DE557989C - Verfahren und Einrichtung zum Entfernen von Schwefelwasserstoff aus Gasen mit Hilfe von thionathaltigen Loesungen - Google Patents

Description

• Verfahren und Einrichtung zum Entfernen von Schwefelwasserstoff aus Gasen mit Hilfe von thionathaltigen Lösungen Es ist bekannt, Ammoniak und Schwefelwasserstoff aus Gasen, besonders Kohlendestillationsgasen, dadurch zu entfernen, daß man diese Gase mit einer Lösung von Eisenthiosulfat, die auch Polythionate enthält, in Berührung bringt, wobei gemäß der Gleichung FeS203 -f- 2 NH3 -f- H2S = (N H,)2 S203 -I- Fe S Ammonthiosulfat und Schwefeleisen entsteht. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß es danach nur möglich ist, Schwefelwasserstoff in Anwesenheit von Ammoniak aus Gasen auszuwaschen, weshalb ammoniakfreie Gase danach nicht mit Vorteil gereinigt werden können.
• Es wurde nun gefunden, daß man mit Lösungen von Eisenpolythionaten auch Schwefelwasserstoff allein aus Gasen entfernen kann, sofern der Waschlösung r oder mehr Mol schweflige Säure auf je 2 Mal zu entfernenden Schwefelwasserstoffs zugeführt wird. Bei dieser Arbeitsweise setzt sich das Polythionat in der Hauptsache nach folgender Gleichung um: Fe S308 -I- 3 H2S = Fe S203 -j- q. S -E- 3 1120. Sinngemäß verläuft die Reaktion bei der Anwendung von Tetra- und Pentathionaten, d. h. lediglich mit dem Unterschied, daß dabei 5 bzw. 6 Äquivalente Schwefel entstehen. Die Zuführung der schwefligen Säure zu der Eisenpolythionatlösung kann vor, während oder nach der Waschung des Gases erfolgen.
• Soll das Verfahren zur Reinigung eines Gases benutzt werden, das Ammoniak und Schwefelwasserstoff in solchen Mengenverhältnissen enthält, daß auf 2 Mol Ammoniak mehr als r Mol Schwefelwasserstoff kommt, so wird gemäß der Erfindung vorzugsweise so gearbeitet, daß zunächst aus dem Gase nach dem eingangs erwähnten bekannten Verfahren Ammoniak und Schwefelwasserstoff im Verhältnis 2 : r mittels Eisenthionatlösungen entfernt und darauf das Gas zwecks Entfernung des Schwefelwasserstoffrestes mit einer Eisenpolythionatlösung unter Zugabe von schwefliger Säure in Berührung gebracht wird, wobei das in der ersten Stufe anfallende Schwefeleisen der Waschflüssigkeit der zweiten Stufe zugesetzt wird. In diesem Fall ist es ferner vorteilhaft, das Gas zwecks Entfernung der gegebenenfalls aus der Polythionatlösung aufgenommenen schwefligen Säure in einem Schlußwascher mit der ausgebrauchten schwefeleisenhaltigen Waschflüssigkeit der ersten Stufe in Berührung zu bringen.
• Es ist zwar bekannt, Schwefelwasserstoff aus Gasen mittels Lösungen von Eisenthiosulfat in Abwesenheit von schwefliger Säure zu entfernen. Ein derartiges Verfahren ist aber technisch nicht durchführbar, da Eisenthiosulfatlösungen Schwefelwasserstoff nur sehr langsam aufnehmen (vgl. F e 1 d, Zeitschrift für angew. Chemie, Bd. 25 [19i2], S. 705 ff.).
• Das Optimum der Wirksamkeit der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gebrauchten Waschlösung wird dann erreicht, wenn der Poly thionatgehalt nicht ausschließlich in Form von Trithionat vorliegt, sondern teilweise oder ganz in Form höherer Polythionate. Dieser Zustand kann durch ausreichende Zufuhr von schwefliger Säure ohne weiteres erreicht werden. Die Zufuhr an schwefliger Säure kann so stark sein, daß die Waschflüssigkeit bereits schweflige Säure an das Gas abzugeben beginnt.
• Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die hierfür dienende Einrichtung ist wesentlich gekennzeichnet durch einen in zwei übereinanderstehende Teile unterteilten Waschturm, dessen oberer Teil zur Behandlung der Waschflüssigkeit mit Schwefeldioxyd und dessen unterer Teil zur Behandlung der Waschflüssigkeit mit dem zu reinigenden Gase dient, wobei die Waschflüssigkeit dauernd hintereinander durch beide Turmteile, die für die Flüssigkeiten durch ein siphonartiges Rohr verbunden sind, hindurchgeführt wird. Wascheinrichtungen mit zwei übereinanderliegenden Wascherabteilungen sind zwar an sich bekannt (vgl. beispielsweise die amerikanische Patentschrift 1478 543), jedoch hat man bisher derartige Einrichtungen noch nicht für die Durchführung von Thionatgasreinigungsverfahren benutzt, bei denen das Gas erfindungsgemäß mit Lösungen von Eisenpolythionaten zwecks Entfernung von Schwefelwasserstoff gewaschen wird. In diesem Fall ergibt die Einrichtung den Vorteil, daß die Waschflüssigkeit unmittelbar nach dem Berühren mit der schwefligen Säure mit dem zu reinigenden Gas in Berührung kommt.
