DE814140C - Herstellung von Alkali-, insbesondere Natriumsulfhydrat - Google Patents

Description

• Farbenfabriken Bayer, Leverkusen Bekanntlich entsteht bei Einwirkung von Schwefelwasserstoff auf Schwefelnatriumlösung Natriumsulfhydrat. Üblicherweise wird zur technischen Herstellung von Sulfhydrat Schwefelwasserstoff in das gelöste bzw. aufgeschmolzene Schwefelnatrium bis zur Sättigung eingeleitet. Diese Sättigung mit dem übelriechenden und giftigen Schwefelwasserstoffgas ist betrieblich eine äußerst unangenehme Operation.
• Gegenstand der Erfindung ist die Herstellung von Alkali-, insbesondere Natriumsulfhydrat durch Einwirkung von Schwefelwasserstoff auf Alkali- insbesondere Natriumsulfid, wobei festes Alkalisulfid beliebigen Wassergehalts der Einwirkung des Schwefelwasserstoffs unterworfen wird bei einer Temperatur zwischen der Schmelztemperatur des verwendeten Alkalisulfids und der des diesem entsprechenden Sulfhydrats. Das neue Verfahren vermeidet alle Übelstände der bisherigen Verfahrensweisen und hat darüber hinaus den Vorteil, kontinuierlich durchführbar zu sein, indem dem Reaktionsraum Alkalisulfid und Schwefelwasserstoff kontinuierlich zugeführt werden und gebildetes Sulfhydrat kontinuierlich entnommen wird.
• Bei Verwendung der üblichen Schwefelnatriumkristalle mit etwa 31% NazS-Gehalt ist keine Erhitzung über Zimmertemperatur notwendig, da das hieraus entstehende Sulfhydrat bei dieser Temperatur flüssig ist.
• Zweckmäßiger wird in den meisten Fällen von der üblichen hochprozentigen Schwefelnatriumschmelze von etwa 610/, Nag S-Gehalt ausgegangen. Dies hat eine Schmelztemperatur von etwa 83', das hieraus entstehende Sulfhydrat von etwa 63°/o Na HS-Gehalt eine Schmelztemperatur von etwa 430. Zwischen diesen Temperaturen, zweckmäßig zwischen 5o und 70', muß die Reaktionstemperatur gehalten werden. Bei tieferer Temperatur geht der Schwefelwasserstoff glatt durch die Schwefelnatriumschicht hindurch, ohne aufgenommen zu werden., bei höheren Temperaturen ist die abfließende Sulfhydratschmelze mit geschmolzenem Schwefelnatrium verunreinigt.
• Ein besonderer Vorteil dieser Arbeitsweise liegt darin, daß man nach dem Erstarren der abfließenden Sulfhydratschmelze direkt von festem Schwefelnatrium zu festem Sulfhydrat gelangt.
• Eine größere Wärmezufuhr bzw. -abfuhr ist im Dauerbetrieb kaum notwendig, da die sehr geringe Reaktionswärme durch die Abstrahlung und die Anwärmung der Ausgangsstoffe etwa aufgewogen wird. Nur zum Ingangbringen der Reaktion ist Wärmezufuhr bis zu einer Temperatur von etwa 5o' aufzuwenden.
• In dem technischen, stark alkalisch reagierenden Schwefelnatrium sind von der Herstellung her Verunreinigungen enthalten. Bei der Neutralisation dieses Produktes mit Schwefelwasserstoff fallen diese Verunreinigungen, vor allem Kieselsäure, Aluminiumhydroxyd, Schwefeleisen aus und lagern sich über und innerhalb der Unterlage, auf der das Schwefelnatrium ruht, als schlammig-gallertige' Masse ab. Bei längerer Betriebsdauer häuft sich diese Masse an und verstopft schließlich den Durchgang, wodurch der Betrieb unterbrochen wird.
• Eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens besteht zweckmäßig aus einem Reaktionsbehälter, der mit einer Zufuhrvorrichtung für festes Alkali-, insbesondere Natriumsulfid, einer Zuleitung für Schwefelwasserstoff, einem Abfluß für das gebildete Sulfhydrat und einer Unterlage für das feste Sulfid besteht, die aus beweglichen Teilen besteht, die so ausgebildet sind, daß beim Bewegen dieser Teile die über und innerhalb der Unterlage sich aus den Verunreinigungen des Sulfids bildende gallertartige Masse mechanisch zerstört und von dem gebildeten Sulfhydrat abgespült wird.
• Ist der Reaktionsbehälter richtig dimensioniert, also seine Abmessungen dem zur Verfügung stehenden Strom von H2 S angepaßt, so tritt kein H2 S aus dem Behälter aus, und jede Belästigung durch Schwefelwasserstoff fällt weg. Natürlich kann auch jede kleinere H2 S-Menge ohne weiteres von dem Reaktionsbehälter aufgenommen werden, so daß bei wechselndem H2 S-Strom keinerlei weitere Anpassung und Dosierung vorgenommen zu werden braucht.
