DE865627C - Verfahren zur Gewinnung von konzentriertem Schwefelwasserstoffgas - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung von konzentriertem Schwefelwasserstoffgas Ein. insbesondere heutzutage sehr wichtiger Weg zur Erzeugung von elementarem Schwefel geht von Sch-,vefelwasserstoff aus, der nach dem von P. C. C 1 a u s angegebenen Verfahren mit einer beschränkten Menge Luft umgesetzt wird. Dieses Schwefelgewinnungsverfahren ist aber -nur möglich,, wenn ein konzentriertes Schwefelwasserstoffgas zur Verfügung steht.
• Die in der Industrie anfallenden Schwefelwasserstoffgase enthalten meist nur sehr wenig Schwefelwasserstoff, etwa r °/o, wie z. B. Kokerei- und Schwelgas. Aus diesen Gasen l.'äßt sich daher Schwefel nicht unmittelbar gewinnen, sondern es ist notwendig, als. ,Zwischenprodukt ein konzentriertes Schwefelwasserstoffgas herzustellen, in dem mindestens etwa 300/0, möglichst über 8o% Schwefelwasserstoffgas enthalten ist.
• Zur Gewinnung von konzentriertem Schwefelwasserstoffgas aus Gasen, die wenig Schwefelwasserstoff und daneben auch Kohlensäure enth@al'ten, ist vorgeschlagen worden, das Gas mit einer Alkalicarbonat-Bicarbonatlösung zu. behandeln. Die Lösuing nimmt Schwefelwasserstoff und Kohlensäure aus dem Gase auf. Sie gibt den aufgenommenen Schwefelwasserstoff nach Erhitzen, vorzugsweise unter vermindertem Druck,. wieder ab, und zwar in Form eines Gemisches von Schwefelwasserstoff, Kohlensäure und Wasserdampf, aus dem sich der Was@ser,datnp.f leicht durch Kühlen niederschlagen läßt. Es ist möglich, auf diese Weise ein Gas mit einer Schwefelwasserstoffkonzentration bis etwa 95 % zu gewinnen. Derartige hochkonzentrierte Schwefelwassers.toffgase eignen sich, vor-7 Üglich zur Gewinnung von elementarem Schwefel oder zur Erzeugung von Schwefelsäure.
• Ein wesentlicher Mangel der bisher bekannten Verfahren zur Erzeugung von konzentriertem Schwefelwasiserstoffgas mittels A'lkaficarbonat- Bicarbonat1ösungen ist der dafür erforderliche hohe Energieaufwand. Die bisher benutzten Lösungen von Alkalisalzen können nur eine vergfeichs.weise geringe Menge Schwefelwasserstoff aufnehmen und wieder abgeben (Absorptionswert). Man mußte bisher mit einem Absorptionswert von nur etwa 7 bis 8 g H2 Sfl Lösung rechnen. Der Kraftbedarf für das Umwälzen ider großen Lösungsmittelmengen ist hoch. Ferner ist auch der Wärmebedarf zum Austreiben des. Schwefefwasserstoffs beträchtlich.
• Um den Absorptionswert der Alkalic.arbonat-Bdcarbonatlösung für Schwefelwasserstoff zu erhöhen;, ist vorgeschlagen worden, in dieLö.sung nach der Aufnahme des Schwefelwasserstoffs Kohlensäure einzuleiten. Wenn man iie mit Schwefelwa-ssferstoff beladene Alkalicarbonat-Biic.arbonatlösung unter vermindertemDeuck erhitzt, :entweicht zunächst in der Hauptsache nur Schwefelwasserstoff. Der in der Lösung in gebundener Form enthaltene Schwefelwasserstoff wird jedoch nur dann weitgehend ausgetrieben, wenn dieLösung genügend Bicarbonat enthält. Hierzu muß nebend'er Schwefelwass.erstoffaufnahme auch. noch Kohlensäure von der Lösung aufgenommen werden. Dies ist jedoch nicht öhneweiteres zu erreichen, was wahrscheinlich damit zusammenhängt, daß die Kohlensäure vor ihrer Umwandlung in kohlensaure 5fglze zunächst hydratisiert werden muß, während Schwefelwassergtoff unmittelbar in Sulfhydrat übergehen kann. Es ist .daher bisher notwendig gmvesen, entweder Kohlensäure, die aus einer fremden Quelle stammt, in die Wasichlöswng vor dem Austreiben des Schwefrelwaaserstoffs einzuleiten oder nach dem Austreiben des Schwefelwasserstoffs, durch Erhitzen unt.er normalem oder erhöhtem mDruck Kohlfensäure für sich, zu, gewinnen und,diese im Kreislauf wieder in die Absorptionslösung einzuführen. {Keine dieser beiden Möälichkeiten ist indessen befriedigend.
