DE890185C

DE890185C - Verfahren zur Verarbeitung von Ammonsulfidlaugen

Info

Publication number: DE890185C
Application number: DEB16464A
Authority: DE
Inventors: Johann Dr Baehr
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-08-25
Filing date: 1951-08-25
Publication date: 1953-09-17

Description

Verfahren zur Verarbeitung von Ammonsulfidlaugen Es ist bekannt, Ammonsulfidlaugen in der Weise aufzuarbeiten, daß durch Erhitzen das Ammoniak und der Schwefelwasserstoff abgetrieben und die hierbei entstehenden Dämpfe durch ein Bad von Schwefelsäure geleitet werden, wobei Ammonsulfat entsteht und der vom Ammoniak befreite Schwefelwasserstoff auf Schwefel oder Schwefelsäure verarbeitet wird.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, durch destillative Trennung die Schwefelammonlauge zunächst in Ammoniak und Schwefelwasserstoff zu zerlegen, wobei einerseits ein schwefelwasserstoffarmes Ammoniakwasser entsteht und andererseits ein ammoniakarmes schwefelwasserstoffhaltiges Gas gewonnen wird.
Der Schwefelwasserstoff wird dann nach Abscheiden der geringen Menge des in ihm enthaltenen Ammoniaks auf Schwefel oder Schwefelsäure verarbeitet, während das verdünnte Ammoniakwasser durch Abtreiben in konzentriertes Ammoniakwasser oder durch Einleiten in Schwefelsäure in Ammonsulfat verwandelt wird. An Stelle der Ammonsulfatgewinnung mittels Schwefelsäure kann diese auch über die Erhitzung von Ammonsulfitbisulfitlauge erfolgen.
Bei a11 diesen Verfahren gewinnt man im besten Fall etwa 9o °/o des vorhandenen Schwefelwasserstoffs als Schwefel. In sehr vielen Fällen ist es aber bei der Verarbeitung von Schwefelammonlaugen erwünscht, eine möglichst große Menge Schwefel aus dem vorhandenen Schwefelwasserstoff zu gewinnen, wofür der Schwefelwasserstoff als Reduktionsmittel für Schwefeldioxyd besondere Vorteile bietet. Es wurde nun gefunden,, daß man die Aufarbeitung von Schwefelammonlaugen mit einer möglichst großen Ausbeute an Schwefel in der Weise vornehmen kann, wenn man das aus der Trennung des Ammonsulfids entstehende Ammoniak und den Schwefelwasserstoff mittels Schwefeldioxyd anderer Herkunft als aus dem Schwefelwasserstoff in der Weise umsetzt, daß der Schwefelwasserstoff mit Schwefeldioxyd über einenKontakt zu Schwefel und das Ammoniak mit Schwefeldioxyd über Ammonsulfitbisulfit und Schwefel zu Ammonsulfat umgesetzt werden.
Bei der Verarbeitung des Schwefelwasserstoffs auf Schwefel wurde seither so vorgegangen, daß der Sch-,vefelwasserstoff teilweise verbrannt und dann das entstehende S 02 mit dem Rest H2 S über einen Kontakt auf Schwefel umgesetzt wurde. Hierbei können aber im besten Fall nur etwa 9o °/o des Schwefelwasserstoffs zu Schwefel umgesetzt werden. Nach dem vorgeschlagenen Verfahren wird nun das für die Umsetzung des Schwefelwasserstoffs notwendige Schwefeldioxyd aus einer anderen Quelle zugeführt, z. B. durch Abrösten von Pyrit oder durch Erhitzen von Gips mit Reduktionsmitteln und Sand unter Bildung von Zement und Schwefeldioxyd od. dgl.
Das Schwefelammon kann dadurch gewonnen werden, daß man Öle oder Gase, die Schwefelwasserstoff enthalten, mittels Ammoniak behandelt, wobei schwefelammonhaltige Laugen entstehen. Die Schwefelammonlauge wird nun in einer Kolonne destilliert, wobei der Schwefelwasserstoff, mit wenig Ammoniakdämpfen vermischt, aus der Kolonne entweicht, während das Ammoniak, gelöst in Wasser, aus dem unteren Teil der Kolonne abfließt.
