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Verfahren zur Abscheidung von Schwefelwasserstoff aus diesen enthaltenden
Gasgemischen Die vorliegende Erfindung betrifft die Verbesserung des bekannten Verfahrens
zum Ahscheiden von Scliwefelwasserstoff aus diesen. enthaltenden Gasgemischen mittels
-einer alkalischen Lösung, die eine aromatische Oxyverbindung (Phenol und
Phenolderivate) enthält.
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Das Wesen der Erfindung besteht darin, PhenG1- bzw. Naphtholverbindungen
zu verwenden, die außer einer oder mehreren freien OH-Gruppen eine oder mehrere
Säuregruppen, wie Sulfo- oder Carboxylgruppen, aufweisen. Diese Gri#ppen können
unmittelbar oder auch mittelbar mit dem Benzolring verbunden sein. Ein Beispiel
f ür den letzteren Fall ist die Es,sigsäuregruppe (-CH2-COOH). Auch können
Phenol- bzw. Naphtholverbindungen der angegebenen Art Verwendung finden, die außer
den OH- und Säuregruppen noch anderä Substituenten, wie NH#-, Br-, Cl-
', NO.-Gruppen bzw. Atome einzeln oder in Mehrzahl dem Benzolring angelagert
enthalten. Das gleiche gilt von hydrierten .Nla.pht'halinde-iva en, -wie Ar-Tetrahyd.onaphthol,
die -eine Phenolgruppe enthalten und in dem unveränderten Benzolkern substituiert
sind. Alle diese Verbindungen weisen also außer der oder den Hydroxylgruppen, di-.eine
gleiche Ader -wenig geringera elektrolytische Dissoziationskonstante als der Schwefelwasserstoff
besitzen, Säuregruppen (Sulfosäurt-. CarboxylgrupFen) auf, die eine elektrolytische
Dissoziationskonstan',e besitzen, welche sie außerordentlich saurer als Schwefelwasserstoff
erscheinen lassien.
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Die Verwendung der genannten Verbindungen hat die folgenden Vorteile
zur Folge: Die Verbindungen sind sehr, leiclit löslich in Wasser und Alkalien, so
daß verhältnismäßig nur sehr geringe Mengen an Absorptionslösung
für
dcn Scliwefeln-asserst,)ll)' prforderlich sind, mithin eine geringere Pump-
| wirkung in dem fortlaufenden Kreisbetr# i |
| erfordern. |
| Die Verbindun-en sind im |
| V |
| nicht flüchti- und geben daher zu |
| und zu Verunreinigungen des SchwePelwa iMi# |
| Z, |
stoffs bei dessen Austreibung ins der Absorptionslösung keine oder nur unwerentliche
V-eranlassung, Auch werden diese Verbindun-en während der Absorptionsstufe nicht
gefällt.
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Ferner gehen diese Verbindungen durch di,-Absorptions- und die Austreibephaso
dies Verfahrens unverändert hindurch, so daß sie immer von neuem im Kreislauf
des
rens verwendkar sind.
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Durch das angegeben(, Verhaltcii der inäß der Erfindung zur Verwendung
gelangenden Verbindung unterscheiden sich die3z# Verbindungen vorteilhaft von den
Phenolen und ihren Alkylderivaten.
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Sie bieten mithin einen technisch s(Ir gut Z,
brauchbaren und
bequem zu beschreitenden Weg auch bei Behandlung größter Mengen von Schwefelwasserstofi
enthaltenden G.asgeinischen.
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Es ist bereits bekannt, da.li gewisse orga,-nische Säuren, die eine
Sulfo- oder Carboxyluppe enthalten, für ähnliche Zwecke benutzt worden sind, diese
Verbindungen haben jüdoch ihre- Sulfo- oder Carboxylgruppen an den Enden aliphatischer
Ketten, diz# gleichzeitig eine Amino- oder Imirtogruppe nthalten. Bei einer solchen
Anordnung und :einem solchen Verhältnis in den Molekülen wird di.-Säurenatur dieser
Säuregruppeil wesentlich unter diejenige ermäß#i#t, welche für di-# schwachsauren
Gase, welche absorbiert werden sollen -, in Frage kommt, so daß in dieser Weise
Alkalien, -welche mit den Säuren diescr Art ia der Absorptionslösung verbunden sind,
ohne weiteres für die Verbindung mit den sauren Gasen verfügbar werden, um deren
Absorption zu fördern.
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Wenn jedoch die Sulfo- oder Carboxylruppe ein Substituent in einem
B,-nzalkern ist, wie z. B. bei Verbindungen, wie Phenolstilfosäure, Salicylsäure,
- Naphtliolsulfosäuren o,. dgl.. weisen diese solche starken Säur#eeigenschaften
auf, daß die schwachsauren Gase, wie Schwefelwasserstoff, außer Stande sind, dieselben
erfolgreich aus Verbindungen mit Alkalien zu verdrängen. Daraus folgt, daß Alkalisalze
der Sulfo- und Carboxylgruppen o. dgl.' welche direkt mit einem Beii#"31-kern verbunden
sind, unwirksameAbsarptionsmittel für die Entfernung von schivachsauren Gasen ans
Gasgemisehen, welche diese Gase enthalten, darstellen. Eine Hydroxylgruppz
Z,
jedoch, welche gleichzeitig zu-ammen mit dem Benzolkern mit einer Stilfo-
oder Car»e,)x\] -,ruppe verbunden ist, hehält diejenigen Ei-, II--chaften hei, welche
die Hydroxylgruppc in der Verbindung Phenol aufweist und welche #ic besonders wünschenswert
für dzn hier in Vrage 1,ammendenVtri#,enduingsnvecl, machen.
