DE907569C

DE907569C - Process for removing hydrogen sulfide from gases, in particular from carbon distillation gases containing ammonia and hydrogen sulfide

Info

Publication number: DE907569C
Application number: DEC5069A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Bayerlein; Friedrich Strauss
Original assignee: FJ Collin AG
Current assignee: FJ Collin AG
Priority date: 1951-12-07
Filing date: 1951-12-07
Publication date: 1954-03-25

Description

Verfahren zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus Gasen, insbesondere aus ammoniak- und schwefelwasserstoffhaltigen Kohlendestillationsgasen Für die Entfernung des Schwefelwasserstoffes aus Industriegasen, insbesondere Kohlendestillationsgasen, haben sich .in neuerer Zeit die Naßwaschverfahren durchgesetzt, da die Anschaffungskosten solcher Anlagen geringer sind als bei Trockenreinigungsanlagen. Da es vielfach bei dieser Naßwäsche wirtschaftlich nicht möglich ist, den Schwefelgehalt ganz oder im wesentlichen zu entfernen, hat man der nassen Vorwäsche einen Feinreiniger mit eisenhydroxydhaltiger Füllmasse nachgeschaltet, in welchem der restliche Schwefelgehalt auf trockenem Wege entfernt wird. Indessen stellen auch diese Verfahren noch keine vollkommene Lösung dar, weil die Feinreinigung große Gasreinigungsmassen erfordert und die Regeneration und Extraktion des Schwefels umständlich und zeitraubend ist, zumal die Gasreinigungsmassen zum Zweck der Extraktion des Schwefels aus dem Gasreiniger entfernt werden müssen.Process for removing hydrogen sulfide from gases, in particular from carbon distillation gases containing ammonia and hydrogen sulfide For removal the hydrogen sulfide from industrial gases, especially carbon distillation gases, have prevailed in recent times, the wet washing process, because the acquisition costs such systems are lower than with dry cleaning systems. Since there are many this wet washing is not economically feasible to reduce the sulfur content entirely or To remove essentially the wet pre-wash you have a fine cleaner with iron hydroxide-containing filling compound downstream, in which the remaining sulfur content removed by dry means. However, these proceedings do not yet constitute either the perfect solution, because the fine cleaning requires large gas cleaning masses and the regeneration and extraction of sulfur is cumbersome and time-consuming, especially since the gas cleaning compounds for the purpose of extracting the sulfur from the gas cleaner must be removed.

Die Erfindung geht ebenfalls von einem Reinigungsverfahren aus, bei weichem einer nassen Vorwäsche ein Feinreiniger mit eisenhydroxydhaltiger Füllmasse nachgeschaltet ist, und kennzeichnet sich dadurch, daß die eisenhydroxydhaltige Füllmasse beim Gasdurchgang mit einer im wesentlichen HQS-und C 02 freien alkalischen Flüssigkeit, insbesondere NH3-Wasser, beaufschlagt wird. Auf die&e Weise wird der Schwefelwasserstoff zunächst an die alkalische Flüssigkeit gebunden, bevor sie aus dieser unter Bildung von Eisensulfid an das Eisenhydroxyd der Füllmasse übergeht. Durch Einschaltung dieser Zwischenreaktion tritt eine außerordentliche Verkürzung der Gesamtreaktionszeit ein, so daß man mit sehr viel geringeren Mengen an Füllmasse auskommt als bei der bisherigen trockenen Nachreinigung und die Schichthöhe dieser Füllmasse sehr gering gehalten werden kann, z. B. 0,5 bis r m je Reiniger. Wie Versuche gezeigt haben, läuft die alkalische Flüssigkeit aus dem Feinreiniger ab, ohne wesentliche Mengen H2 S aufgenommen zu haben, so daß sie ohne Entsäuerung im Kreislauf auf den Feinreiniger wieder aufgebracht werden kann.The invention is also based on a cleaning method To soften a wet pre-wash, use a fine cleaner with an iron hydroxide filler is downstream, and is characterized by the fact that the iron hydroxide Filling compound during gas passage with an essentially HQA and C 02 free alkaline Liquid, in particular NH3 water, is applied. In the & e way will the hydrogen sulfide initially to the alkaline liquid bound to the iron hydroxide before they were released from this with the formation of iron sulfide the filling mass passes over. When this intermediate reaction is included, an extraordinary one occurs Shortening the overall reaction time, so that you can use much smaller amounts in terms of filler than with the previous dry post-cleaning and the layer height this filling compound can be kept very low, for. B. 0.5 to r m per cleaner. As tests have shown, the alkaline liquid runs out of the fine cleaner without having absorbed significant amounts of H2 S, so that they do not need to be deacidified can be reapplied to the fine cleaner in a circuit.