Die schwefelwasserstoffhaltigen Dämpfe werden nun durch Waschen mit Schwefelsäure oder einer Ammonsulfitbisulfitlösung von dem restlichen Ammoniak befreit und der Schwefelwasserstoff mit dem Schwefeldioxyd aus fremder Quelle, zweckmäßig im Verhältnis 2 : i (2 Teile Schwefelwasserstoff -1- i Teil Schwefeldioxyd) gemischt und bei etwa 32o° über einen Kontakt geleitet.
Die Erhitzung des Gases wird zweckmäßig in der Weise vorgenommen, daß ein kleiner Teil des Schwefelwasserstoffs verbrannt wird, wobei das gesamte Gasgemisch auf die gewünschte Kontakttemperatur gebracht wird. Über dem Kontakt setzt sich der Schwefelwasserstoff mit dem S 02 um, und die Temperatur steigt um etwa ioo bis i5o°. Um nun den Schwefel vollständig zu gewinnen, ist es zweckmäßig, das Gasgemisch entweder durch Einspritzen von Wasser oder von flüssigem Schwefel auf etwa 300° zu kühlen und nochmals durch einen zweiten Kontakt zu leiten, wobei die Restumsetzung stattfindet.
Der Schwefel wird nun nach dem Abkühlen des Gases auf i2o bis i4o° niedergeschlagen, wobei der Schwefel mit 9o °/o Ausbringen gewonnen wird, während etwa ioo/o des eingeführten Schwefelwasserstoffs bzw. SO, im Endgas verbleiben.
Das Endgas wird nun auf etwa 3oo° erhitzt und zusammen mit Luft durch einen Kontakt geleitet, in dem der restliche Schwefelwasserstoff und Schwefel zu Schwefeldioxyd umgesetzt wird.
Das Schwefeldioxyd wird nun mit Ammoniak, das bei der Trennung von dem Schwefelammon anfällt, in einem Waschturm absorbiert und dem Waschturm so viel Schwefeldioxyd, z. B. durch Abrösten von Pyrit, zugeführt, daß eine Ammonsulfitbisulfitlösung entsteht.
Diese Sulfitbisulfitlösung wird nach ihrer Sättigung einem Druckgefäß zugeführt und auf etwa 1200 erhitzt, wobei eine Umsetzung zu Ammonsulfät und Schwefel stattfindet. Aus dem mit dem Schwefelammon eingeführten Schwefelwasserstoff wird auf diese Weise etwa die doppelte Menge an Schwefel gewonnen als in der Schwefelammonlauge vorhanden war. Neben der vermehrtenMenge an Schwefel kann auch noch Schwefeldioxyd in reiner Form gewonnen werden. Durch Reduktion des S 02, z. B. mittels glühender Kohle, kann eine weitere Menge Schwefel gewonnen werden.
Wenn man außer Schwefel und Ammonsulfat auch noch reines Schwefeldioxyd gewinnen will, kann man vor der Druckumsetzung die Ammonsulfitbisulfitlauge, zweckmäßig bei vermindertem Druck, erhitzen, wobei ein großer Teil des Schwefeldioxyds abgeschieden wird. Nach Abscheidung des Schwefeldioxyds kann die Ammonsulfitlösung nach ihrer Kühlung für die Absorption von Schwefeldioxyd erneut benutzt werden. Schwefeldioxyd kann auch bei der Druckumsetzung aus dem Druckgefäß entspannt werden. Beispiel i ms Schwefelammonlauge mit 2o0/9 Ammoniak und 2q.o/o H2S, die bei der Entschweflung von Benzin mit Ammoniak gewonnen wurde, wird pro Stunde einer Entsäuerungskolonne zugeführt. Aus dem oberen Teil der Kolonne entweichen etwa 170 ms Schwefelwasserstoff, und im unteren Teil der Kolonne fließt ein konzentriertes Ammoniakwasser ab, das etwa 2o 11/o Ammoniak und o, i °/o Schwefelwasserstoff enthält.
Der Schwefelwasserstoff wird in einem kleinen Wäscher mit Wasser berieselt, wobei das noch mitgeführte Ammoniak ausgewaschen wird.
