Verfahren zur Ausnutzung des bei der Reinigung von Gasen vermittels
Druckgasauswaschung anfallenden, im Waschwasser gelösten schwefelhaltigen Gases
Es ist bekannt, Schwefelwasserstoffe aus Gasen der trocknen Destillation von Brennstoffen
dadurch zu entfernen, daß man das von Teer, Ammoniak, evtl. Cyan und Naphthalin,
gereinigte, aber noch Schwefelwasserstoff enthaltende Gas in zwei Ströme teilte,
den kleineren Gasstrom mit einer genügenden Menge Luft oder Sauerstoff mischte,
um den Schwefelwasserstoff bei Anwesenheit von Kontakten zu schwefliger Säure zu
oxydieren und die den Kontaktraum verlassende schweflige Säure mit dem größeren
schwefelwasserstoffhaltigen Gasstrom zusammenzuführen, wobei die gewünschte Umsetzung
zu Schwefel eintrat. Bei diesem Verfahren wurde jedoch- ein Teil des hochwertigen,
verhältnismäßig wenig Schwefelwasserstoff enthaltenden Gases verbrannt, wodurch
große Verluste an ausnutzbaren Verbrennungsgasen eintraten. Gleichzeitig bewirkte
die geringe Konzentration des Schwefelwasserstoffes im Gas nur einen trägen Verlauf
der Reaktion. Um diese Mängel zu umgehen, wird gemäß vorliegender Erfindung ein
Verfahren zur Anwendung gebracht, wobei der im Rohgas enthaltene Schwefelwasserstoff
durch Druckauswaschung dem Gase quantitativ entzogen und hierauf aus dem Druckwaschwasser
durch Entspannen eine Menge hiervon ausgetrieben wird, die ganz oder teilweise in
Schwefeldioxyd umgewandelt wird, um das übrige im Entspanner frei gemachte Schwefelwasserstoffgas
zusammen mit dem restlichen, im Wasser gelöst gebliebenen, zu oxydieren. Unter gleichzeitiger
Berieselung mit Wasser in einer geeigneten Vorrichtung, z. B. einem Waschturm, wird
hierbei der gesamte Schwefelwasserstoff der Einwirkung des Schwefeldioxyds ausgesetzt.Method of exploiting the agent in the purification of gases
Pressurized gas scrubbing of the sulphurous gas dissolved in the scrubbing water
It is known to extract hydrogen sulfides from gases of the dry distillation of fuels
by removing the tar, ammonia, possibly cyan and naphthalene,
divided the purified gas, which still contained hydrogen sulfide, into two streams,
mixed the smaller gas stream with a sufficient amount of air or oxygen,
to add the hydrogen sulphide to sulphurous acid in the presence of contacts
oxidize and the sulphurous acid leaving the contact space with the larger one
Combine hydrogen sulfide-containing gas stream, with the desired implementation
entered to sulfur. In this process, however, part of the high-quality,
relatively little gas containing hydrogen sulfide burned, whereby
great losses of usable combustion gases occurred. Simultaneously caused
the low concentration of hydrogen sulfide in the gas only has a sluggish course
the reaction. In order to overcome these shortcomings, according to the present invention, a
Method applied, wherein the hydrogen sulfide contained in the raw gas
Quantitatively withdrawn from the gases by pressure washing and then from the pressure washing water
a lot of it is driven out by relaxation, which is wholly or partly in
Sulfur dioxide is converted to the remaining hydrogen sulfide gas released in the flash
to oxidize together with the rest of the water that remained dissolved in the water. Under simultaneous
Sprinkling with water in a suitable device, e.g. B. a washing tower is
in this case the entire hydrogen sulfide is exposed to the action of sulfur dioxide.
Ein zahlenmäßig belegtes Beispiel möge den Reaktionsverlauf ausführlicher
wiedergeben.A numerically documented example may describe the course of the reaction in more detail
reproduce.
Das durch Verschwelung von mitteldeutscher Rohbraunkohle erhaltene
Rohgas enthält außer den Kohlenoxyden, gesättigten und ungesättigten Kohlenwasserstoffen,
Wasserstoff, geringe Mengen Stickstoff und Sauerstoff, ferner Schwefelwasserstoff,
der bei einem bestimmten Schwelgas 3,5 °% des Ganzen ausmachte. Dieses Gas wurde
bei einer Temperatur von 15' C einer Auswaschung mit Druckwasser von so atü unterworfen,
wobei der Gehalt des Rohgases an Schwefelwasserstoff auf o °1o zurückging. Das erhaltene
Restgas wies bei Entspannung des Druckwassers auf 1 atü einen Gehalt von 11 °/o
Schwefelwasserstoff auf. Beim Entspannen wurden im ganzen 24 cbm Gas frei, während
6 cbm im Wasser gelöst blieben. Von dem frei gewordenen Gas wurden i1,3 cbm einem
Verbrennungsofen zugeleitet, wo der im Gas enthaltene Schwefelwasserstoff zu Schwefeldioxyd
verbrannt wurde. Dieses Schwefeldioxyd wurde mit dem im Waschwasser enthaltenen
Schwefelwasserstoff durch Berieselung in Berührung gebracht,
gleichzeitig
aber auch das im Entspanner frei gewordene, schwefelwasserstoffhaltige Gas, in diesem
Falle noch 12,7 cbm, eingeleitet. Die Ausbeute an Schwefel betrug bei diesem vorliegenden
Schwelgas 441{g pro ioo cbm Rohgas, d. h. es wurden 88,5 °% des im Rohgas als Schwefelwasserstoff
enthaltenen Schwefels gewonnen. Da die Oxydation von Schwefelwasserstoff bei einem
-Ü"berschuß von Schwefeldioxyd stattfinden muß, so reagiert das ablaufende Wasser
sauer. Zum Schutze der Eisenteile, also der Apparate und Maschinen der Waschanlage,
ist es zweckmäßig, das Wasser durch geeignete Stoffe, z. B. durch Kalk, zu neutralisieren.
