DE890633C

DE890633C - Verfahren zum Auswaschen von Verunreinigungen aus Gasen, insbesondere aus Gärungskohlensäure

Info

Publication number: DE890633C
Application number: DENDAT890633D
Authority: DE
Inventors: Wiesbaden Dr. Richard Weber
Original assignee: Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1951-05-11
Publication date: 1953-08-13
Also published as: GB727587A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswaschen von Verunreinigungen aus Gasen, wie Heiz- und Synthesegasen, sowie insbesondere aus Gärungskohlensäure.

Es sollen dabei u. a. Korrosionen verursachende, durch Verbrennung Säuredämpfe entwickelnde, durch Geruch belästigende bzw. giftige oder die Weiterverarbeitung und -Verwendung störende Verunreinigungen ausgeschieden werden. Verunreinigungen wie

ίο diese, z. B. in Gärungskohlensäure, stören oder verhindern deren Verwendung als Kühl- und Konservierungsmittel.

Die bekannten in Betrieb befindlichen Reinigungsbatterien in Gärungskohlensäureanlagen sind wegen der Vielzahl der Reinigungsgefäße nur schwierig zu bedienen. Darüber hinaus läßt die Reinigungswirkung dieser Batterien zu wünschen übrig. Bei einem bekannten Verfahren sind vier Bullertöpfe hintereinandergeschaltet, wovon der erste mit konzentrierter Schwefelsäure, der zweite mit saurer Kaliumpermanganatlösung, der dritte mit Paraffinöl und der vierte mit konzentrierter Schwefelsäure gefüllt ist. Vor dieser Reinigungsbatterie ist noch ein Zylinder mit Chlorcalcium, das die Kohlensäure von Feuchtigkeit befreien soll, aufgestellt. Bei einem anderen bekannten Verfahren werden sogar sechs Reinigungsgefäße verwendet (fünf Berieselungstürme und ein Bullertopf).

Die gleichzeitige Anwendung einer Reihe von Waschmitteln führt stets zu einem hohen Verbrauch an zum Teil teuren Reinigungschemikalien, und die Verwendung von vier bis sechs Reinigungsgefäßen bedingt

einen größen Aufwand an Material;- Weiterhin stellt die Bedienung solcher Batterien große Anforderungen an die Aufmerksamkeit des Personals. Bei falscher Betriebsführung besteht nämlich die Gefahr, daß die Waschflüssigkeiten zusammenlaufen und sich mischen. Man hat daher auch schon versucht, die Reinigung der Gärungskohlensäure mit Aktivkohle durchzuführen. Dies ist jedoch noch teurer und bietet kerne Gewähr für vollständige Reinigung, da die chemische

ίο Natur und die Intensität der entstehenden Geruchsstoffe von Fall zu Fall so verschieden ist, so daß es unmöglich erscheint, eine Aktivkohle zu erzeugen, die allen möglicherweise auftretenden Bedürfnissen entspricht. Dies trifft übrigens nicht nur auf Aktivkohle, sondern in geringerem Maße auch auf die öbengenärin-" ten Waschmittel zu.

Aufgabe der Erfindung war daher, ein chemisches Mittel zum Auswaschen von Verunreinigungen aus Gasen, insbesondere aus Gärungskohlensäure,· zu finden, das so wirksam ist, daß man für die Waschung mit weniger Waschgefäßen, nämlich mit 1 bis 2 Stück, auskommt. Die Einsparung der bisher üblichen großen Anzahl von Reinigungsgefäßen ist durch die Anweh- - dung wirksamer Waschmittel möglich. Der muffige, fauHge oder fäkalartige Geruch der Gärungskohlensäure, der durch die Verunreinigungen entsteht, die aus organischen Schwefelverbindungen, gesättigten und ungesättigten Kohlenwasserstoffen, Verbindungen vom Typ des Skatols (ß-Methylindol), Verbindungen vom Typ des Cadaverins (Penta-Methylendiamin) und auch Schwefelwasserstoff bestehen, wird erfindungsgemäß durch Umsetzung dieser Stoffe mit besonders reaktionsfreudigen Kupplungselementen, wie Aldehyden oder Verbindungen mit Doppelbindungen vom Typ des Styrols