• Da beim Bewegen der beweglichen Teile der Unterlage geringe Mengen Schwefelnatrium mit hindurchfallen und in das Sulfhydrat gelangen könnten, wird zweckmäßig die Abflußöffnung für das Sulfhydrat etwas höher gelegt, so daß am Boden des Behälters eine Flüssigkeitsschicht dauernd stehenbleibt. In diesen Flüssigkeitssumpf wird der Schwefelwasserstoff eingeleitet und gegebenenfalls darin befindliches Schwefelnatrium in Sulfhydrat übergeführt.
• Die Bedienung der gesamten Apparatur ist mit sehr wenig Aufwand möglich, so daß mit der Erfindung ein außerordentlich einfaches, sauberes und elegantes Verfahren zur Erzeugung von Sulfhydrat zur Verfügung steht.
• In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens beispielsweise dargestellt. In Abb. i bezeichnet i den Reaktionsbehälter, 2 die Füllung mit Alkalisulfidstücken, 3 die Unterlage auf der das feste Alkalisulfid ruht, 4 die Eintragevorrichtungfür das Alkalisulfid, 5 die Zuleitung für den Schwefelwasserstoff, 6 den Abzug für das Abgas, 7 den Sulfhydratsumpf und 8 die Abzugsvorrichtung für das Sulfhydrat.
• In Abb. 2 ist eine Ausführungsform für die aus beweglichen Teilen gebildete Unterlage 3 dargestellt, auf der das feste Alkalisulfid ruht. Es sind fünf Roststäbe im Querschnitt dargestellt, die je vier Kanten aufweisen, von denen je zwei einander gegenüberliegende abgestumpft ausgebildet sind, 9, während die beiden anderen Kanten io scharfkantig sind. Die Seitenflächen dieser Stäbe sind so konkav ausgefräst, daß beim Drehen dieser Stäbe die Kanten jeden Stabes in die konkaven Seitenflächen der danebenliegenden Stäbe, eingreifen und beim Drehen diese Seitenflächen reinigen. Auch die über dem Rost lagernde gallertartige Masse wird beim Drehen der Stäbe mechanisch zerteilt und von dem gebildeten Sulfhydrat abgespült. Das Drehen dieser Stäbe zur Reinigung des Rostes und Freihalten des H2 S-Durchganges ist nur wenige Male am Tage notwendig.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Herstellung von Alkali-, insbesondere Natriumsulfhydrat durch Einwirkung von Schwefelwasserstoff auf Alkali-, insbesondere Natriumsulfid, dadurch gekennzeichnet, daß festes Alkalisulfid beliebigen Wassergehalts der Einwirkung des Schwefelwasserstoffs unterworfen wird bei einer Temperatur zwischen der Schmelztemperatur des verwendeten Alkalisulfids und der des diesem entsprechenden Sulfhydrates.
2. 2. Kontinuierliche Herstellung von Alkali-, insbesondere Natriumsulfhydrat gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem Reaktionsraum Alkalisulfid und Schwefelwasserstoff kontinuierlich zugeführt werden und gebildetes Sulfhydrat kontinuierlich entnommen wird.
3. 3. Verfahren gemäß den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schwefelwasserstoff auf stückige Schwefelnatriumschmelze mit etwa 61% Nag S bei einer Temperatur von etwa 43 bis 83', vorteilhaft zwischen 5o und 70', zur Einwirkung gebracht wird.
4. 4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß den' Ansprüchen i bis 3, bestehend aus einem Reaktionsbehälter, der mit einer Zufuhrvorrichtung für festes Alkali-, insbesondere Natriumsulfid, einer Zuleitung für Schwefelwasserstoff, einem Abfluß für das gebildete Sulfhydrat und einer Unterlage für das feste Sulfid besteht, die aus beweglichen Teilen besteht, die so ausgebildet sind, daß beim Bewegen dieser Teile die über und innerhalb der Unterlage sich aus den Verunreinigungen des Sulfids bildende gallertartige Masse mechanisch zerstört und von dem gebildeten Sulfhydrat abgespült wird.
5. 5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden des Reaktionsbehälters ein Sulfhydratsumpf vorgesehen ist, in den die Zuleitung für den Schwefelwasserstoff mündet.
6. 6. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage für das feste Sulfid aus kantigen Roststäben mit konkaven Flächen besteht, die um ihre Längsachse drehbar angeordnet sind und die so ausgebildet sind, daß mindestens eine ihrer Längskanten die konkaven Flächen des benachbarten Roststabes bei der Drehung des Stabes zu reinigen gestattet.