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Trennung von Chlorwasserstoff und Schwefeldioxyd in Gasgemischen Es
besteht in manchen Fällen die Aufgabe, Chlorwasserstoff -und Schwefeldioxyd aus
Gasgemischen getrennt zu gewinnen. Beispielsweise erhält man bei Umsetzungen zwischen
Schwefeldioxyd und Chlor mit Kohlenwasserstöffen oder halogenierten Kohlenwasserstoffen
Gasgemische, die neben viel Chlorwasserstoff wenig Schwefeldioxyd enthalten. Es
ist erwünscht, - daraus trockenen, schwefeldioxydfreien Chlorwasserstoff einerseits
und konzentriertes Schwefeldioxyd andererseits zu erhalten, um das Schwefeldioxyd
in das Verfahren zurückführen zu können. Nach einem bekannten Verfahren kann man
das Chlorwasserstoff und Schwefeldioxyd enthaltende Gasgemisch durch eine Steinsalzfüllung
leiten, wobei das Schwefeldioxyd zurückgehalten wird, während der Chlorwasserstoff
entweicht. Das Schwefeldioxyd läßt sich aber dann nicht mehr als solches wiedergewinnen;
außerdem läßt sich dieses Verfahren nur bei höherer Temperatur und in Gegenwart
von Sauerstoff betreiben und es erfordert einen laufenden Chemikalienaufwand.
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Man kann auch durch Waschen mit einer 88- bis 96°/Digen Schwefelsäure
eine Trennung in Chlorwasserstoff und Schwefeldioxyd bewirken. Der besondere Vorteil
dieser Arbeitsweise liegt darin, daß man reines, chlorwasserstofffreies Schwefeldioxyd
neben reinem, trockenem Chlorwasserstoff gewinnt. In Fällen aber, in denen das Schwefeldioxyd
nicht unbedingt frei von Chlorwasserstoff sein soll, sondern nur ein schwefeldioxydfreier,
trockener Chlorwasserstoff einerseits und ein konzentriertes Schwefeldioxyd andererseits
gewonnen werden soll, erscheint es wünschenswert, Waschflüssigkeiten zu benutzen,
die mehr Schwefeldioxyd aufzunehmen vermögen
als konzentrierte Schwefelsäure
und daneben nur geringere Mengen Chlorwasserstoff absorbieren.
| Es wurde gefunden, daß flüssige oc |
| niedrigschmelzende aromatische Verbindti. |
| gen, die ätherartig oder phenolisch gebe, |
denen Sauerstoff enthalten, die gewünschten Eigenschaften besitzen. Diese Flüssigkeiten
gestatten die praktisch vollständige Entfernung des Schwefeldioxyds aus einer gegebenen
Gasmenge mit einem weitaus geringeren Aufwand als beim Arbeiten mit Schwefelsäure,
da man zur Erzielung des gleichen Auswaschungsgrades eine
Menge Waschflüssigkeit benötigt und infolgedessen mit einer kleineren Anlage und
einem geringeren Kraftbedarf auskommt. Andererseits kann man bei Anwendung der gleichen
Waschflüssigkeitsmenge eine größere Gasmenge auswaschen als bei Anwendung von Schwefelsäure.
Schwierigkeiten, die im Falle der Schwefelsäure durch deren korrodierende Eigenschaften
verursacht werden, fallen hier fort; erfindungsgemäße Waschflüssigkeiten ermöglichen
eine Vereinfachung der Bauweise und die Verwendung nicht so korrosionsbeständiger
Werkstoffe und damit eine wesentliche Erniedrigung der Anlagekosten.
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Als Waschflüssigkeiten sind beispielweise Dipheny läther und Xylenol
gut geeignet. Während 1 1 96°o iger Schwefelsäure aus einem Gasgemisch aus 9o Volumprozent
Chlorwasserstoff und io Volumprozent Schwefeldioxyd q.,51 Schwefeldioxyd aufnimmt,
werden von 1 1 Diphenyläther 9,51 und von 11 Xylenol 131 Schwefeldioxyd aufgenommen.
Als weitere geeignete Waschflüssigkeiten seien Anisol, Phenetol und technisches
Kresol genannt.
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Der Chlorwasserstoff verläßt in schwefeldioxydfreiem, trockenem Zustand
die Waschvorrichtung. Man kann das zu trennende Gasgemisch durch die Flüssigkeit
in ruhendem Zustand leiten oder es der herabfließenden Flüssigkeit entgegenführen,
wobei man zweckmäßig mit Füllkörpern versehene Rieseltürme verwendet.
