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Verfahren zur Gewinnung von konzentriertem Schwefeldioxyd Gegenstand
des Hauptpatents 6o6 q.47 ist ein Verfahren zur Gewinnung von Schwefeldioxyd aus
solches enthaltenden, vorzugsweise an Schwefeldioxyd armen Gasen durch Behandlung
derselben mit einem Gemisch von organischen Basen (z. B. aromatischen Aminen) und
Wasser und nachträgliches Erhitzen des Reaktionsproduktes, welches dadurch gekennzeichnet
ist, daß dem System Stoffe zugefügt werden, die, wie z. B. Oxyde, Hydroxyde, Carbonate,
Sulfite, Bisulfite und andere Salze schwacher Säuren der Alkalien einschließlich
des Ammoniaks und des Magnesiums, geeignet sind, die in Nebenreaktionen entstandenen
Sulfate der organischen Basen in die freie Base und in wasserlösliche Sulfate zu
spalten. Von geeigneten organischen Basen seien beispielsweise genannt: aromatische
Amine, wie Anilin und dessen Homologe, Toluidine, Xylidine und deren Gemische, ferner
Pyridin und Pyridinhasen, Chinolin u. dgl. m.
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Durch die Arbeitsweise nach dem Hauptpatent wird erreicht, daß auch
die als Sulfat gebundene organische-Base immer von neuem zur Absorption von Schwefeldioxyd
Verwendung finden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die bei der Umsetzung
der im Reaktionsgemisch primär entstandenen, schwer löslichen Sulfate der organischen
Basen mit den genannten Stoffen gebildeten löslichen Sulfate der Alkalien, des Ammoniaks
und des Magnesiums die Löslichkeit der organischen Basen in Wasser erheblich herabsetzen,
wodurch die Verluste an Basen bei dem von Zeit zu Zeit notwendig werdenden Abstoßen
eines Teils der wässerigen Lösung auf ein Minimum reduziert werden.
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Erfindungsgemäß erfolgt eine noch weitere Verminderung von Verlusten
an den beim Arbeiten nach dem Verfahren des Hauptpatents verwendeten organischen
Basen dadurch, daß man das Abgas aus dem Absorptionsvorgang und bzw. oder das beim
Erhitzen der beim Absorptionsvorgang erhaltenen Sulfitlösung gewonnene Schwefeldioxyd
bei Gegenwart von Wasser auf Stoffe, die zur Aufspaltung der beim Absorptionsvorgang
gebildeten Sulfate im Sinne des Hauptpatents geeignet sind, oder ein Gemisch von
solchen Stoffen einwirken läßt.
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Als besonders geeignet hierfür haben sich
neben basisch
reagierenden Stoffen, wie z. B. Alkalihydroxyde oder -carbonate, Magnesiumcarbonat
u. dgl., neutrale oder saure Sulfite, z. B. der -Alkalien einschließlich des Ammoniums
oder des Magnesiums, erwiesen. Je nach der Lage des einzelnen Falles wird man unter
diesen Stoffen seine Wahl zu treffen haben.
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Um z. B. konzentriertem Schwefeldioxyd, das durch Erhitzen der mit
S 02 aufgeladenen Absorptionslösung gewonnen wurde, die von diesem Gase aus dem
Absorptionsgemisch mitgeführten kleinen Mengen der organischen Basen zu entziehen,
wird man vorteilhaft saure Sulfite verwenden, die dem Gase nennenswerte Mengen von
S 02 nicht entziehen können und andererseits den Vorteil einer stärkeren Aufnahmefähigkeit
für die organischen Basen bieten.
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Für die Behandlung von Abgas aus dem Absorptionsvorgang wird man es
dagegen unter Umständen vorziehen, weniger saure, neutrale oder auch basisch reagierende
Stoffe zu verwenden, wie z. B. nur wenig saure Sulfite oder Carbonate oder auch
Alkalisulfite oder -hydroxyde, wie sie bereits für die Absorption von Schwefeldioxyd
aus Gasen vorgeschlagen worden sind, weil man dabei den Vorteil erzielt, daß durch
diese Stoffe dem Abgase außer den von ihm mitgeführten organischen Basen auch noch
die beim Absorptionsvorgang darin verbliebenen Reste von S 02.entzogen werden. Man
wird aber in diesem Falle zweckmäßig nicht ein saures Sulfit verwenden, das zuviel
schweflige Säure enthält, um aus denn Gase auch noch diese Restmengen von S 02 aufnehmen
zu können.
