der Schwefelverbindungen in Schwefel kann man beispielsweise
derart ausführen, daß man in den die Generatoranlage verlassenden, gegebenenfalls
auf etwa zoo bis 2oo° gekühlten Gasstrom an einer oder mehreren geeigneten Stellen
der Gasleitung diejenige Sauerstoffmenge in Form von reinem Sauerstoff oder Luft
oder anderen geeigneten sauerstoffhaltigen Gasen, wie z. B. Lindeluft, einleitet,
die zur völligen Oxydation der genannten Schwefelverbindungen erforderlich ist.
Zufolge der katalytischen Wirkung der im Gas vorhandenen staubförmigen Stoffe und
des entweder von vornherein im Gas vorhandenen oder gegebenenfalls zugesetzten Ammoniaks
ist meist schon nach wenigen Sekunden die Oxydation beendet, so daß an einer der
Strömungsgeschwindigkeit entsprechend weiter im Gasweg gelegenen
Stelle
keine oder nur noch- eine geringe Menge flüchtiger Schwefelverbindungen im Gasstrom
festzustellen ist. Die Menge des zuzusetzenden Ammoniaks richtet sich dabei nach
der ;Menge des in den zu reinigenden Gasen meist schon vorhandenen Ammoniaks. In
manchen Fällen ist nur ein ganz geringfügiger oder überhaupt kein Ammoniakzusatz
erforderlich.
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Aus Gasen, die einen aktiven Staubgehalt aufweisen, der größer ist
als der für die Oxydation der Schwefelverbindungen und die Aufnahme des gebildeten
Schwefels erforderliche, kann man vorher einen Teil dieses Staubes mittels einer
der üblichen Staubabscheidungsmethoden entfernen. Der Vorteil dieser Maßnahme liegt
darin, daß man geringere Staubmassen mit höherem Schwefelgehalt aufzuarbeiten hat
und dafür kleinere Apparaturen verwenden kann als beim Arbeiten mit großem Überschuß
an Staub, der für die Abscheidung des Schwefels unnötig ist.
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Wie sich ferner gezeigt hat, läßt sich das Verfahren auch bei solchen
Gasen, deren Gehalt an katalytisch wirkendem Staub für die Oxydation der Schwefelverbindungen
nicht ausreicht, sehr gut anwenden, wenn man ihnen fein verteilte, katalytisch wirkende
staubförmige Stoffe, wie z. B. aktive Kohle oder kohlenstoffhaltige Verbrennungsrückstände
von Braunkohle, die gemäß dem Patent 445 252 -die Eigenschaften aktiver Kohle besitzen,
oder die bei dem Verfahren des Patents 437 97o anfallende Asche o. dgl., zusetzt.
Die Zuführung dieser Stoffe kann zusammen mit oder auch getrennt von den Oxydationsgasen
erfolgen.
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Das vorliegende Verfahren gestaltet sich außerordentlich wirtschaftlich,
da es keinen Aufwand an teuren Chemikalien und keine besonderen kostspieligen Vorrichtungen
erfordert. Die Reaktion kann beispielsweise in einer beliebigen Rohrleitung, die
mit einer Zuführungsleitung versehen ist, und die Gewinnung des schwefelhaltigen
Staubes mit Hilfe einer beliebigen mechanischen oder elektrostatischen oder sonstigen
Staubabscheidungsvorrichtung durchgeführt werden. Das Verfahren kann in besonders
vorteilhafter Weise der Erzeugung von Wassergas und anderen brennbaren Gasen gemäß
dem Verfahren des Patents 437 970 und dessen Zusatzpatent angeschlossen werden;
bei dieser Art der Gaserzeugung läßt sich nämlich die Menge des vom erhaltenen Rohgas
mitgeführten Staubes entsprechend dem jeweiligen Schwefelgehalt des Gases je nach
dem Druck der Vergasungsmittel beliebig vergrößern oder verringern, so daß hier
eine vorherige Abscheidung des Staubüberschusses mittels besonderer Abscheidungsvorrichtungen
oder andererseits eine besondere Zuführung weiterer Mengen katalytisch wirkender
staubförmiger Stoffe nicht erforderlich ist.
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Der .anfallende schwefelhaltige Staub läßt sich in verschiedenster
Weise nutzbringend verwerten. Man kann ihn z. B., unmittelbar oder nachdem er in
Brikett- oder Pillenform gebracht ist, zwecks Gewinnung von schweflige Säure enthaltenden
Gasen abrösten und diese zur Schwefelsäuredarstellung benutzen, er kann ferner nach
dem Verfahren des Patents 297 922 direkt auf Zement und Schwefelsäure verarbeitet
werden, falls seine Zusammensetzung ihn hierfür geeignet erscheinen läßt, oder man
kann ihn endlich zwecks Gewinnung des Schwefels in elementarer Form irgendeinem
Extraktionsverfahren unterwerfen.
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Von den bisher üblichen Entschwefelungsverfahren, die auf der Anwendung
einer besonderen Gasreinigungsmasse beruhen, ist das vorliegende Verfahren wesentlich
verschieden. Die Wirksamkeit einer solchen Gasreinigungsmasse beruht z. B.' auf
ihrem Gehalt an Eisenoxydhydrat, das mit den zu beseitigenden Schwefelverbindungen
in Eisensulfid übergeht. Der Reinigungsvorgang ist also eine chemische Umsetzung,
bei der der wirksame Bestandteil der Reinigungsmassen verbraucht wird, so daß diese
einer umständlichen Wiederbelebung unterworfen werden müssen. Demgegenüber werden
bei dem vorliegenden Verfahren die zu entfernenden flüchtigen Schwefelverbindungen
mittels Sauerstoffs in Gegenwart der in dem Gase bereits vorhandenen aktiven Stoffe
zu Schwefel oxydiert; hierbei erleiden die aktiven Stoffe keine chemische Veränderung,
so" daß eine Regenerierung überhaupt -nicht in Betracht kommt, zumal da diese Stoffe
lediglich an sich minderwertige Verunreinigungen darstellen. Ein anderes bekanntes
Verfahren besitzt den erheblichen Nachteil, daß in besonderen Kontakträumen angeordnete
Katalysatoren (aktive Kieselsäure) erforderlich sind, die ebenfalls wiederbelebt
werden müssen.