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Die Waschflüssigkeit kann leicht wiederbelebt werden, indem man das
aufgenommene Gas durch Erhitzen oder durch verminderten Druck oder durch gleichzeitige
Anwendung beider Maßnahmen austreibt. Die Waschflüssigkeit ist dann, gegebenenfalls
nach Abkühlung, wieder verwendungsfähig.
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Es empfiehlt sich, das zu trennende Gasgemisch der Waschflüssigkeit
in nicht zu feuchtem Zustand zuzuführen, da sich größere Mengen Feuchtigkeit insofern
günstig auswirken, als dann eine zu große Menge Chlorwasserstoff aufgenommen wird.
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Je nach der Zusammensetzung des zu trennenden bäurisches - und der
verwendeten ZVaschflüssiglceit`kann man bei gewöhnlicher oder auch bei erniedrigter
Temperatur und gewünschtenfalls auch unter erhöhtem Druck ä;beiten.
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Flüchtige Schwefelverbindungen, in erster Linie Schwefelwasserstoff,
sollen nach einem bekannten Verfahren aus Gasen durch Waschen der Gase mit höher
siedenden Kolilenwasserstoffen oder Phenolen oder Gemischen dieser Verbindungen
unter Drucken oberhalb io atü entfernt werden. Unter diesen Bedingungen ist Schwefeldioxyd
flüssig, denn bereits 4. atü reichen bei 2o° zur Verflüssigung des Schwefeldioxyds
aus. Nach einem anderen bekannten Verfahren soll Schwefel aus Gasen durch Waschen
der Gase mit schwefeldioxydhaltigen aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffen,
die organische Basen nebst Phenol oder Naphtholen enthalten, ausgeschieden werden.
Diesem Verfahren liegt die Umsetzung von Schwefelwasserstoff mit Schwefeldioxyd
zu Schwefel zugrunde; der in den Gasen enthaltene Schwefelwasserstoff wird in der
schwefeldioxydhaltigen Waschflüssigkeit unter Ausscheidung von elementarem Schwefel
umgesetzt. Wesentlich für das Verfahren ist die Gegenwart organischer Basen, die
B@asensulfite und Basenthionate zu bilden vermögen. Die aliphatischen oder aromatischen
Kohlenwasserstoffe dienen als Lösungsmittel für das Schwefeldioxyd, und die zugesetzten,
in den Kohlenwasserstoffen löslichen Phenole oder Naphthole dienen dazu, die Basensulfite
in Lösung zu halten. Über die Löslichkeit von Schwefeldioxyd in aromatischen Verbindungen,
die ätherartig oder phenolisch gebundenen Sauerstoff enthalten, war aus diesem Verfahren
nichts abzuleiten; die Aufgabe, Chlorwasserstoff und Schwefeldioxyd aus Gasgemischen
getrennt zu gewinnen, spielt dort keine Rolle. Beispiel i -Ein bei der Behandlung
eines Kohlenwasserstofföls mit Schwefeloxyd und Chlor erhaltenes Gasgemisch, das
aus 9o Volumprozent Chlorwasserstoff und io Volumprozent Schwefeldioxyd besteht,
wird bei gewöhnlicher Temperatur von untendurch einen mit Füllkörpern versehenen
Waschturm geleitet, der unter gewöhnlichem Druck steht und mit technischem Xylenol
berieselt wird. Den Durchsatz an Xylenol regelt man so, daß auf i 15 Raumteile des
Gasgemisches i Raumteil Xylenol kommt. Der aus dem Turm entweichende Chlorwasserstoff
ist trocken und frei von Schwefeldioxyd. Das aus dem Turm austretende, mit Schwefeldioxyd
beladene Xylenol wird in einem zweiten Turm auf 7o°
erhitzt. Hierbei
wird das aufgenommene Schwefeldioxyd vollständig als konzentriertes Gas abgegeben.
Das Xylenol führt man nach Abkühlung wieder in den ersten Turm zurück.
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Beispiel z Ein Gas der gleichen Zusammensetzung wie in Beispiel i
wird durch einen mit Füllkörpern versehenen Waschturm geleitet, in dem technischer
Diphenyläther herabrieselt. Zur Erzielung der gleichen Wirkung wie in Beispiel i
benötigt man auf 95 Raumteile des Gasgemisches i Raumteil Diphenyläther. Aus dem
Turm entweicht reiner trockener Chlorwasserstoff. Der aus dem Turm austretende gasbeladene
Diphenyläther wird in einem zweiten Turm im luftverdünnten Raum auf 55° erhitzt,
so daß das Schwefeldioxyd in konzentrierter Form abgetrieben wird. Nach dem Abkühlen
ist der Diphenyläther wieder xerwendungsfähig.