DE556096C

DE556096C - Verfahren zur Entfernung von Schwefelwasserstoff

Info

Publication number: DE556096C
Application number: DE1930556096D
Authority: DE
Inventors: Dr Frans Eisenstecken; Dipl-Ing Julius Stoecker
Original assignee: Vereinigte Stahlwerke AG
Current assignee: Vereinigte Stahlwerke AG
Priority date: 1930-08-08
Filing date: 1930-08-08
Publication date: 1932-08-08

Description

Verfahren zur Entfernung von Schwefelwasserstoff Es ist bekannt, daß bei Vergasungsprozessen irgendwelcher Art das entstehende Gas Schwefelwasserstoff mit sich führt, wenn das Ausgangsprodukt schwefelhaltige Verbindungen enthält. Es ist bereits bekannt, basische oder metalloxydhaltige Stoffe in Lösung oder in wäßriger Suspension zur Entfernung des Schwefelwasserstoffs zu verwenden; deren Herstellung erfordert jedoch eine besondere Behandlung an sich schon wertvoller Ausgangsstoffe.
Es wurde nun in dem Staub der Hochofengasreinil;ung ein Absorptionsmittel gefunden, das zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus Gasen vorzüglich geeignet ist. Der Hochofenstaub wird für den genannten Zweck in aufgeschlämmtem Zustande verwendet. Hierdurch wird ein Stoff nutzbar gemacht, der bisher zum größten Teil als Abfall angesehen «erden mußte. Hochofenstaub hat j e nach Art der Möllerung des Hochofens verschiedene Zusammensetzung. Er enthält durchschnittlich größere Mengen Zink, Eisen, \langan, Blei neben Calciumoxyd. Im allgemeinen sorgt man aus besonderen Gründen dafür, daß der zur Abscheidung gelangende Hochofenstaub nicht sofort mit der Atmospliäre in Berührung kommt. Nach einiger Zeit tritt eine langsame Oxydation der im Hochofenstaub enthaltenen Metallteilchen ein. Im Hochofenstaub enthaltene Kohlensäure und die Kohlensäure der Luft führen diese Oxyde in basische Carbonate über. Ein derartiger Hochofenstaub eignet sich an sich schon zur Absorption von Schwefelwasserstoff. Wenn man aber dafür sorgt, daß der abgeschiedene Hochofenstaub sofort mit der Luft in Berührung kommt, so tritt infolge des pyrophoren Charakters der im Hochofenstaub enthaltenen Bestandteile eine so lebhafte Oxydation des Staubes ein, daß dieganze Masse, besonders bei höherem Zinkgehalt, ins Glühen kommt. Nur das Calciumoxyd bleibt in ursprünglichem Zustand. Wird nun der Hochofenstaub in diesem Zustande höchster Reaktionsfähigkeit, also heiß, in Wasser eingetragen, so erhält man eine Aufschlämmung, die besonders imstande ist, Schwefelwasserstoff ztt binden. Durch das Wasser verwandeln sich die obengenannten Oxvde sofort in die entsprechenden Hvdroxyde, die die Fähigkeit haben, unter Bildung von in Wasser unlöslichen Sulfiden den Schwefelwasserstoff zu binden. Je nach der Menge des zu bindenden Schwefelwasserstoffes wird man die Aufschlämmung in verdünntem oder konzentriertem Zustand verwenden. Die Reaktionsfähigkeit der Aufschlämmung hängt, wie schon erwähnt, auch von der Zusammensetzung des Hochofenstaubes ab. Führt das Ausgangsprodukt sehr viel Zink und Kalk mit sich, so kann zur Absorption eine verdünntere Aufschlämmung benutzt werden als bei geringem Zink- und Kalkgehalt. Nach Durchführung eines längeren Absorptionsprozesses ist die Aufschlämmung verbraucht. Das Suspensionsmittel (Wasser) wird von den festen Stoffen durch Klärung oder Filtration getrennt und erneut dazu benutzt, Schwefelwasserstoff zu binden, da dieses Klärwasser lösliches Calciumhydroxyd und Alkali enthält, und daher vorteilhaft zum Aufschlämmen der regenerierten Masse verwendet.
Durch Schwefelaufnahme verbrauchter Hochofenstaub kann wieder absorptionsfähig gemacht werden, indem er durch einen gelinden Glühprozeß (Oxydation) von Schwefel befreit und im Glühzustand wieder mit Wasser in Berührung gebracht wird. Das entweichende Schwefeldioxyd kann zu Schwefelsäure oder elementarem Schwefel aufgearbeitet werden. Ist noch nicht benutzter Hochofenstaub infolge längerer Lagerung inaktiv geworden, so bewirkt eine Wärmebehandlung auf schwache Rotglut eine Aktivierung des Staubes.
Das geschilderte Verfahren eignet sich vorzüglich zur Absorption von Gasen, die Schwefelwasserstoff mit sich führen, z. B. zur Reinigung von Koksgas, Wassergas, Schwelgas usw.
