DE850594C

DE850594C - Process for cleaning gases and vapors

Info

Publication number: DE850594C
Application number: DEB6824D
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr Krekeler; Helmut Dr Schlecht
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1944-10-31
Filing date: 1944-10-31
Publication date: 1952-09-25

Description

Verfahren zur Reinigung von Gasen und Dämpfen Bei der bekannten Reinigung von Gasen oder Dämpfen mit Hilfe aktiver Massen bereitet es in vielen Fällen Schwierigkeiten, den aktiven Zustand dieser Stoffe wiederherzustellen, nachdem sie unwirksam geworden sind. Eine Behandlung mit Wasserdampf ist dann hierfür nicht brauchbar, wenn es sich um die Reinigung von Gasen oder Dämpfen, wie Chlor, Chlorwasserstoff oder anderen sauren Gasen, handelt, die zusammen mit Wasserdampf zur Korrosion des eisernen Werkstoffs der Vorrichtung führen. Auch beim Wiederbeleben der Massen durch Erhitzen von außen oder Hindurchleiten heißer Gase können Schwierigkeiten auftreten, wenn es sich um die Reinigung von Gasen oder Dämpfen handelt, die bei den dabei notwendigen hohen Temperaturen Eisen angreifen. Außerdem sind bei Verwendung heißer Gase, z. n. von Stickstoff, xvegen ihres geringen Wärmeinhalts große Gasmengen erforderlich, deren Aufarbeitung unwirtschaftlich ist. Die Wärmezufuhr von außen scheitert in den meisten Fällen an der geringen Wärmeleitfähigkeit der aktiven'Massen. Nachteilig ist ferner, daß die aktive Masse nach der Entfernung der Verunreinigungen immer zuerst wieder mit den zu reinigenden Gasen oder Dämpfen gesättigt werden muß; dabei tritt in vielen Fällen eine beachtliche Wärmeentwicklung auf, die die Durchführung des wegen seiner diskontinuierlichen Art ohnehin schon umständlichen Verfahrens weiterhin erschwert.Methods for cleaning up gases and vapors With the known cleaning of gases or vapors with the help of active masses, it is difficult in many cases to restore the active state of these substances after they have become ineffective are. A treatment with steam is then not useful for this if it the cleaning of gases or vapors such as chlorine, hydrogen chloride or others acid gases, which, together with water vapor, corrode the iron material the device lead. Even when reviving the masses by heating them from the outside or passing hot gases through, difficulties can arise when it comes to the cleaning of gases or vapors is concerned with the necessary high Temperatures attack iron. In addition, when using hot gases such. n. of Nitrogen, because of their low heat content, large quantities of gas are required Working up is uneconomical. The supply of heat from outside fails in most of them Cases in the low thermal conductivity of the active masses. Another disadvantage is that the active mass always comes back first after the impurities have been removed must be saturated with the gases or vapors to be cleaned; it occurs in many Cases a considerable heat development, which the implementation of because of his discontinuous type already complicated process further difficult.

Es wurde nun gefunden, daß sich die Reinigung von Gasen oder Dämpfen mit Hilfe aktiver Massen, z. B. aktiver Kohle, Kieselsäuregel od. dgl., ohne diese Nachteile durchführen läßt, wenn man diese Stoffe zur Wiederherstellung oder Erhaltung ihrer Wirksamkeit mit Kondensat der gereinigten Gase oder Dämpfe behandelt. So kann man z. B. Chlorgas von Verunreinigungen befreien, wenn man es durch aktive Massen der genannten Art leitet und diese Massen von Zeit zu Zeit mit flüssigem Chlor wäscht. It has now been found that the purification of gases or vapors with the help of active masses, e.g. B. active charcoal, silica gel or the like. Without this Disadvantages can be carried out if these substances are used for restoration or maintenance their effectiveness treated with condensate of the purified gases or vapors. So can one z. B. Free chlorine gas of impurities when you pass it through active masses of the type mentioned and washes these masses from time to time with liquid chlorine.

