DE857489C

DE857489C - Method and device for the extraction of sulfur from sulfur-containing masses, in particular gas cleaning masses, by means of a solvent

Info

Publication number: DE857489C
Application number: DEC465A
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl-Ing Bayerlein; Friedrich Strauss
Original assignee: FJ Collin AG
Current assignee: FJ Collin AG
Priority date: 1950-01-28
Filing date: 1950-01-28
Publication date: 1952-12-01

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Extraktion von Schwefel aus schwefelhaltigen Massen, insbesondere Gasreinigungsmassen, mittels eines Lösungsmittels Bei der Gasreinigung erfolgt vielfach die Abscheidung des Schwefelwasserstoffes in Gasreinigern, die mit einer Reinigungsmasse ausgerüstet sind, z. B. Raseneisenerz, in welcher sich der elementare Schwefel abscheidet. Zur Gewinnung dieses Schwefels aus dieser Reinigungsmasse benutzt man große Extraktionsgefäße, in welche die Masse eitigehracht und mit Lösungsmitteln (Scliwefelkoliletistoff, chlorierten Kohlenwasserstoffen usw.) behandelt wird. Da die Extraktion diskontinuierlich vorgenommen wurde, waren für die Errichtung derartiger Extraktionsanlagen verhältnismäßig viele, große und schwere Extrakteure notwendig, welche hohe Anlagekosten erforderten. 1)a je«-eils große Mengen des Extraktionsgutes meist in eisernen bzw. Bußeisernen Behältern in die Uxtrakteure eingesetzt werden mußten. waren bisher schwere Krane notwendig, um das Extraktionsgut umzuschlagen. Der Extraktionsvorgang brauchte trotz der hohen Lösungsgeschwindigkeit des Schwefels im Lösungsmittel sehr viel Zeit, da bei dem großen Durchmesser der bisher verwendeten Extrakteure die Verteilung des Lösungsmittels beim Laugen des Dampfes und beim Austreiben über den Querschnitt schwierig war.Method and device for the extraction of sulfur from sulfur-containing Masses, in particular gas cleaning masses, by means of a solvent. During gas cleaning The hydrogen sulfide is often separated out in gas cleaners that are equipped with a cleaning compound, for. B. lawn iron ore in which the elemental sulfur separates. To obtain this sulfur from this cleaning mass one uses large extraction vessels in which the mass is etched and with solvents (Sulfur colilant, chlorinated hydrocarbons, etc.) is treated. There the extraction was carried out discontinuously, were necessary for the establishment of such Extraction plants relatively many, large and heavy extractors necessary, which required high investment costs. 1) a large quantities of the extraction material per part mostly in iron or pen-iron containers are used in the extra-extractors had to. Up to now, heavy cranes were necessary to handle the extraction material. The extraction process needed despite the high rate of dissolution of the sulfur in the solvent a lot of time, because of the large diameter that was previously used Extractors distribute the solvent when leaching the steam and when driving it out across the cross-section was difficult.

Es ist auch ein Verfahren zum ununterbrochenen Auswaschen feinverteilter, fester Stoffe bekannt. Nach dem Verfähren werden flache Behälter. iti denen (las aufgeschwemmte Gut durch Schaufelarme nach einer in der Mitte des Bodens befindlichen Austragsöffnung bewegt wird, verwendet. Die Beförderung in den nächsten Behälter geschieht mittels einer Hebevorrichtung, die nach dem Prinzip der Verschiebung eines bestimmten, gleichbleibenden Volumens arbeitet, z. B. durch eine Diaphragmapumpe.It is also a method of continuously washing out finely divided, of solid substances known. After the procedure, the containers become shallow. iti those (read Floated goods by shovel arms after one in the middle of the Discharge opening located at the bottom is moved, used. Carriage in the next container happens by means of a lifting device, which works on the principle the displacement of a certain constant volume works, e.g. B. by a diaphragm pump.

Nach der vorliegenden Erfindung hingegen wird innerhalb des Extraktionsbehälters eine bestimmte Rührwirkung erzielt, die keinem anderen Verfahren eigentümlich ist.According to the present invention, however, is inside the extraction container achieved a certain stirring effect, which is not peculiar to any other process.