Bei Zugrundelegung eines im Wasser gelöst bleibenden S OZ Gehaltes von 2 °% der
theoretisch zur Oxydation nötigen S 02 Menge wird im obigenBeispiel für je ioocbm
Rohgas sich eine Schwefeldioxydmenge von I 13 g ergeben, die zur Neutralisation
ioo g CaO benötigt. Bei einer Ausbeute von i ooo cbm Rohgas sind 1,04 kg CaO = etwa
1,28 kg Kalk aufzuwenden. Dadurch, daß das Wasser quantitativ H, S-frei wieder in
den Wascher tritt, ist eine bessere Auswaschung des Gases als bei der bisherigen
Verwendung des nur entlüfteten Waschwassers zu erzielen.The raw gas obtained by smoldering of Central German raw lignite contains carbon oxides, saturated and unsaturated hydrocarbons, hydrogen, small amounts of nitrogen and oxygen, and hydrogen sulfide, which made up 3.5% of the total for a certain carbonization gas. At a temperature of 15 ° C., this gas was subjected to scrubbing with water under pressure of so atmospheric pressure, the hydrogen sulfide content of the crude gas falling to 0 ° 10. The residual gas obtained had a content of 11% hydrogen sulfide when the pressurized water was released to 1 atm. When the pressure was released, a total of 24 cbm of gas was released, while 6 cbm remained dissolved in the water. 1.3 cbm of the released gas was sent to an incinerator, where the hydrogen sulfide contained in the gas was burned to sulfur dioxide. This sulfur dioxide was brought into contact with the hydrogen sulfide contained in the washing water by sprinkling, but at the same time the hydrogen sulfide-containing gas released in the flash, in this case 12.7 cbm, was also introduced. The sulfur yield with this carbonization gas present was 441 g per 100 cbm of raw gas, ie 88.5% of the sulfur contained in the raw gas as hydrogen sulfide was obtained. Since the oxidation of hydrogen sulphide must take place with an excess of sulfur dioxide, the running water reacts acidic. On the basis of an S OZ content of 2% of the theoretically required amount of S 02 for oxidation, which remains dissolved in the water, in the above example a sulfur dioxide amount of I 1 3 g results for every 10 ounces of raw gas, which for neutralization is 100 g CaO is required. With a yield of 100 cbm of raw gas, 1.04 kg of CaO = about 1.28 kg of lime are used. Because the water enters the scrubber quantitatively H, S-free, the gas is better washed out than to achieve with the previous use of the only deaerated wash water.
An Hand einer Abbildung ist im folgenden beispielsweise eine Anlage
zur Durchführung des Verfahrens erläutert. Das aus dem Wäscher i austretende Waschwasser
wird in einem Behälter 2, durch den in geeigneter Menge Luft geblasen werden kann,
auf einen solchen Druck entspannt, daß es imstande ist, über Leitungen 3 in den
Wascher 4. bei 5 einzutreten. Von dem im Behälter :2 frei werdenden schwefelwasserstoffreichen
Gas wird der zur Verbrennung benötigte Teil durch einen Verbrennungsofen 6 und der
übrige Teil mittels der Leitung 7 direkt in den Waschturm geleitet. Von 5 rieselt
also das Wasser den heraufsteigenden Gasen entgegen, so daß die Hauptreaktion auf
dem Wege zwischen 5 und 7 erfolgt. Das Wasser und der ausgeschiedene Schwefel fallen
in den unteren Sammelbehälter, in dem, falls im Wasser noch Schwefelwasserstoff
und Schwefeldioxyd nebeneinander bestehen, diese Gelegenheit haben, aufeinander
zu reagieren. Da der ausfallende Schwefel sich leicht festsetzt, ist es zweckmäßig,
in diesen Sammelbehälter ein Rührwerk einzubauen, so daß durch den Ablauf Wasser
und Schwefelschlamm austreten können. In dem Absitzkasten sinkt der Schwefelschlamm
dann zu Boden und kann von Zeit zu Zeit nach Ablassen des Wassers durch die Klappe
des Absitzbeckens von der schiefen Ebene abgezogen werden. Das aus dem Klärbehälter
abfließende Wasser gelangt in eine Grube 8, in der es durch Alkalien, z. B. Kalk,
neutralisiert wird, da in der Apparatur zur vollkommenen Oxydation von Schwefelwasserstoff
mit geringem Schwefeldioxydüberschuß gearbeitet werden muß. Eine geringe Wassermenge
wird bei io durch die Pumpe 9 in den Turm gedrückt, um ein Entweichen von Schwefelwasserstoff
bzw. Schwefeldioxyd durch die Saugleitung i i des Ventilators 12 zu verhindern.