In einem Pyritverbrennungsofen werden stündlich i750 ms Luft eingeblasen, und von den entstehenden Röstgasen werden 5oo ms auf etwa 40o° in einem Kessel abgekühlt. Dem Restgas werden hierauf die äus der Abtreiberkolonne- entweichenden 170 m3 Schwefelwasserstoff zugeführt und das Gasgemisch auf etwa 32o° über den Kontakt, der aus 6 m3 Bauxit besteht, geleitet. Hierbei findet eine Umsetzung des Schwefelwasserstoffs und Schwefeldioxyds zu Schwefel statt, und die Temperatur erhöht sich auf ¢5o0.
Durch Einspritzen von Wasser wird die Temperatur auf 3oo° abgekühlt und das Gasgemisch über einen zweiten Kontakt derselben Größe geleitet, wobei die Endumsetzung stattfindet.
Durch Einspritzen von Wasser wird die Temperatur auf etwa 13o bis 14o° abgekühlt, und es werden 325 kg Schwefel abgeschieden. 35 kg verbleiben in Form von Schwefelwasserstoff, Schwefeldampf und S 02 im Restgas. Das Restgas wird in den Pyritofen eingeblasen, in dem die Schwefelverbindungen zu S 02 umgesetzt werden.
1250 m3 Gas des Pyritofens werden nach Reinigung und Kühlung in einen Waschturm zurückgeführt, in dem dieses mittels einer Ammonsulfitlösung berieselt wird.
Das Schwefeldioxyd wird durch die Ammonsulfitlauge unter Bildung von Ammonbisulfit ausgewaschen und die aus der Abtreiberkolonne unten ablaufende Ammoniakmenge der Waschlauge zugeführt, so daß diese im Kreislauf sich allmählich zu einer gesättigten Ammonsulfitbisulfitlösung anreichert. Die mit Ammonsulfitbisulfit gesättigte Lösung wird einem Druckerhitzer zugeführt und durch Erhitzen auf etwa 13o bis 15o° in Ammonsulfat und Schwefel umgesetzt. Etwa9¢kgSchwefel werden pro Stunde abgeblasen, während die gesättigte Ammonsulfitlösung eingedampft wird, aus der 777 kg Ammonsulfat gewonnen werden.
Von den etwa in dem Schwefelammon vorliegenden 240 kg Schwefelwasserstoff konnten bei der bekannten Verarbeitung im besten Fall 216 kg Schwefel gewonnen werden; im vorliegenden Fall werden aber 419 kg Schwefel gewonnen, d. h. beinahe die doppelte Menge.
Der Mehrgewinn an Schwefel bedingt keinen besonderen Aufwand an Apparaturen und Kosten. Das Verfahren ist im Gegenteil billiger. Zudem besteht noch ein besonderer Vorteil darin, daß aus der Ammonsulfitbisulfitlauge vor oder nach der Druckverkochung ioo °/o- Schwefeldioxyd gewonnen werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Verarbeitung von Ammonsulfidlauge auf Schwefel und Ammonsulfat, dadurch gekennzeichnet, daß das bei der Trennung des Ammonsulfids entstehende Ammoniak und der Schwefelwasserstoff mittels Schwefeldioxyd anderer Herkunft in der Weise umgesetzt werden, daß der Schwefelwasserstoff über einen Kontakt zu Schwefel und das Ammoniak mit Schwefeldioxyd über Ammonsulfitbisulfit und Schwefel zu Ammonsulfat umgesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwefelverbindungen in den Restgasen nach Abscheiden des Schwefels unter Zusatz von Luft zu Schwefeldioxyd umgesetzt werden und das Schwefeldioxyd mittels Ammoniak zu Ammonsulfit umgesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Restgase nach der Abscheidung des Schwefels den Erzeugungsstellen für Schwefeldioxyd zugeführt werden. q.. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Ammonsulfitbisulfitlauge durch Erhitzen, zweckmäßig im Vakuum oder durch verminderten Druck, Schwefeldioxyd abgetrieben wird, das gegebenenfalls durch Reduktion zu Schwefel umgesetzt werden kann.