Durch die erfindungsgemäße L,m"wälzuttg des Extraktionsgutes «-erden außerordentliche Extraktionseffekte erzielt, die weit höher liegen als nach <lern bekannten Verfahren bei dem das Gut nur in dem Augenblick, in welchem es von der Pumpe in aufgelockerter Form ausgetragen wird, mit der von dem nächstliegenden Behälter kommenden Waschflüssigkeit in Berührung gebracht wird.Due to the L, m "rolling of the extraction material" according to the invention extraordinary extraction effects achieved, which are far higher than after <lern known method in which the goods only at the moment in which it is from the Pump is discharged in a loosened form, with that of the closest container coming washing liquid is brought into contact.

Auch wurde bereits ein Apparat für die Behandlung von feinverteilten Feststoffen und Flüssigkeiten bei Eindickungs- und Waschoperationen im Gegenstrom beschrieben. Der Apparat besteht im wesentlichen aus einer konisch gebauten [#'il-teranlage mit Tauchfiltern. Der Filterrückstand wird bei Anwendung einer Batterie solcher Apparate mit einem entsprechenden Filtrat aus einem weiteren Apparat in einem zusätzlichen, am Fußteil des Apparates befindlichen Mischbehälter mittels einer Verteilerscheibe durch Zentrifugal-,#virkung gemischt.Also an apparatus for the treatment of finely divided Solids and liquids in countercurrent thickening and washing operations described. The apparatus essentially consists of a conical filter system with immersion filters. The filter residue becomes such when using a battery Apparatus with a corresponding filtrate from another apparatus in an additional, at the foot of the device by means of a distributor disc mixed by centrifugal, # action.

Bis auf das Gegenstromprinzip, das 'hier zur An-,%vendung kommt, ist der Vorgang ein völlig anderer als bei dem erfindungsgemäßen Verfahren.Except for the countercurrent principle, which is used here the process is completely different from the process according to the invention.

Schließlich wurde noch ein Verfahren vorgeschlagen, das zwar auch im Gegenstrom von Feststoff und Lösungsmittel unter Druck und ohne Druck arbeitet. Dabei wird zur Förderung des abgesetzten Schlammes aus einem Löser in den nächsten abgeklärte Lauge aus einem der in der Bewegungsrichtung des Schlammes nachfolgenden Löser benutzt. Bei demhier vergleichbaren Arbeiten ohne Druck wird die Lösung aus dem übernächsten Behälter so geführt, daß sie den im ersten Behälter anfallenden Schlamm mitnimmt und in den zweiten Behälter oben eintritt.Finally, a method was proposed, and that too works in countercurrent of solid and solvent under pressure and without pressure. It is used to convey the settled sludge from one dissolver to the next Clarified liquor from one of the following in the direction of movement of the sludge Solver used. In the case of comparable work without pressure, the solution becomes out the next but one container out so that they accumulate in the first container Takes sludge with it and enters the second tank on top.

Ein Rühren innerhalb der Behälter, wie es erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, erfolgt überhaupt nicht, sondern durch einen konischen Schirm wird ein Absetzen des Schlammes erzielt.Stirring within the container as proposed according to the invention does not take place at all, but rather a conical screen causes a settling of the mud.

Erfindungsgemäß wird dadurch ein wesentlicher Fortschritt erzielt, daß zur Extraktion von Schwefel aus schwefelhaltigen Massen, insbesondere Gasreinigungsmas,sen, mittels eines Lösungsmittels das im Lösungmittel suspendierte zerkleinerte Extraktionsgut innerhalb eines Extraktionsbehälters unter inniger Mischung im Kreislauf umgewälzt wird, wobei diese Umwälzung (Suspension) mittels eines Propellers od. dgl. durchgeführt werden kann. Der Propeller ist dabei in einem in dem Extraktionsbehälter vorgesehenen z axi alen, senkrechten Rohr angeordnet, doch kann für den Umwälzungsvorgang auch eine z. 13. außerhalb des Behälters angeordnete Pumpe geeigneter Bauart benutzt werden.According to the invention, a significant advance is thereby achieved, that for the extraction of sulfur from sulphurous masses, in particular gas cleaning masses, the comminuted extraction material suspended in the solvent by means of a solvent circulated within an extraction container with intimate mixing in the circuit is, whereby this circulation (suspension) od by means of a propeller. The like. Performed can be. The propeller is in one provided in the extraction container z axial, vertical tube arranged, but can also be used for the circulation process a z. 13. A suitable type of pump located outside the container is used will.

