DE644975C - Verfahren zur katalytischen Oxydation von Schwefelwasserstoff in Brenngasen - Google Patents

Description

• Verfahren zur katalytischen Oxydation von Schwefelwasserstoff in Brenngasen Im Hauptpatent 634427 ist ein 'Verfahren zur Oxydation von Schwefelwasserstoff in Brenngasen zu Schwefeldioxyd bzw. -trioxyd mittels Sauerstoffs oder sauerstoffhaltiger Gase durch Überleiten der bis auf Reaktionstemperatur aufgeheizten brennbaren Gase über Katalysatoren beschrieben, wobei diese durch indifferente Stoffe so stark verdünnt sind, daß auf ioo Teile der letzteren bis zu 1,5 Teile wirksame Katalysatorsubstanz, bei gleichzeitiger Abführung des entstehenden Überschusses an Reaktionswärme durch zuströmende, katalytisch zu behandelnde Gase bis zu 5 Teile Katalysatorsubstanz kommen. Bei dieser Arbeitsweise wird zwar erreicht, <laß die Rückbildung von Schwefelwasserstoff im Reaktionsraum im wesentlichen vermieden wird. Es kann jedoch hierbei nicht immer verhütet werden, daß eine nachteilige Rückbildung von Schwefelwasserstoff nach dein Reaktionsraum eintritt.
• Es hat sich nun gezeigt, daß die oberhalb 3oo' eintretende Rückbildung von Schwefelwasserstoff aus dem bereits durch Katalyse entstandenen Schwefeldioxyd auch durch das Material derjenigen Teile der Apparatur, mit denen die heißen Gase in Berührung kommen, z. B. der Wandung des Reaktionsgefäßes, der Rohrleitungen und des Teils des Regenerators, in den die Gase heiß eintreten, verursacht werden kann. Diese Reduktion des Schwefeldioxyds tritt um so leichter ein, je wasserstoffreicher das Gas ist, und verläuft nach folgender Gleichung: S0.+3H.=H.S+2H.,0+5i WE. Es wurde nun gefunden, daß diese nachträgliche unerwünschte Reduktion des Schwefeldioxyds zu Schwefelwasserstoff an den heißen Teilen der Apparatur vermieden werden kann, wenn an Stelle der die Reduktion beschleunigenden Metalle, wie Eisen, Nickel, Kupfer u. dgl., als Baustoffe für die Teile der Apparatur, die mit den heißen schwefeldioxydhaltigen Gasen in Berührung kommen, chromhaltige Stähle, Aluminium. Aluminiumlegierungen oder alitierte oder verzinkte Metalle benutzt werden und gegebenenfalls die vom Katalysator kommenden heißen Gase rasch unter ~die Reaktionstemperatur herabgekühlt werden.
• Die rasche Abkühlung des heißen Gases kann z. B. dadurch erzielt werden, daß eine entsprechende Menge kaltes Gas in das heiße Gas nach Verlassen de. Katalysators eingeblasen wird. Weiter kann man eine zti

  starke Erhitzung des Regenerators alt der,

  l-intrittsseite der heißen Gase dadurch ver-

  meiden,' daß (las Gas all mehreren überein-.

  andenliegenden Stellen dem Regenerator,e

  geführt wird. Hierdurch wird die bei

  Stelle im Regenerat(tr auf eitre größer, 1,1 ad

  ause inandergezogen, so (laß (furch das ettt=

  gegenströmende kalte Rollgas die Wärme

  schnell aufgenommen werden kann, ohne daß

  zti heilte Stellen ini kegenerator auttreten.

  Eineu großen Einfluß auf die Rückbildung

  des @chwefel<lioxv(Is übt das 'laterial der

  heißest Teile der Apparatur aus. Die gewöhn-

  liclieii Baustoffe, wie Eisen. Nickel, Kupfer

  tis(e-.. wirken bereits bei 3oo' reduzierend auf

  das @clt@#:efeldi@>xt(I eis), wobei @chwe@el-

  wasserstoff zurückgebildet wird. Auf diese

  Weise wird (las Gas von neuem mit Schwe-

  feltvasserstuff vui-tiisi-eiiiigt, so daß die vorher-

  gehende katalytische L`insetzung des Schwe-

  felwasserst(tffes zwecklos ist. E: hat sich

  )111t1 gezeigt, daß die gemäß der Erfindung zu

  verwendenden Stoffe bei Temperaturen ober-

  halb 300° die Reduktion nicht oder nur wenig

  beschleunigest.