Für die nasse Vorwäsche wird am zweckmäßigsten ein an sich bekanntes Verfahren benutzt, bei dem als Waschflüssigkeit Ammoniakwasser verwendet wird, welches im Kreislauf über einen Entsäuerergeführt wird. Dabei wird vorteilhaft das aus der Vorwäsche abfließende N H3-Wasser nach Entsäuerung auf den Feinreiniger aufgegeben, so daß eine fremde Flüssigkeit für die Feinreinigung nicht benötigt wird. Natürlich kann der Feinreiniger auch mit einer anderen Flüssigkeit, insbesondere dem in der Gaskondensation anfallenden \,7 H.-haltigen Kondensat, gegebenenfalls nach vorheriger Entsäuerung, beaufschlagt werden.For the wet pre-wash, it is best to use a known one Process used in which ammonia water is used as washing liquid, which is circulated via a deacidifier. This is advantageous from the Pre-wash, draining N H3 water is applied to the fine cleaner after deacidification, so that a foreign liquid is not required for the fine cleaning. Naturally the fine cleaner can also be used with a different liquid, especially the one in the Gas condensation accruing \, 7 H. -containing condensate, if necessary after previous Deacidification can be applied.

Als Füllmasse für die Feinreinigung werden zweckmäßig eiserne Füllkörper benutzt. die mindestens oberflächlich angerostet sind, z. B. Drehspäne. Man erzielt so eine Füllung, die einen verhältnismäßig geringen Durchflußwiderstand besitzt, so daß sich auch unter Berücksichtigung der benötigten geringen Menge an solchen Füllkörpern ein wesentlich geringerer Energiebedarf für die Förderung des Gases im Vergleich zu den Verhältnissen bei der bekannten Trockenreinigung ergibt.Iron fillers are expediently used as the filling compound for fine cleaning used. which are at least superficially rusted, z. B. Turnings. One achieves such a filling that has a relatively low flow resistance, so that even taking into account the required small amount of such Packing bodies have a significantly lower energy requirement for conveying the gas results in comparison to the conditions in the known dry cleaning.

Zur Regeneration der Füllmasse des Feinreinigers kann man in an sich bekannter Weise die Masse (nach Abschaltung von Gasstrom) mit Luft durchspülen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn zuvor oder gleichzeitig eine Auswaschung der Füllmasse mit Wasser oder einer anderen Waschflüssigkeit erfolgt, um die an der Füllmasse haftenden Teile der alkalischen Flüssigkeit zu entfernen.To regenerate the filling compound of the fine cleaner you can in itself As is known, flush the mass with air (after switching off the gas flow). It is advantageous if the filling compound is washed out beforehand or at the same time with water or another washing liquid takes place in order to the at the filling compound to remove adhering parts of the alkaline liquid.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß es in Anbetracht der geringen Menge von Füllmasse nunmehr ermöglicht wird, die Extraktion des Schwefels im Reiniger selbst durchzuführen, d. h. zu diesem Zweck den Reiniger mit einem Schwefellösungsmittel, z. B. heißem Benzol, aufzufüllen oder dieses Lösungsmittel im Kreislauf über den Reiniger zu führen. Dabei wird für die Extraktion zusätzlich lediglich ein Gefäß benötigt, in welchem das Ausfällen des Schwefels aus der Sch-,vefellösung unter entsprechender Abkühlung stattfindet.A particular advantage of the invention is that it is in consideration the small amount of filling compound now enables the extraction of the sulfur to be carried out in the cleaner itself, d. H. for this purpose the cleaner with a sulfur solvent, z. B. hot benzene, or this solvent in the circuit over the Guide cleaner. Only one additional vessel is required for the extraction needed, in which the precipitation of the sulfur from the Sch-, vefellösung under corresponding cooling takes place.