Ein besonderer Vorteil des Verfahrens liegt darin, daß sich die Behandlung der aktiven Massen mit dem Kondensat auch kontinuierlich vornehmen läßt, wobei man zweckmäßig den Gegenstrom anwendet. Man braucht dabei nur die Gase oder Dämpfe von unten nach oben durch die aktive Schicht strömen und ihnen das Kondensat von oben entgegenrieseln zu lassen. Trotz der andauernden Benetzung der aktiven Schicht mit Kondensat geht deren Wirksamkeit nicht verloren, bleibt vielmehr im Dauerbetrieb erhalten. A particular advantage of the method is that the treatment the active masses can also be carried out continuously with the condensate, whereby one expediently applies the countercurrent. You only need the gases or vapors from Flow down through the active layer and give them the condensate from above to trickle down. Despite the constant wetting of the active layer with Condensate does not lose its effectiveness, but rather remains in continuous operation obtain.

Das vorliegende Verfahren ist insbesondere zur Entfernung der letzten Spuren von Verunreinigungen aus Gasen oder Dämpfen geeignet. Beispielsweise ist es mit Vorteil bei der Feinreinigung solcher Gase oder Dämpfe anwendbar, die aus der Trennung von Stoffgemischen durch fraktionierte Destillation stammen. In solchen Fällen sind die erhaltenen Destillate oft auch nach schärfster Fraktionierung nicht vollständig frei von den zu entfernenden Beimengungen. Diese Spuren lassen sich vielfach nur sehr schwierig und oft nur mit Hilfe chemischer Umsetzungen beseitigen. Durch das vorliegende Verfahren dagegen lassen sich solche Verunreinigungen leicht entfernen. Dabei empfiehlt es sich, das zur Behandlung der aktiven Schicht benutzte Kondensat bei der fraktionierten Destillation als Rückflußmittel zu verwenden. Man kann dabei wie folgt verfahren: Das zu trennende Stoffgemisch wird in einer Rektifizierkolonne destilliert, in deren oberem Teil eine Schicht aus aktiver Masse, z. B. aktiver Kohle, angeordnet ist. Die aus dem unteren Teil der Kolonne abgetriebenen Dämpfe durchströmen diese aktive Schicht, während ihnen gleichzeitig Kondensat, das am Kopf der Kolonne eingeführt oder dort aus den Dämpfen durch einen Dephlegmator niedergeschlagen wird, entgegenrieselt. Auf diese Weise ist es z. B. möglich, Chlorwasserstoff aus Gemischen mit Kohlenwasserstoffen, wie Butan oder Propan, vollständig abzutrennen. The present procedure is particularly for removing the last one Traces of impurities from gases or vapors are suitable. For example is it can be used with advantage in the fine cleaning of such gases or vapors that result from the separation of mixtures of substances by fractional distillation. In such In some cases, the distillates obtained are often not even after the strictest fractionation completely free of the additions to be removed. These traces can be often very difficult to remove and often only with the help of chemical reactions. In contrast, the present method removes such impurities easily remove. It is advisable to use the one used to treat the active layer Use condensate as reflux in fractional distillation. Man can proceed as follows: The mixture of substances to be separated is in a rectification column distilled, in the upper part of which a layer of active material, e.g. B. more active Coal, is arranged. The vapors expelled from the lower part of the column flow through this active layer, while at the same time condensate that is on them Introduced at the top of the column or removed from the vapors there by a dephlegmator is trickling down. In this way it is e.g. B. possible, hydrogen chloride from Mixtures with hydrocarbons, such as butane or propane, to be completely separated off.

Von besonderer Bedeutung ist das Verfahren für die Entfernung von Verunreinigungen aus Chlorgas, weil es für viele Verwendungszwecke wichtig ist, das Chlor vollkommen frei von Verunreinigungen zu erhalten. Zum Beispiel können Verunreinigungen organischer Natur, wie sie in elektrolytisch erzeugtem Chlor häufig vorkommen, oder Spuren von Lösungsmitteln, aus-denen das zu reinigende Chlorgas ausgetrieben wurde, wie z. B. Spuren von Chlorkohlenwasserstoffen oder anorganischen Lösungsmitteln, wie Zinntetrachlorid oder Chlorschwefel, nach dem neuen Verfahren unter Behandlung des Reinigungsmittels, z. B. aktiver Kohle, mit flüssigem Chlor leicht und vollständig entfernt werden. Of particular importance is the procedure for the removal of Impurities from chlorine gas because it is important for many uses to keep the chlorine completely free of impurities. For example can Impurities of an organic nature, such as are common in electrolytically generated chlorine occur, or traces of solvents that make up the chlorine gas to be cleaned was driven out, such as B. traces of chlorinated hydrocarbons or inorganic ones Solvents, such as tin tetrachloride or chlorosulfur, according to the new process with treatment of the cleaning agent, e.g. B. active charcoal, with liquid chlorine can be easily and completely removed.