  'eben der die Reduktion des Schwefel-

  dioxyds verhindernden 1?inwirkung der ge-

  nannten Stoffe haben diese bekanntlich

  gleichzeitig die Eigenschaft, gegen die

  Angriffe des Schwefeltvasserstoties wider-

  standsfähig zu seilt. Gin weiterer Vorteil

  liegt darin, daß die Kolilenoxydzersetzung

  zu Kohlenstoff und Kohlendioxyd sowie die

  Aufspaltung von in (len Gasen enthaltenen

  schweren Kohlenwas:er:toffen vermieden

  #,v i rd.

  hie lZückbildung des Schwefelwasser-

  stotis aus dem ",cliwefeldloxvd ist nicht auf

  eine LTinkehrung der bei der Oxydation des

  Schwefelwasserstoffs verlaufenden Reaktion

  zurückzuführen, sondern (las Schwefel-

  (liox_\-d wird durch die Gasbestandteile selbst,

  wie Wasserstoff, Kohlenoxyd usw., zu

  Schwefelwasserstoff reduziert, die mit dem

  Gleichgewicht der O-xN-dationsreaktion gar

  nichts zu tun habest. Diese Einwirkung der

  reduzierenden Gasbestandteile auf das

  Schwefeldioxyd war aber nicht vorauszu-

  sehen. ebensowenig war die Wirkung der

  hier genannten 'Mittel zur Verhinderung der

  Rückbildung vorauszusehen. Wenn an und

  für sich auch bekannt ist, daß die genannten

  Metalle, \\-i(# lltr@nunid;elstahl. Alutninitiin.

  alitiertes Eisen usw., hitzebeständig gegen

  Schwefelverbindungen sind, so ist damit

  nicht im geringsten etwas Tiber das kataly-

  tische Verhalten dieser Metalle bzw. -Legte-

  in redu-

  zierenden Gasen gesagt. Hier kommt es aber

  auf die Verwendung von Materialien an, die

  .diese Rückbildung verhindern, da andernfalls

  katalytische Oxydation von Schwefel-

  sserstoff zu Schwefeldioxyd im Groß-

  , rieb nicht zur Gasentschwefelung benutzt

  N,#erden könnte.

  Beispiel Kokereigas mit io g Schwefelwasserstoff pro Kubikmeter wird nach Erhitzen auf etwa 32o° tnit io Voluniprozent Luft gemischt und über einen Nickelkatalysator geleitet. Dieser besteht aus Nickel, das auf Bimsstein aufgetragen wurde (o,5 kg Nickel auf ioo 1 Bimsstein), und befindet sich in einem mit Aluniinium ausgeschlagenen Behälter. Die Verbindungsleitung zwischen Katalysator und Regenerator sowie der untere Teil des Regenerators selbst bestehen aus verzinktem Eisen. Das Gas verläßt den Katalysator mit 45o° und enthält den im Ausgangsgas befindlichen Schwefelwasserstoff in Form von Schwefeldioxyd. Die Wärme des Gases wird in dem Regenerator an das Rohgas abgegeben, und das Scliwefeldioxvd erleidet keinerlei Veränderung während des Gasdurchgangs durch den Regenerator.
• Besteht die Verbindungsleitung zwischen Katalysator und Regenerator sowie der, Regenerator aus nicht verzinktem Eisen, so wird ein Teil des am Katalysator gebildeten Schwefeldioxyds wieder in Schwefelwasserstoff zurückverwandelt. So wurde in diesem Falle im Gas bei Verlassen des Katalysators kein Schwefelwasserstoff gefunden, aber nach Verlassen des heißen Regenerators enthielt das Gas wieder 1,2 g Schwefelwasserstoff pro Kubikmeter.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Oxydation von Schwefelwasserstoff in Brenngasen mittels Sauerstoffes oder sauerstoffhaltiger Gase durch Überleiten der brennbaren Gase über Katalysatoren nach Patent 634427 bei "Temperaturen oberhalb 300°, dadurch gekennzeichnet, daß als Baustoffe für die Teile der Apparatur, die mit den heißen, Schwefeldioxyd enthaltenden Gasen in Berührung kommen, chromhaltige Stähle, Aluminium, Aluminiumlegierungen oder alitierte oder verzinkte Metalle benutzt und gegebenenfalls die heißen, Schwefeldioxyd enthaltenden Gase nach Verlassen des Katalysators rasch unter die Reaktionstemperatur abgekühlt werden.