Im Regelfall soll die Erfindung in der Weise verwirklicht werden, (laß das im Lösungsmittel suspendierte Extraktionsgut in mehreren 'hintereinandergeschalteten Extraktoren im Gegenstrom mit Lösungsmittel behandelt wird, wobei in jedem Extrakteur eine Umwälzung des in Schwebe gehaltenen Extraktionsgutes erfolgt.As a rule, the invention should be implemented in such a way that (leave the extraction material suspended in the solvent in several 'cascaded' Extractors countercurrently treated with solvent, taking in each extractor the extraction material kept in suspension is circulated.

Beispielsweise werden mehrere Extraktionsbehälter hintereinandergeschaltet und jeweils ein der kontinuierlich aufgegebenen Menge der \lasse entsprechender Teilstrom des umgewälzten Gemisches dem folgenden l:xtraktionsl)ehälter zugeleitet, wobei die Behälter von dem Lösungsmittel im Gegenstrom zu den Gemischteilströmen durchflossen werden.For example, several extraction containers are connected in series and in each case one corresponding to the continuously given amount of \ lasse Partial flow of the circulated mixture is fed to the following extraction tank, wherein the container of the solvent in countercurrent to the mixture partial flows are flowed through.

Durch die Erfindung wird ein kontinuierlich arbeitendes Verfahren geschaffen, das nur eine einfache und leicht zu bedienende Apparatur erfordert und das infolge der äußerst innigen Durchmischung von Masse und Lösungsmittel eine sehr viel schnellere Extraktion als die bisherigen Verfahren ermöglicht. Diese letztbeschrieheneWirkung wird auch dadurch bedingt, daß jedes Masseteilchen von einer vielfach größeren Menge des Lösungsmittels umspült wird als bei den früheren Verfahren.The invention provides a continuously operating process created, which only requires a simple and easy-to-use apparatus and because of the extremely intimate mixing of mass and solvent a very allows much faster extraction than previous methods. This last-described effect is also due to the fact that each mass particle has a much larger amount of the solvent is washed around than in the previous method.

Die Strömung des Lösungsmittels kann durch zwischen die einzelnen Extraktionsbehälter eingeschalteten Pumpen erfolgen, doch ist es auch möglich, diese Strömung durch ein natürlic:tes Gefälle herbeizuführen.The flow of solvent can pass through between each Extraction tank switched on pumps, but it is also possible to do so To bring about a flow through a natural gradient.

Dem letzten Extraktionsbehälter werden zweckmäßig ein oder mehrere :luffangltehälter nachgeschaltet, in die die entschwefelte Masse mittels eines Teilstromes reinen Lösungsmittels kontinuierlich eingeführt wird, welches dann über ein Filter abgezogen wird.The last extraction container is expediently one or more : Luffangltehälters connected downstream, into which the desulphurized mass by means of a partial flow Pure solvent is continuously introduced, which is then passed through a filter is deducted.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Das Extraktionsgut, welches durch eine Brechanlage auf eine für die Suspensionsfiehandlung geeignete Korngröße zerkleinert wurde, wird an der mit A bezeichneten Stelle gleichmäßig aufgegeben. Bei Lösungsmitteln, welche eine niedrige Siedetemperatur und einen hohen Dampfdruck haben, z. B. Schwefelkohlenstoff, wird auf das Lösungsmittel im Zulauftrichter eine Wasserschicht aufgelagert. Diese @@'asserschicht kann auch dazu dienen, Bestandteile des Extraktionsgutes, welche leichter als Wasser sind (Holz, Sägespäne. Papier usw.), zurückzuhalten. Diese Bimengungen können von der Wasseroberfläche abgeschöpft werden.In the drawing, the subject matter of the invention is based on an exemplary embodiment shown. The extraction material, which is passed through a crushing plant to a for the A suitable particle size has been crushed for suspension treatment, is carried out at the point marked with A given place evenly. With solvents that have a low Boiling point and high vapor pressure, e.g. B. carbon disulfide, is a layer of water is deposited on the solvent in the feed funnel. This @@ 'water layer can also serve to constituents of the extraction material, which are lighter than water are to be withheld (wood, sawdust, paper, etc.). These limits can be from be skimmed off the surface of the water.