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Weiter wird man z. B. von der Anwendung von Carbonaten, z. B. der
Alkalien, des Ammoniaks oder Magnesiums, absehen in Fällen, in denen die mit der
Umsetzung dieser Carbonate mit den Sulfaten der organischen Basen verbundene Entwicklung
von Kohlensäure stören könnte, wie z. B. bei der Nachbehandlung von aus der Absorptionslösung
ausgetriebenem konzentriertem Schwefeldioxyd, das sodann verflüssigt werden soll.
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Die Behandlung kann z. B. derart erfolgen, daß man das zu reinigende
Gas durch einen mit der betreffenden Lösung, z. B. einer z5°/oigen Lösung von Alkalihydroxyd
oder Alkalscarbönat, oder Alkalisulfit oder -bisulfit, Magnesiumsulfit oder ,einer
Suspension, z. B. von Magnesiumcarbonat u. dgl., berieselten Turm hindurchführt.
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Bei Verwendung von nicht sauer reagierenden Stoffen erhält man hierbei
neben der Absorption der in dem behandelten Gas enthaltenen Restmengen der organischen
Base durch die Aufnahme von Schwefeldioxyd, z. B. restlichem Schwefeldioxyd aus
Abgasen aus dem Absorptionsvorgang, eine Lösung von Sulfit, gegebenenfalls neben
restlichem freiem Alkali oder von saurem Sulfit.
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Nach genügender Anreicherung mit organischer Bäse können diese Lösungen
alsdann dem Hauptprozeß zugeführt werden, wobei durch das in der Lösung enthaltene
anorganische Sulfit die durch Nebenreaktionen gebildeten Sulfate der organischen
Basen im Sinne des Verfahrens des Hauptpatents in die freien organischen Basen und
wasserlösliche Sulfate aufgespaltet werden. Hierbei wird gleichzeitig die durch
den Waschprozeß als Sulfit, z. B. als Xylidinsulfit, gebundene organische Base unter
Aufspaltung des Sulfits und Entweichen von Schwefeldioxyd in Freiheit gesetzt und
somit die Nutzbarmachung sowohl der in der Lösung angereicherten organischen Basen
als auch der in der Lösung enthaltenen schwefligen Säure erzielt.
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Die durch die vorbeschriebene Behandlung ermöglichte Entfernung auch
der letzten Spuren der organischen Basen bietet für das bei dem Hauptverfahren gewonnene
konzentrierte Schwefeldioxyd außer der Wiedergewinnung der entsprechenden Anteile
der Basen noch den besonderen Vorteil, daß dadurch Störungen ausgeschaltet werden,
die sich bei der weiteren Verwendung des Schwefeldioxyds für gewisse Zwecke, z.
B. zur Verflüssigung, infolge des Gehaltes desselben an den organischen Basen ergeben
könnten.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, dem durch Erhitzen eines mit
Schwefeldioxyd beladenen Gemisches von aromatischen Basen und Wasser gewonnenen
Schwefeldioxydgas Spuren von mitgerissenen Aminen durch Behandlung mit Aktivkohle
oder auch durch Auswaschen mit Schwefelsäure zu entziehen. Von diesen Verfahren
ist das vorliegende Verfahren dadurch unterschieden, daß als Absorptionsmittel für
die Entziehung der von den Gasen mitgeführten Mengen der als Absorptionsmittel im
Hauptprozeß verwendeten organischen Basen an Stelle von Schwefelsäure Stoffe verwendet
werden, die gerade geeignet sind, -während des Absorptionsprozesses in dem Absorptionsgemisch
durch Nehenreaktionen gebildete Schwefelsäure zu binden und in eine Form überzuführen,
in der sie einen störenden Einfluß auf den Absorptionsvorgang durch Bildung praktisch
unlöslicher Sulfate der organischen Basen nicht ausüben kann.
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Beispiel Aus 4o kg eines durch Einwirkung eines schwefeldioxydhaltigen
Gases mit 175 g Schwefeldioxyd im Liter beladenen Gemisches von gleichen Teilen
Wasser und technischem
Xylidin wurden innerhalb 8 Stunden 7 kg 2,7
cbm S 02 ausgetrieben. Das ausgetriebene ioo °/oige S02-Gas, das noch 1,79 - 0,0r3
Volumprozent Xylidin in Dampfform enthielt, wurde zunächst durch einen Kühler geschickt,
in dem es auf 2o° C abgekühlt wurde, und sodann nacheinander durch zwei mit je 80o
ccm einer bei 2o° C gesättigten Natriumbisulfitlösung (35o g Natriumbisulfit im
Liter) beschickte Waschflaschen.
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Nach dem Waschen der 2,7 cbm SO, befanden sich in der ersten
Flasche 47 g, d. h. das ganze in dem Gase enthaltene Xylidin, während in der zweiten
Flasche Xylidin nicht mehr nachzuweisen war.