Ein Feinreiniger nach der Erfindung besteht zweckmäßig aus drei Gruppen von Reinigerbehältern, von denen jede Gruppe aus einem oder mehreren Gefäßen bestehen kann. Die erste Gruppe ist in den Gasstrom eingeschaltet, wodurch die Entfernung des Restgehaltes an Schwefelwasserstoff erfolgt; in der zweiten Gruppe erfolgt die Regeneration .der Füllmasse, während in -der dritten Gruppe die Extraktion des Schwefels vor sich geht. Die einzelnen Gruppen der Reiniger werden nacheinander in den Gasstrom eingeschaltet.A fine cleaner according to the invention expediently consists of three groups of detergent containers, each group of which consists of one or more vessels can. The first group is turned into the gas flow, thereby removing it the residual hydrogen sulfide content takes place; in the second group the Regeneration of the filling compound, while in the third group the extraction of the sulfur going on. The individual groups of cleaners are added one after the other to the gas flow switched on.

Von der Erfindung wurde ferner festgestellt, daß die Gasgeschwindigkeit auf den Prozeß wenig Einfluß hat. Durch die aufgelockerte Lagerung der Hydroxydträger kann die Gasgeschwindigkeit sehr hoch gewählt werden, so daß sich geringe Abmessungen für die Reiniger ergeben.The invention also found that the gas velocity has little influence on the process. Due to the loosened storage of the hydroxide carriers the gas velocity can be selected to be very high, so that small dimensions surrendered to the cleaners.

In der Zeichnung ist die von der Erfindung benutzte Feinreinigungsanlage an einem Ausführungsbeispiel dargestellt.In the drawing is the fine cleaning system used by the invention shown in one embodiment.

Die Reiniger a ,sind als stehende Zylinder b mit konischem Boden c und abnehmbarem Deckel d auszuführen. Im Reiniger sind eine oder mehrere Schichten e von Eisenhydroxydträgern untergebracht. Unter der untersten Masseschicht ist ein Dampfheizungselement f angebracht, im Deckel ein Kühlelement g. Oberhalb der Masse wird die Berieselungsflüssigkeit entweder durch Düsen zerstäuht oder durch Prallteller h verspritzt. i ist der Gas- bzw. Lufteingangsstutzen, k der Gas- bzw. Luftausgangsstutzen; l ist die Zuführungs- und in die Abführungsleitung der Berieselungsflüssigkeit.The cleaners a are designed as upright cylinders b with a conical bottom c and a removable cover d. One or more layers of iron hydroxide carriers are housed in the cleaner. A steam heating element f is attached under the lowermost mass layer, and a cooling element g in the lid. Above the mass, the sprinkling liquid is either atomized through nozzles or sprayed through baffle plates h. i is the gas or air inlet nozzle, k is the gas or air outlet nozzle; l is the supply and discharge line for the sprinkling liquid.

Für die Extraktion ist noch ein Gefäß za erforderlich, welches inhaltsmäßig einem Reiniger entspricht. Es hat einen porösen Filterplattenbelag o, ein Heizelement p und ein Kühlelement s.For the extraction, a vessel is required, which in terms of content corresponds to a cleaner. It has a porous filter plate covering o, a heating element p and a cooling element s.