-C = CH₂

bei gleichzeitiger Gegenwart von konzentrierter Säure, z.B. Schwefelsäure, beseitigt. Beispielsweise kann die Gärungskohlensäure gemäß der Erfindung dadurch von den genannten Verunreinigungen völlig befreit werden, daß man sie durch einen einzigen Wascher mit einem Formaldehyd-Schwefelsäure-Gemisch, z. B. einer-Mischung aus 5001 konzentrierter Schwefelsäure (y = 1,84 kg/1) und 6,7! 40 volumprozentiger wäßriger -Formaldehydlösung., leitet. "- - - ; ■ -..'..-■ .; ■ Die Verwendung von Aldehyden oder anderen Verbindungen mit reaktionsfreudigen Doppelbindungen hat. nämlich zur Folge, daß die genannten Verunreinigungen durch das Waschmittel sehr fest gebunden werden.

Insbesondere wird bei Anwendung des gleichzeitig auch noch stärk desinfizierend wirkenden Formaldehyds eine weitgehende Reinigung der Gärungskohlensäure erzielt.

Da die Gärungskohlensäure in dem Formaldehyd-Schwefelsäure-Wascher Spuren von gasförmigem Formaldehyd aufnimmt, ist sie hinter dem Wascher mit Formaldehyd bzw. seinem Oxydätionsprodukt, Ameisensäure, etwas Verunreinigt. Dieser geringe Formaldehydzusatz ist indessen beim Gegenstand der Erfindung " erwünscht,; da "hierdurch die Endprodukte, auf die die Gärungskohlensäure verarbeitet wird, zusätzlich keimtötende Eigenschaften erhalten. Bei der Trockeneiserzeugung wird z. B. durch den spurenweise in das Eis gelangenden Formaldehyd eine zusätzliche kenntötende Wirkung erzielt, wodurch die "frisch zu haltenden Lebensmittel besonders weitgehend vor Bakterienbefall geschützt sind. Auch wenn die Gärungskohlensäure auf Selterswasser verarbeitet wird, ist ein geringer Gehalt an Ameisensäure kaum unerwünscht. Im allgemeinen wird nämlich zu Fruchtsäften ohnehin Ameisensäure zur Konservierung zugesetzt.

Sollte Wert auf die Gewinnung einer absolut reinen ¹ Kohlensäure gelegt werden, so wird erfindungsgemäß hinter den Wascher mit Formaldehyd-Schwefelsäure noch.ein zweiter Wascher, mit konzentrierter Schwefelsäure (γ = 1,84 kg/1) zum Abfangen der Aldehydspuren aufgestellt.' *^s -

Es hat sich weiterhin ergeben, daß vollkommen wasserfreie Waschmittel am wirksamsten sind. Man kann daher nach einem weiteren Erfindungsgedanken die Waschflüssigkeit dadurch herstellen, daß man, falls es sich um Formaldehyd-Schwefelsäure handelt, die nötige, verhältnismäßig geringe Menge Formaldehyd in gasförmigem Zustand in konzentrierte Schwefelsäure einleitet. Man kann auch die Schwefelsäure in einem Berieselungsturm der aufsteigenden Gärungskohlensäure entgegenlaufen lassen und gemäß einer bereits bekannten Reinigungstechnik an der Stelle des Turmes, wo die Hauptaufnahme der Verunreinigungen erfolgt, die theoretische Menge gasförmigen Formaldehyds zusetzen.

Ferner kannFormaldehyd-Schwefelsäure erfindungsgemäß durch Auflösung von· festem Para-Formaldehyd in konzentrierter Schwefelsäure hergestellt werden.

