DE554177C

DE554177C - Verfahren zur Entschwefelung von Gasen mit hohem Schwefelwasserstoffgehalt

Info

Publication number: DE554177C
Application number: DE1930554177D
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Baumann; Dr Paul Herold
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1930-10-30
Filing date: 1930-10-30
Publication date: 1932-07-06

Description

Verfahren zur Entschwefelung von Gasen mit hohem Schwefelwasserstoffgehalt Es ist bekannt, schwefelwasserstoffhaltige Gase, z. B. Kohledestillationsgase, derart zu entschwefeln, daß man die Gase zusammen mit der für die Oxydation des Schwefelwasserstoffs zu Schwefel notwendigen Menge Luft oder Sauerstoff, zweckmäßig in Gegenwart geringer Mengen Ammoniak, über aktive Kohle leitet. Bei Gasen mit hohem Gehalt an Schwefelwasserstoff, z. B. bei solchen mit etwa 15 g Schwefel pro Kubikmeter, ist das Verfahren jedoch technisch nicht mehr mit Erfolg durchführbar. Bei der Entschwefelung mittels aktiver Kohle ist nämlich die Reaktionsgeschwindigkeit in hohem Maße von dem Feuchtigkeitsgehalt der zu entschwefelnden Gase abhängig. Bei Gasen mit hohem Schwefelwasserstoffgehalt tritt nun infolge der Reaktionswärme eine derartige Verminderung der relativen Feuchtigkeit der Gase ein, daß die katalytische Reaktion nur noch sehr langsam verläuft und schließlich völlig zum Stillstand kommt. Infolge dieses Umstandes ist es praktisch nicht möglich, Gase, die mehr als 7 bis 8 g Schwefel im Kubikmeter enthalten, in einem einzigen Arbeitsgang in wirtschaftlicher Weise völlig zu entschwefeln.
Es wurde nun gefunden, daß man Gase mit hohem Schwefelwasserstoffgehalt, insbesondere Schwelgase, Abgase der Druckhydrierung von Kohlen, Teeren, Mineralölen u. dgl., Krackgase o. dgl., durch katalytische Oxydation des Schwefelwasserstoffs zu Schwefel mittels aktiver Kohle in sehr einfacher Weise entschwefeln kann, wenn man die in an sich bekannter Weise mit Sauerstoff oder Luft und gegebenenfalls unter Zugabe von etwas Ammoniak bewirkte Entschwefelung stufenweise vornimmt. Dabei wird das zu entschwefelnde Gas in der ersten Behandlungsstufe nur von einem Teil des Schwefelwasserstoffs befreit, hierauf abgekühlt, gegebenenfalls befeuchtet und von neuem über aktive Kohle geleitet. Zweckmäßig verfährt man so, daß die in den ersten Stufen oxydierten Anteile an Schwefelwasserstoff wesentlich größer sind als diejenigen der Schlußstufe des Reinigungsprozesses.
Meist ist es vorteilhaft, die zur Oxydation erforderliche Menge Luft ebenfalls in entsprechend bemessenen Anteilen jeweils vor den einzelnen Teiloperationen zuzusetzen. Man kann aber auch die ganze Menge Oxydationsluft bzw. Sauerstoff den zu entschwefelnden Gasen vor der ersten Behandlungsstufe zusetzen, da durch die den hohen Schwefelwasserstoffgehalt bewirkte Temperaturerhöhung aus dem oben angeführten Grunde ein Abbremsen der Reaktion stattfindet und so nur ein Teil des Sauerstoffs verbraucht wird. Die aus dem Kontaktraum austretenden heißen Gase werden abgekühlt und gegebenenfalls befeuchtet. Sie werden nun mit einer erheblich höheren relativen Feuchtigkeit als beim Verlassen der ersten Behandlungsstufe über die aktive Kohle der folgenden Stufe geleitet, wobei der in den Gasen enthaltene noch unverbrauchte Sauerstoff die weitere Entschwefelung bewirkt.