Das Extraktionsgut fällt nun in den ersten Schraubenmischer b, welcher mit Lösungsmittel a gefüllt ist. Der Schraubenmischer besteht aus einem äußeren stehenden Zylinder, der oben den Antrieb e für den Schraubenschaufler c trägt. Der Schraubenschaufler c sitzt in dem inneren Rohr d. Er fördert das Lösungsmittel gemeinsam mit dem Extraktionsgut ständig aus (lern inneren Rohr (f in den äußeren Raum h. Das Extraktionsgut '-,wird hierdurch in Schwele gehalten. Eiii Teil der Suspension von Extraktionsgut in der l.östing wird durch die Leitung in den nächsten Schraubenmischer gefördert. .\m oberen Teil sämtlicher Schraubenmischer ist (las Filter f angebracht. Um Ansätze an diesem Filter zti verhiiten, ist dasselbe so anzuordnen, clali es (lur(-1i die im Schraubenmischer heftig bewegte Lösung ständig frei gespült oder durch einen Rührarm od. dgl. frei gehalten wird. I)urcli (lieses l@ ilter f wird hei jedem Schraubenmischer ständig ein Teilstrom der Schwefellösung mittels einer Pumpe lt abgesaugt. Diese Pumpe li drückt nun die Uismig von einem Schraubenmischer durch (las Ventil l zum vorhergehenden und vom ersten Schraubenmischer in die Apparatur zur Trennung von Lösungsmittel und Schwefel. Dabei wird jeweils ein kleiner Teilstrom mittels eines düsenförmigen l'ohres i durch das Ventil 2 in die Verbindungsleitung ,; bzw. beim ersten Schraubenmischer in (lern Zulaufkanal des Extraktionsgute: gefördert, um ein besseres Fließen der Suspensionen zu erreichen. Aus (lern letzten Schraubenmischer gelangt (las itn reinen Lösungsmittel in Suspension befindliche, entsc'hwefelte Extraktionsgut in zwei umschaltbare Auffanggefäße mi, in denen das Lösungsmittel über Filter n mittel: der Pumpe o abgesaugt und (lern letzten Schraubenmischer zugedrückt wird.The extraction material now falls into the first screw mixer b, which is filled with solvent a. The screw mixer consists of an external one standing cylinder that carries the drive e for the screw shovel c at the top. Of the Screw shovel c sits in the inner tube d. He promotes the solvent together with the extraction material (learn inner tube (f in the outer Room h. The extraction material is thereby kept in smolder. Eiii part of the Suspension of extraction material in the l.östing is passed through the line in the next Screw mixer promoted. . \ m the upper part of all screw mixers is (read Filter f attached. In order to prevent approaches to this filter, the same is true to arrange, clali es (lur (-1i the solution, which is violently agitated in the screw mixer Rinsed free or kept free by a stirring arm or the like. I) urcli (reads l @ filter f is constantly a partial flow of the sulfur solution in every screw mixer suctioned off by means of a pump. This pump li now pushes the Uismig of one Screw mixer through (read valve 1 to the previous and first screw mixer into the apparatus for the separation of solvent and sulfur. In each case a small partial flow by means of a nozzle-shaped pipe i through the valve 2 in the connecting line,; or with the first screw mixer in (learn inlet channel of the extraction good: promoted in order to achieve a better flow of the suspensions. From (the last screw mixer got (as pure solvent in suspension Desulfurized extraction material located in two reversible collecting vessels with in which the solvent is sucked off via filter n medium: the pump o and (learn last screw mixer is closed.