Falls mit Schwefeldioxyd konservierte Melasse ver- ioo goren werden soll, ist die Gärungskohlensäure noch mit gasförmiger schwefliger Säure verunreinigt, die nicht in den Formaldehyd-Schwefelsäure-Wascher gelängen darf. Zur Reinigung von' mit Schwefeldioxyd verunreinigter Gärungskohlensäure wird daher die Gärungskohlensäure zunächst durch einen Turm mit gefeuchtetem Kalkstein (CaCO₃) zum Abfangen der schwefligen Säure und alsdann durch einen dahintergeschalteten Wascher mit Formaldehyd-Schwefelsäure zum Abfangen der Geruchsstoffe geleitet. -J Eine vorherige "Trocknung der Gärungskohlensäure 2. B, mit Calciumchlorid kann erfindungsgemäß bei Anwendung eines Kalksteinturmes fortfallen, da das aus Kalkstein und schwefliger Säure entstehende Calciumbisulfit die Trocknung übernimmt.

Zusammenfassend ist der durch die Erfindung erzielte technische Fortschritt darm zu sehen, daß bei der Formaldehyd-Schwefelsäure-Waschung in den meisten Fällen nur ein -einziges Gefäß nötig ist, während bisher sechs bis acht Gefäße erforderlich waren. Dies hat erhebliche Einsparungen an Chemikalien und Material zur Folge. Auch die Bedienung wird einfacher. •Außerdem macht sich die stark desinfizierende Wirkung des Formäldehyds günstig bemerkbar.

An Stelle von Kohlensäure können selbstverständlieh auch andere Gase mit den gleichen Verunreini-

gungen in der beschriebenen Weise gereinigt werden, wobei die gleichen Waschmittel und Wascheinrichtungen zur Verwendung gelangen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Auswaschen von Verunreinigungen, wie organische Schwefelverbindungen, Merkaptane, Disulfide, Thioäther, Schwefelkohlenstoff, Schwefelwasserstoff, höhere Kohlenwasserstoffe, Verbindungen vom Typ des Skatols und vom Typ des Cadaverins, aus Gasen, insbesondere aus Kohlensäure, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Waschmittelgemisches, bestehend aus einem Stoff mit einer oder mehreren besonders reaktionsfreudigen Gruppen, z. B. einem Aldehyd, wie Formaldehyd, Acrolein usw., oder reaktionsfreudigen Verbindungen mit Doppelbindung vom Typ des Styrols als der einen und konzentrierter Säure als der zweiten Gemischkomponente.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Waschmittel ein Gemisch aus Formaldehyd und konzentrierter Schwefelsäure dient.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer Vorwäsche mit dem genannten chemischen Mittel, insbesondere Formaldehyd-Schwefelsäure, eine zweite Waschung mit konzentrierter Schwefelsäure erfolgt, um Spuren des im ersten Wascher wirksamen Mittels, insbesondere Formaldehydspuren, abzufangen.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in Bullertöpfen zu verwendende Waschmittelgemisch aus wasserfreiem Formaldehyd und Schwefelsäure durch Einleiten von Formaldehydgas in konzentrierte Schwefelsäure gewonnen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Formaldehyd-Schwefelsäure durch Auflösung von festem Para-Formaldehyd in konzentrierter Schwefelsäure hergestellt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein etwaiger Schwefeldioxydgehalt der Gärungskohlensäure vor Einführen derselben in den Formaldehyd-Schwefelsäure-Wascher in einem Turm mit gefeuchtetem Kalkstein entfernt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalksteinturm unmittelbar hinter dem Gärbottich an Stelle eines besonderen Trockenturmes gleichzeitig zur Schwefeldioxydaufnahme und zur Trocknung des zu reinigenden Gases dient.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlensäure zur besseren Trocknung von oben nach unten durch den Kalkstein- ■ turm geleitet wird.