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Es ist fernerhin augenscheinlich, dafi, ob-"leich die Säuregruppen
der eine zu hohe elektrolytischu Dissaziation zei-I en, um in Absorptions- und Aktivierungskreisverfahren
wirken züi können, diese Säurc-##ru ppen trotzdem dazu beitragen, dem MoL I
b
kül, das gleichzeitig Phenolgruppen einhält, Eigenschaften zu verleihen,
weiche ebenfalls die genannten Reaktionen aufweisen, die jldoch besonders wünschenswert
bei einer Verhindung sind, welche für die Dtircbfübrun#." eines tl Lissigen Reinigungsverfalirens
-c-I ZD braucht wird, das sich auf die besondert-ii, Eigenschaften und Reaktionen
von einüni Phenolrest bzw. von Phenolresten stützt.
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Die folgenden Beispiele zeigen di-, Ergebnisse, welche durch Verwendung
der substituiert,eii Plicuole gemäß der vorliegend2n Erfindung als Mittel zur Entfernun-
von Schwefelwasserstof f aus Gasgernischen, welcht SchwefelwasEerstoff enthalten,
erzielt wordet; sind.
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Beispiel i Ein gasförmi P, ges Gemisch, welches 5 Rauinpro-zent
Schwefelwasserstoff bei 45#35 1,9
Druck (ioo Pfd. Druck engl.) je 6,45
qcm ( i Quadratzoll engh) -enthielt, wurde bei einer Temperatur von 65-'C ('i5o>-
F) mit einer wässerigen Lösun gewaschen, welche 3"-8'#\lol phenolsti#lfosaures Natrium
und 3,3 Mol Kaliumhydroxyd je 4,541 (1 Galloile eng].) ent-Z, hielt, wOhei
147,55-1 (32,5 Gallonen eng].) Z,
der Lösung je 28316o84 ccm ( iooo
Kubikfuß engl.) Gas bei normaler Temperatur und unter normalem Druck benutzt wurden.
c)5#i) des Schwefehvasserstoff s wurden aus dem Gas entfernt. Die verunreinigte
Lösung auf'Der Berührung mit dem Gas gebracht und gekocht, 71.40ilo des von der
Lösun- in dur Absorptionsstufe absorbierten Schwefelwasser-,toffs wurden entfernt..
nachdem 5.3o kg
( i ij Pfd. :eng].) Dampf daraus verdampft wnrdp)i
waren.
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Beispiel 2 i-#iii Gasgemiscb, welches bei einem Druck voll
49,83 kg (iio Pfd. engl.) je 6-,45 ccm (i Quadratzoll eng,1.)
3,5 Raumprozent Schwefelwasserstoff enthielt-, wurde mit einer Lösung der
gleichen Zusammensetzung, wie die in Beispiel i verwendete, bei einer Ternp,-ratur
von 25-C (77#F) gewaschen. Nachdem 28316084ccm (ioooKuhikfufD' ei)-1.) Gas
Z,
bei normaler Temperatur und unter liol«malem
Druck in
Berührung mit 83,o8 1 ÜS,3 Gal-Ionen engl.) der Waschlösung gebracht worden
waren, wurden 99,99% des Schwefelwasserstoffs ans dem Gasgemisch entfernt, Die -es
mte ve Inreinigte Lösung wurde daA rii auf nach dem Regencrationsturm gebracht und
darin bis zum Siedepunkt ereitzt, worauf 97,20/0 des absorbierten Schwefelwasserstoffs
-aus der Lösung entfernt wurden, jund. zwar durch Verdampfung voll 16,67 'kg
Dampf (36,8 Pfd. engl.). Beispiel "3 Ein Gasgemisch, welches 5 Raumprozent
Schwefel#v.asserstd,ff bei einem Dru&- von kg (i oo Pfd. engl.)
je 6
4 5,3 5 ZD 45 qcm (i Quadratzbll engl.) enthielt, wurde bei einer
Temperatur von --5-'C mit einer wässerigen Lösung gewaschen, die 6,62M01
p-hydroxybenzoesaures Natrium und 4,7 7 Mol Natriumhydroxyd je 4,541 (1 Gallo#ne-engl.)
enthielt. 95% des Schwefelwasserstoffs wurden aus,dem gas-.förmigen Gemisch entfernt"
nachdem 681,451
(i 5o Gall(>nenengl.) dies genannten Lösungs-#ernisches mit
j e 2 8 3 16 o,84 ccm (i ooo Kubikfuß eng].) des gepreßten
Gas-es in Berührung gebracht worden waren. Die verunreinigte Lösung enthielt 13,93
g'(236o Grain en#I.) je
4,541 (1 Gallone #engl.), und nach Erhitzung derselben
bis zum Siedepulilzt und nach der Hindurchführung von 3,55 (7,83 Pf(l. ellgl.)
-Dampf je 4,541 (1 Gallone engl.) der verunrei * nigten Lösung ergab sich
eine Lösung, Iche 5,90 9 (iooo Grain engl.) Schwefel-Wasserseoff- je 4,541
(1 Galloneengl.) enthielt un# welche dem Verfahren wieder zur Be bandl-ung von neuen
Gasgemischmengen zugeführt mtirde.