• Eine praktische Durchführung des Verfahrens gestaltet sich an Hand der in der Zeichnung dargestellten Anlage wie folgt: Die Wascheinrichtung besteht aus einem Hordenwascher, der in einen unteren Teil a und oberen Teil b getrennt ist. Das Gas tritt bei c in den unteren Teil a ein und wird hierin von seinem Schwefelwasserstöffgehalt befreit, um bei d den Wascher schwefelwasserstoffrei zu verlassen. Die aus dem unteren Teil ca bei e ablaufende Waschflüssigkeit wird- durch eine Pumpe f bei g dem oberen Teil des Waschers b zugeführt und hierin mit schwefliger Säure oder, solche enthaltenden Gasen behandelt, die bei lt eintreten; die Abluft verläßt den oberen Teil des Waschers b bei i. Die mit schwefliger Säure behandelte Waschflüssigkeit läuft durch den Siphon k ab und von da dem unteren Teil ca wieder zu. Zur Gewinnung des in dem Wascher gebildeten Schwefels, der in praktisch reiner Form anfällt, dient die zwischen Auslauf e und Pumpe f eingeschaltete Nutsche Z. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Behandlung der Waschflüssigkeit mit schwefliger Säure in einer getrennten Wascheinrichtung vorzunehmen. Es kann auch die schweflige Säure dem zu reinigenden Gasstrom selbst vor dem Eintritt in den Reinigungswascher zugesetzt werden. Dies empfiehlt sich jedoch nur dann, wenn es sich um die Verarbeitung ammoniakfreien Gases handelt.
• Zur Verarbeitung auf Sulfat und Schwefel wird ein entsprechender Teil der Waschflüssigkeit in einem vor dem oder den eigentlichen Reinigungswaschern vorgeschalteten Wascher durch Behandeln mit Rohgas in Ammoniumthiosulfat und Schwefeleisen übergeführt und sodann von dem ausgeschiedenen Schwefeleisen getrennt. Diese Enteisenung hat mit dem eigentlichen Waschvorgang nichts zu tun, sondern dient nur dem Zweck, den zur Verarbeitung auf Ammonsulfat und Schwefel aus der Wascheinrichtung zu entfernenden Flüssigkeitsanteil. hierfür vorzubereiten. Die Enteisenung kann selbstverständlich auch durch andere geeignete Mittel vorgenommen werden. Hierauf wird der abgetrennte Flüssigkeitsanteil in bekannter Weise durch Erhitzen auf Ammonsulfat und Schwefel verarbeitet. DeranfallendeSchwefeleisenschlamm wird entweder durch Behandeln mit schwefliger Säure oder solche enthaltenden Gasen in einer besonderen Einrichtung in Lösung gebracht und der Wascheinrichtung wieder zugeführt; oder er wird unmittelbar der eigentlichen Waschflüssigkeit selbst zugesetzt, in der er sich unter der Einwirkung der schwefligen Säure auflöst. Um zu vermeiden, daß das gereinigte Gas schweflige Säure mitnimmt, ist es zweckmäßig, es in einem Nachwascher davon .zu befreien. Dies geschieht am einfachsten durch Waschen mit in dem Vorwascher anfallender ausgebrauchter schwefeleisenhaltiger Waschflüssigkeit.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas mit einer Lösung von Eiseripolythionaten gewaschen wird, der auf je 2 Mol zu entfernenden Schwefelwasserstoffs mindestens i Mol schweflige Säure zugeführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Verarbeitung von Ammoniak- und Schwefelwasserstoff enthaltenden Gasen das Gas zunächst in an sich bekannter Weise von dem gesamten Ammoniak und einem Teil des Schwefelwasserstoffs mittels einer Eisenthionatlösung befreit wird und das hierbei anfallende Schwefeleisen der zur Entfernung des Schwefelwasserstoffrestes dienenden Eisenpolythionatlösung zusammen mit schwefliger Säure zugeführt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas zwecks Entfernung der aus der schwefligsauren Eisenpolythionatlösung aufgenommenen schwefligen Säure in einem Scblußwascher mit der ausgebrauchten schwefeleisenhaltigen Waschflüssigkeit in Berührung gebracht wird. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas in einer Wascheinrichtung behandelt wird, die in an sich bekannter Weise in zwei übereinanderstehende Teile zerlegt ist, deren oberer (b) zur Behandlung der Waschflüssigkeit mit Säure, deren unterer (a) zur Behandlung des zu reinigenden Gases dient, wobei die Waschflüssigkeit dauernd hintereinander durch beide Teile, die für die Flüssigkeit durch einen Siphon (h) verbunden sind, hindurchgeführt wird.