Istein Auffanggefäß genügend mit entschwefeltem Extraktionsgut gefüllt, so wird dieses Gefäß ab-und das zweite Auffanggefäß eingeschaltet.Istein collecting vessel is sufficiently filled with desulphurised extraction material, so this vessel is switched off and the second collecting vessel switched on.

Das ausgeschaltete Auffanggefäß wird nun mit einer l leizungsvorriclitung p entweder direkt oder indirekt oder gleichzeitig direkt und indirekt mit Dampf oder anderen @\'iirmeträgern beheizt. Der Eintritt des Wärmeträgers erfolgt hei F. I Um die bei diesem Vorgang auttretenden Lösungsmitteldämpfe nutzbringend zu verwenden, können sie, eine Ahdestillation des Lösungsmittels aus der gesättigten Lösung vorausgesetzt, der Heizschlange wi einer Destillierblase v zugeleitet werden. Die kondensierten Lösungsmitteldämpfe gelangen (lann in einen Ausdampfhehälter w, in welchem sich evtl. vorhandene: Kondenswasser abscheidet während die noch vorhandenen Lösungsmittel(fämpfe von dem Stra'hlkondensator r2 angesaugt und niedergeschlagen werden. Das niedergeschlagene Lösungsmittel sammelt sich im Lösungsmittelbeh<ilter s, in welchem auch restliche Wassermengen ahleschieden werden.The switched-off collecting vessel is now supplied with a piping device p either directly or indirectly or simultaneously directly and indirectly with steam or other heaters. The entry of the heat transfer medium takes place hot F. I In order to utilize the solvent vapors that occur during this process They can use a distillation of the solvent from the saturated Solution provided that the heating coil is fed to a still v. The condensed solvent vapors get into an evaporation tank w, in which any existing: condensate separates while the remaining Solvent (vapors sucked in and precipitated by the jet condenser r2 will. The precipitated solvent collects in the solvent container s, in which the remaining amounts of water are also separated.

Es besteht außerdem die Möglichkeit, die beim Ausdampfen 1) zw. :Austreiben des restlichen Lösungsmittels aus (lern cntschwefelten Extraktionsgut in den @uftangl@ehältern ni( sich bildenden Lösungsmitteldämpfe mit den Strahlkondensatoren ri direkt al>zusau-en und niederzuschlagen. Sollte das 1?xtraktionsgttt noch Schwefelmengen enthalten, so können die Auffanggefäße mi mit reinem Lösungsmittel gespült werden.There is also the possibility of directly watching and precipitating the solvent vapors that form during evaporation 1) or: driving out the remaining solvent from (learn desulphurized extraction material in the @ uftangl @ ehältern ni (with the jet condensers ri) ? xtraktionsgttt still contain amounts of sulfur, the collecting vessels can be rinsed with pure solvent.

Die entstehende schwache Lösung wird dann Tiber da,; Filter n und die Pumpe o dem letzten Schraubenmischer zugebracht. Die zum Betrieb der Strahlkondensatoren ri, r,= und r3 benötigten Lösungsmittelmengenwerden von der Pumpe t aus dem Lösungsmittelhehälter abgesaugt und zur Erreichung einer niedrigen Temperatur durch den Kondensator u gedrückt, welcher über die Anschlüsse Cl und C2 mittels Wasser ge- kühlt wird.The resulting weak solution then becomes Tiber; Filter n and pump o brought to the last screw mixer. The r for the operation of jet condensers ri = and r3 required amount of solvent are from the pump t from the Lösungsmittelhehälter filtered off with suction and pressed to achieve a low temperature and through the condenser, which is cooled out via the terminals Cl and C2 by means of water.

Zur Haltung' eines höchsten Flüssigkeitsstandes in den Schrattl)enmischern ist am oberen Ende des letzten Schraubenmischers ein Filter k angebracht. über welches reines Lösungsmittel in den Lösungsmittelbe'hälter s abfließen kann.Mix to maintain the highest liquid level in the Schrattl) a filter k is attached to the upper end of the last screw mixer. about which pure solvent can flow off into the solvent container.