Zweckmäßig arbeitet man dabei unter Druck, weil dann zur Verflüssigung des Chlors gewöhnliches Kühlwasser verwendet werden kann.It is advisable to work under pressure, because then liquefaction ordinary cooling water can be used for the chlorine.

Beispiel Eine 3¢o°/oige Lösung von Chlor in Schwefelchlorür, die bei der Behandlung chlorhaltiger Gase mit Schwefelehlorür erhalten wurde, wird in das untere Drittel einer Destillierkolonne eingepumpt. Example A 3% solution of chlorine in sulfuric chloride which was obtained in the treatment of gases containing chlorine with sulfuric acid, is in pumped in the lower third of a distillation column.

Die Kolonne ist von ihrem Sumpf ab bis zu einer Höhe von 6 m mit Füllkörpern und darüber mit einer 2 m hohen Schicht aus aktiver Kohle versehen.The column is packed from its bottom up to a height of 6 m and above it with a 2 m high layer of active carbon.

Der Kolonnensumpf wird auf etwa 2280 C erhitzt und unter einem Überdruck von 7 kg/cm2 gehalten; unter diesen Bedingungen siedet das Schwefelchlorür. Den Flüssigkeitsstand hält man dabei konstant, indem man aus dem Sumpf nach Maßgalie des Zutritts der Frischlösullg Schwefelchlorür ahzieht. Auf dem Kopf der Kolonne befindet sich ein Dephlegmator, der mit Fluß wasser auf 28° gehalten wird. Das im unteren Teil der Kolonne ausgetriebene, durch Schwefelverbindungen verunreinigte Chlorgas durchströmt die Kolonnenfüllung und dann den Dephlegmator, in dem es zum Teil verflüssigt wird. Das verflüssigte Chlor rieselt durch die aktive Kohle dem Chlorgasstrom entgegen.The bottom of the column is heated to about 2280 C and under an overpressure kept at 7 kg / cm2; The sulfur chloride boils under these conditions. The The liquid level is kept constant by pulling out of the sump according to Maßgalie the admission of the fresh solution of sulfur chloride draws off. At the top of the column there is a dephlegmator, which is kept at 28 ° with river water. The im lower part of the column driven off, contaminated by sulfur compounds Chlorine gas flows through the column filling and then the dephlegmator, in which it is used Part is liquefied. The liquefied chlorine trickles through the active carbon Against chlorine gas flow.

Das die Kolonne verlassende Chlor ist vollständig frei von Schwefel und Schwefelverbindungen. Sollte die Berieselung mit flüssigem Chlor vorübergehend, z. B. infolge betrieblicher Störungen, unterbrochen werden, so wird dadurch die Reinheit des Chlors nicht beeinträchtigt. Ersetzt man die Schicht aus aktiver Kohle durch eine Füllkörperschicht, z. B. The chlorine leaving the column is completely free of sulfur and sulfur compounds. Should the sprinkling with liquid chlorine be temporary, z. B. as a result of operational disruptions, this is the The purity of the chlorine is not affected. If you replace the layer of active carbon by a packing layer, e.g. B.

Raschigringe, so enthält das abgehende Chlor noch einige Hundertstel Prozent Schwefel. Wird zu wenig Chlorrückfluß gegeben oder der Rückfluß unterbrochen, so steigt in diesem Fall der Schwefelgehalt des abgehenden Chlors sofort stark an.Raschig rings, the outgoing chlorine still contains a few hundredths Percent sulfur. If too little chlorine reflux is given or the reflux is interrupted, so in this case the sulfur content of the outgoing chlorine rises sharply.

Claims

PATENT CLAIMS I. Methods for cleaning up gases or vapors with the help of active masses, characterized in that the active mass with condensate the purified gases or vapors treated, preferably in such a way that the through the active wet flowing gases or vapors of the purified gases or condensate Leads to fumes.

2. The method according to claim I, characterized in that the to cleaning gases or vapors from the separation of mixtures of substances by fractionated Distillation originate.

3. The method according to claim I and 2, characterized in that one the condensate used to treat the active mass in fractional distillation used as reflux.

4. Application of the method according to claim 1 to 3 on the removal of contaminants from chlorine gas, especially that caused by expulsion its solution in sulfur chloride was obtained.