Bei Gasen mit einem Schwefelwasserstoffgehalt von etwa 15 bis 20 gicbm läßt sich auf diese Weise schon bei einer Behandlung in zwei Stufen eine völlige Reinigung von Schwefelwasserstoff erreichen, während der Prozeß bei Gasen mit noch höherem Schwefelwasserstoffgehaltzweckmäßig in drei oder noch mehr Stufen ausgeführt wird.
Die beladene aktive Kohle wird nach ihrer Erschöpfung durch Extraktion des Schwefels mit einem geeigneten Lösungsmittel regeneriert. Bei der oben beschriebenen stufenweisen Entschwefelung wird die aktive Kohle der letzten Stufe weniger beansprucht und ist daher noch wirksam, wenn die der ersten Stufe bereits erschöpft ist und regeneriert werden muß. Man schickt daher zweckmäßig nach der Regeneration der aktiven Kohle der ersten Stufe den Gasstrom in umgekehrter Richtung durch die Behälter, so daß das Rohgas zuerst in die schon teilweise beladene aktive Kohle tritt.
Beispiel z Von einem schwefelwasserstoffreichen Krackgas mit 15 g SchwefelIcbm werden stündlich Zoo cbm durch zwei mit je i cbm aktiver Kohle gefüllte eiserne Behälter von z qm Querschnitt geleitet. Vor Eintritt in den ersten Behälter wird dem Rohgas, dessen Temperatur ä5 bis 3o° beträgt, Luft in einer Menge von 6 cbm stündlich zugemischt. Beim Austritt aus dem ersten Behälter besitzt das Gas nur noch 5 g Schwefellcbm und hat sich durch die Reaktion auf 75 bis 8o° erwärmt. Es wird in einem zwischengeschalteten Gaskühler auf etwa 3o° abgekühlt und dabei zugleich mit Wasserdampf aufgesättigt. Hierauf gelangt es in den zweiten Behälter mit aktiver Kohle, wobei ihm zugleich noch stündlich 5 cbm Luft und 141 Ammoniakgas zugesetzt werden. Bei seinem Austritt aus dem Behälter ist das Gas praktisch schwefelwasserstofffrei. Nach etwa 5 Tagen ist die aktive Kohle im ersten Behälter erschöpft. Sie wird mittels Schwefelwnmonlösung extrahiert und ausgedämpft. Beispiel e Es werden stündlich Zoo cbm eines schwefelwasserstoffreichen, Schwelgase enthaltenden, aus Braunkohle erzeugten Generatormischgases mit 15 g Schwefel[cbm durch mit aktiver Kohle gefüllte Türme geleitet und vor dem ersten Turm mit q. cbm Luft stündlich, genügend zur Oxydation von etwa 1o g Schwefel/ebm, vermischt. Das Gas, das bei Verlassen des ersten Turmes noch ungefähr ein Drittel der ursprünglichen Schwefelwasserstoffmenge enthält und sich um etwa 5o° erwärmt hat, wird durch Berieselung mit Wasser gekühlt und nach Zumischen von weiteren 2 cbm Luft und 29 1 Anmoniakgas stündlich durch den zweiten Turm geleitet. Nach Austritt aus diesem Turm ist das Gas praktisch frei von Schwefelwasserstoff. Wenn die aktive Kohle mit Schwefel beladen ist, wird sie auf bekannte Weise von ihm befreit.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Entschwefelung von Gasen mit hohem Schwefelwasserstoffgehalt, insbesondere. Schwelgasen, Abgasen der Druckhydrierung von Kohlen, Teeren, Mineralölen u. dgl., Krackgasen o. dgl., durch katalytische Oxydation des Schwefelwasserstoffs zu Schwefel mittels aktiver Kohle, dadurch gekennzeichnet, daß man die in an sich bekannter Weise mit Sauer-, stoff oder Luft bewirkte Entschwefelung stufenweise vornimmt und das Gas zwischen den einzelnen Stufen kühlt.