Sofern, wie gezeichnet, die gesättigte Lösung in einer Destillierblase v vom Schwefel getrennt wird, kann diese Blase zusätzlich zu den bereits erwähnten Heizschlangen w, noch eine zweite Heizschlange ,c,2 erhalten, welche durch die Anschlüsse Bi und B2 mit Dampf beaufschlagt wird (der Behälter 3, stellt einen Übersdhäumbehälter dar, der mitgerissenen Schwefel zurückhalten soll).Provided, as shown, the saturated solution in a still v is separated from sulfur, this bubble can be in addition to those already mentioned Heating coils w, a second heating coil, c, 2 received, which through the connections Bi and B2 are acted upon with steam (the container 3, represents an overdraft container that is supposed to hold back entrained sulfur).

Der gewonnene Schwefel wird bei G in die Erstarrutigshtanne H abgelassen.The sulfur obtained is drained into the solid fir tree H at G.

Das entschwefelte Extraktionsgut wird aus den Auffanggefäßen ml durch Öffnen der unteren Verschlußdecke in2 ausgebracht. Das sich im Lösungsmittell>Chälter s von Zeit zu Zeit bildende Wasser wird in bestimmten Zeitabständen bei E abgelassen.The desulfurized extraction material is poured out of the collecting vessels ml Opening of the lower sealing cover in 2 brought out. That is in the solvent> container The water that forms from time to time is drained off at E at certain time intervals.

Wie mit gestrichelten Linien dargestellt. kann das Röhr d der Extraktionsbehälter über den Flüssigkeitsspiegel hinaus hochgezogen werden. Bei dieser Ausbildung ist es möglich, die Pumpen li in Fortfall zu bringen und statt dessen die Lösungsflüssigkeit durch natürliches "Gefälle durch die Apparatur hindurchströmen zu lassen, wie dies durch die gestrichelt gezeichneten Pfeile x veranschaulicht wird.As shown with dashed lines. can the tube d the extraction container pulled up above the liquid level. With this training is it is possible to discontinue the pumps li and, instead, the solution liquid to flow through the apparatus by natural "gradient, like this is illustrated by the dashed arrows x.

Die Förderung des Gemischteilstromes von einem Extraktionsbehälter zu dem folgenden ist durch das Hochziehen der Rohre d gewährleistet.The conveyance of the partial flow of the mixture from an extraction vessel the following is ensured by pulling up the tubes d.

Das Verfahren ist bei verschiedenen Lösungsmitteln verwendbar, z. B. Schwefelkohlenstoff und insbesondere bei chlorierten Ko'hlenwasserstoffen.The method can be used with various solvents, e.g. B. carbon disulfide and especially with chlorinated hydrocarbons.

Claims

PATENT CLAIMS: t. Process for the extraction of sulfur from sulphurous masses, in particular gas cleaning masses. by means of a solvent, characterized in that the comminuted mass together with the solvent is turned over in a container with intimate mixing.

2. \ Terfahren according to claim t, characterized. that the mixture by means of a propeller (c) or similar acting device is circulated.

3. Implementation of the method according to claim i or 2 while guiding the solvent in countercurrent to that to be extracted Hasse kept in suspension, characterized by the use of several such extraction vessel connected in series, that each one the continuously discharged amount of the mass corresponding partial flow of the circulated Mixture is fed to the following extraction tank.

4. Device for Execution of the method according to claim t, 2 or 3, characterized in that Each extraction container (b) has the drive (e) for the propeller (c), which is in the Inside a preferably axially vertical tube (d) is arranged and that in the upper part of the container a connecting line (g) to the next extraction container and a filter (f) for the solvent to be supplied to the preceding container is provided.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the Filter (f) is arranged so that it is through the circulating flow generated in the extraction vessel is flushed free.

6. Apparatus according to claim 4, characterized in that the Filter a mechanical scraper or the like to remove the adhering Particle mass is assigned.

7. The method according to claim r or the following, characterized characterized in that one or more downstream of the last extraction container Collecting container (m1) the desulphurized mass by means of a partial flow of pure Solvent is introduced continuously and this is then drawn off through a filter will. Referenced publications: German patent specification No. 51792o.