Die Hauptmenge des Wassers fließt durch Leitung 13 in den Saugbrunnen 14 und wird
durch die Pumpe 15 wieder in den Wascher i gedrückt.Using an illustration, the following is an example of a system
explained for the implementation of the procedure. The washing water emerging from the washer i
is in a container 2, through which air can be blown in a suitable amount,
relaxed to such a pressure that it is able to pass through lines 3 in the
Washer 4th at 5 to enter. From the one in the container: 2 released hydrogen sulfide-rich
Gas becomes the part required for combustion through an incinerator 6 and the
the remaining part passed directly into the washing tower by means of line 7. From 5 trickles
so the water counteracts the rising gases, so that the main reaction occurs
the way between 5 and 7 takes place. The water and the excreted sulfur fall
into the lower collecting tank, in which, if there is still hydrogen sulfide in the water
and sulfur dioxide coexist, have this opportunity, one on top of the other
to react. Since the precipitating sulfur settles easily, it is advisable to
to install a stirrer in this collecting tank, so that water flows through the drain
and sulfur sludge can escape. The sulfur sludge sinks in the sedimentation box
then to the ground and can from time to time after draining the water through the flap
of the weaning basin must be deducted from the inclined plane. That from the septic tank
Drained water enters a pit 8, in which it is replaced by alkalis, e.g. B. lime,
is neutralized, because in the apparatus for the complete oxidation of hydrogen sulfide
must be worked with a small excess of sulfur dioxide. A small amount of water
is pushed into the tower by the pump 9 at io to prevent hydrogen sulfide from escaping
or sulfur dioxide through the suction line i i of the fan 12.
The main amount of the water flows through line 13 into the suction well 14 and is
pushed back into the washer i by the pump 15.
Der Vorteil gegenüber den bisher üblichen Verfahren ist in folgendem
zu sehen. Das in dem Druckwaschverfahren erhaltene schwefelwasserstoffhaltige Wasser
wird bei dem bisherigen Verfahren durch Entspannen und Belüften von Schwefelwasserstoff
nur biss zu einem gewissen Grade befreit, wobei natürlich durch die durchgesaugte
Luft eine Verringerung der Konzentration der Restgasbestandteile bis zu 15 bis 2o
°/o eintritt. Dann wird dieses Gasluftgemisch in Wasser mit Schwefeldioxyd zur Reaktion
gebracht. Man treibt also das bereits in geeigneter Form vorliegende Gas aus dem
Wasser aus und löst es wieder in Wasser. Nach der Erfindung dagegen wird das anfallende
Waschwasser in seiner vollen Konzentration der Behandlung mit Schwefeldioxyd unterworfen.
Hierdurch wird i. eine höhere Ausbeute an Schwefel erzielt, infolge höheren Wirkungsgrades,
2. die gesamte Apparatur verkleinert, da das Gas, wie bereits gesagt, in stärkerer
Konzentration anfällt, 3. die Gesamtwaschanlage vereinfacht und verbilligt durch
Fortfall des Belüftungsturmes und Ventilators, 4. der Arbeitsaufwand verringert
infolge kleinerer zu fördernder Gasmengen.The advantage over the previously common methods is as follows
to see. The water containing hydrogen sulfide obtained in the pressure washing process
is in the previous process by letting down and venting of hydrogen sulfide
only bit freed to a certain extent, being naturally sucked through by the
Air reduces the concentration of the residual gas components by up to 15 to 2o
° / o occurs. Then this gas-air mixture in water reacts with sulfur dioxide
brought. So you drive the gas that is already in a suitable form from the
Water and dissolves it again in water. According to the invention, however, the resulting
Wash water subjected to treatment with sulfur dioxide in its full concentration.
This i. a higher yield of sulfur achieved due to higher efficiency,
2. the entire apparatus is reduced in size, since the gas, as already mentioned, is more powerful
Concentration accrues, 3. the overall washing system is simplified and made cheaper
Elimination of the ventilation tower and fan, 4. the workload is reduced
as a result of smaller amounts of gas to be pumped.
Das "Verfahren kann auch so durchgeführt werden, daß man aus dem Verbrennungsgas
in bekannter Weise durch geeignete feste oder flüssige Adsorptionsmittel, z. B.
Wasser oder Silikagel, das SO, herauslöst und dann die jeweils gewünschte
Reaktion mit dem in konzentrierter Form vorliegenden SO, durchführt.The "process can also be carried out so that, in known manner by suitable solid or liquid adsorbent z from the combustion gas. As water or silica gel, SO, dissolves and then the particular desired reaction with the present in a concentrated form S O , performs.