• Es wurde nun gefunden, daß man. mit einer Absorptionslösung, die mehr als 2@i;% kohlensaure Kalisalze, bezogen. auf Carbonat, enthält, rieben Schwefelwasserstoff auch die erforderliche Menge Kohlensäure aus,Gasen, die wenig Schwefel@vasserstoff und- daneben Kohlensäure enthalten; unter Erzielung eines hohen Absorptionswertes von etwa 14 bis 15 g H2 S/1 Lösung aufnehmen kann.
• Überraschenderweise zeigt sich, daß bei Erhöhung des Gesamtalkaligehaltes. der Lösung nicht nur .die Aufnahmefähigkeit :der Flüssigkeit für Schwefelwasserstoff undKoh.lensäure.an sich steigt, sondern daß dabei, &r Absorptionswert der Lösung fier Schwefe,hvass,erstoff sich weit stärker erhöht als die Absorption des Schwefelwaseerstoffs. Wenn man beispielsweise eine Lösung, die etwa igiz! g kohlensaure Kalisalze (bezogen auf Carbo.nat) je 1 1 Lösung enthält, eine bestimmte Zeit (etwa 25 Sek.) mit dem zu verarbeitenden Gas in Berührung brachte, stieg der ,Schwefelwasserstoffgehalt der Lösung von 343, gfl auf etwa i0,8 g/1, während- der CarbonatgehaJt von 189 g/1 auf iqng/1 wank. Durch Erhöhung .des Gesamtalkaligehalt.es auf etwa -gi@o g/1 stieg die Schwefel-wasserstoffaufnahme auf i3,13 9/l; der Carbonatgehall fiel dabei während der Gasbehandlung auf 146 g/1. Beim Austreiben des Schwefelwasserstoffs sank der Schwefelwasserstoffgehalt auf 2,1 g je n1. Der Absorptionswert der 2io g Gesamtal'lcali/1 enthaltenden Lösung war somit 11,03 g, gegenüber nur 7,57 g bei der Lösung, die i92,g Gesamtallali/1 enthielt.
• Die Erhöhung des Gesamtalkali auf etwa 240 gil ergab eine Schwefelwasserstoffanreicherung bis i7,2 g/1 Und einte Abtreibung bis etwa 1,3g/1, so d'aß der Absorptionswert hier sogar bis, auf i.5;67 g, d. h. fast Idas ;Doppelte des Absorptionswertes der P92 g Gesamtalkali/1 enthaltenden Lösung stieg. Im Falle der 24.o g Gesamtalkali/1 entihaltenden Lösung fiel der Carbonatgehalt während der Gasbehandlung auf 153 g/1.
• Aus den vorstehenden Zahlen ist ersichtlich, daß eine beträchtliche Erhöhung des Absorptionswertes für Schwefelwasserstoff bei Behandlung eines bestimmten Gases eintritt, wenn ohne Änderung der übrigen Reaktionsbedingungen der Gehalt der Lösung an kohlensauren Kalisalzen erhöht wird-.
• Mit der Erhöhung des Absorptionswertes auf mehr als das. Doppelte des mit den bisher Üblichen verdünnten Lösungen erreichbaren Wertes. wurde eine erhebliche Verminderung des En,ergiieauiwandes für die Erzeugung des konzentrierten Schw-efelwassers;toffgases erreicht.
• Falls. es die Umstände nützlich erscheinen lassen, .kann man, wie es, an sich bekannt ist, auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Schwefelwasserstoff und Kohlensäure getrennt voneinander gewinnen, indem man zunächst den Schwefelwasserstoff zusammen mit einer relativ geringen Menge Kohlensäure durch Erhitzen unter vermindertem Druck austreibt und :danach unter erhöhtem Druck und weiterem Erhitzen den Rest der Kohlensäure entfernt. Jedoch ist die Erreichung eines hohen Absorptionswertes an die letztere Arbeitsweise keineswegs gebunden. Bei richtiger Einstellung des Abtreibevorganges erhält man ein Schwefelwasserstoffgas mit bis zu 95 % H2 S.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Gewinnung von für die Erzeugung von Schwefel oder Schwefelsäure geeigneten konzentriertem Schwefelwasserstoffgas aus Gasen, -die wenig Schwefelwasserstoff und,daneben auch Kohlensäure enthalten, durch Behandeln .des Ausgangsgases mit einer Allkalicarbonat-Bicarbonatlösung und Abtreiben des von dieser aufgenommenen Schwefelwass:erstoffs durch Erhitzen unter vermindertem Druck, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas mit einer mehr als 21% kohlensaure Kalisalze (bezogen auf Carbonat) enthaltenden Lösung behandelt wird.