Eine weitere Verwendungsmöglichkeit liegt ferner in der Benutzung der obengenannten aktiven Aufschlämmung, um den bei der Granulation von Schlacken sich bildenden Schwefelwasserstoff zu binden. Es ist bekannt, daß beim Eingießen von glühender Schlacke, welche oberhalb des eigentlichen Abstichlochs, aus dem sogenannten Schlackenloch, abfließt, in Wasser zum Zwecke der Granulation die Sulfide der glühenden Schlacke augenblicklich durch Wasser zersetzt werden. 'Mit dem verdampfenden Wasser entweichen große Mengen Schwefelwasserstoff. Der Geruch nach diesem Gas macht sich in der Umgegend der Granulationsanlage deutlich bemerkbar. Auf die Dauer kann diese ungesunde Atmosphäre zu gesundheitlichen Schädigungen führen. Man hat sich nun bis jetzt so geholfen, daß man bei der Granulation so viel Wasser benutzt hat, daß praktisch wenig Wasserdampf sich bilden konnte, so daß der entstehende Schwefelwasserstoff von der großen Menge Wasser absorbiert werden konnte. Dieses Verfahren wirk: sich naturgemäß infolge des hohen Verbrauches an Wasser so stark aus, daß die Wirtschaftlichkeit des Granulationsverfahrens in Frage gestellt werden kann. Im übrigen reichert sich bei starkem Wasserverbrauch dieses Wasser nach und nach mit Schwefelwasserstoff an, so daß nach einer kurzen Zeit auch bei Zufluß von Frischwasser ein schwefelwasserstoffhaltiges Wasser zur Granulation verwendet wird, das in Berührung mit glühender Schlacke allmählich Schwefelwasserstoff abgeben muß. Würde man nur mit Frischwasser arbeiten, so wäre die Granulation überhaupt nicht wirtschaftlich.
Bei Benutzung einer gemäß der Erfindung hergestellten Hochofenstaubaufschlämmung werden die Gefahren der Schwefelwasserstoffbildung sofort beseitigt. Die in der Aufschlämmung enthaltenen Hydroxyde absorbieren den bei der Granulation entstehenden Schwefelwasserstoff sofort und bilden selbst unlösliche Sulfide. Diese setzen sich mit der granulierten Schlacke und mit den übrigen Bestandteilen der Hochofenstaubaufschlämmung ab. Das geklärte Wasser ist praktisch schwefelwasserstofffrei und kann zur Herstellung einer neuen aktivierten Hochofenstaubaufschlämmung benutzt werden. Der große wirtschaftliche Vorteil dieser Anwendung der Erfindung besteht aber nicht nur in der restlosen Absorption des Schwefelwasserstoffs und in der Wiederbenutzung des geklärten Wassers, sondern auch in der Ersparnis des Granulationswassers selbst. Großversuche zeigen, daß man dem geklärten Wasser nur so viel an Frischwasser zuzufügen braucht, wie durch die Verdampfung verloren geht und durch die granulierte Schlacke selbst herausgebracht worden ist. Die Ersparnis an Wasser beträgt durchschnittlich d.o bis 50 °/o. Durch diese Ersparnis und durch die damit erzielten Erfolge wird die Granulation von Schlacken auf eine wirtschaftlich einwandfreie Basis gestellt. Die Auswirkung des Verfahrens ist allerdings nur dann vollständig, wenn die ganze Aufschlämmung, nicht das Filtrat der Aufschlämmung, zu Absorptionszwecken benutzt wird. Es hat sich gezeigt, daß auch das Wasser, das die aktivierte Hochofenstaubaufschlämmung erzeugt hat, nach Klärung oder Filtration Schwefelwasserstoff absorbierende Wirkungen ausüben kann. Hier wirken allerdings nur die löslichen Bestandteile des Calciumhydroxydes. Bei der Gesamtaufschlämmung wirken aber auch die unlöslichen Hy droxyde, und diese sind die Hauptursache für die Schwefelwasserstoffbindung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Verwendung von in Wasser aufgeschlämmtem Hochofenstaub zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus Gasen und Dämpfen, insbesondere aus Kohlendestillationsgasen. a. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochofenstaub vor der Aufschlämmung durch Berührung finit Luft aktiviert wird. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch Beladung mit Schwefel inaktiv gewordener Hochofenstaub nach Filtrieren und Trocknen durch Oxydation regeneriert wird. q. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Klärwasser erneut zur Herstellung einer aktiven Aufschlämmung verwendet wird.