Beim Beginn der Extraktion enthält das Gefäß n das Lösungsmittel (Benzol) und den durch Abkühlung bei der vorangegangenen Extraktion ausgefällten Schwefel.At the beginning of the extraction, the vessel contains the solvent (benzene) and the sulfur precipitated by cooling in the previous extraction.

Durch Dampfdruck auf die Flüssigkeitsoberfläche wird das Lösungsmittel in den Reiniger a gedrückt, während der ausgefällte Schwefel auf dem Filterplattenbelag o zurückgehalten, ausgeschmolzen und @abgelassen wird.The solvent is released by vapor pressure on the surface of the liquid pressed into the cleaner a, while the precipitated sulfur on the filter plate covering o is held back, melted out and @drained.

Das Lösungsmittel wird im Reiniger a durch das Heizelement f aufgeheizt, so daß recht viel Schwefel in Lösung geht. Hernach wird die gewonnene Lösung durch Offnen des Hahnes q in das Gefäß n abgelassen. Die Lösung wird im Gefäß n weitererhitzt, so daß allmählich eine Verdampfung des Lösungsmittels eintritt. Die Lösungsmitteldämpfe treten durch die Leitung y in den Reiniger und kondensieren an dem Kühlelement ä. Durch das heruntertropfende Lösungsmittel werden noch die Schwefelreste aus den Hydroxy dträgern gewaschen. Der Hahn q bleibt bei dem Vorgang ebenfalls offen, um eine Warmhaltung der Hydroxydträger durch die von unten eintretenden Lösungsmitteldämpfe zu erreichen. Wenn die Füllmasse frei von Schwefel ist, schaltet man den Reiniger als letzten eine Zeitlang in den Gasdurchgang, um die Lösungsmittelreste aus den Oxydträgern zu entfernen. Das von Gasen aufgenommene Benzol wird in der nachfolgenden Benzolwäsche wiedergewonnen.The solvent is heated up in the cleaner a by the heating element f, so that a great deal of sulfur goes into solution. Afterwards the obtained solution is through Open the tap q and drain it into the vessel n. The solution is further heated in the vessel, so that the solvent gradually evaporates. The solvent fumes enter the cleaner through line y and condense on the cooling element. The sulfur residues are still removed from the dripping solvent Washed hydroxyl carriers. The tap q also remains open during the process keeping the hydroxide carriers warm by the solvent vapors entering from below to reach. When the filling compound is free of sulfur, the cleaner is switched on last for a while in the gas passage to remove the solvent residues from the Remove oxide carriers. The benzene absorbed by gases is used in the following Benzene scrubbing recovered.

Die im Gefäß ia enthaltene konzentrierte Lösung wird durch das Kühlelement s gekühlt, wobei der Schwefel ausfällt. Wenn die Temperatur auf Raumtemperatur gefallen ist, kann mit der Extraktion eines anderen Reinigers begonnen werden.The concentrated solution contained in the vessel ia is passed through the cooling element s cooled, whereby the sulfur precipitates. When the temperature to room temperature please the extraction of another detergent can be started.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for removing hydrogen sulfide from gases, in particular from carbon distillation gases containing ammonia and hydrogen sulfide, in which a wet pre-wash uses a fine cleaner with an iron hydroxide filler is connected downstream, characterized in that the iron hydroxide-containing filler in the passage of gas with an essentially H.

2 S- and C02-free alkaline liquid, in particular ammonia water is applied. z. Method according to claim i, characterized characterized in that the fine cleaner has a known prewash by means of ammonia water upstream -is and that the NH3 water flowing out of the prewash after deacidification is placed on the fine cleaner.

3. The method according to claim i, characterized in that that the fine cleaner with the N H. -containing condensate arising in the gas condensation, if necessary after prior deacidification, is applied. q ..

Procedure according to Claim i or the following, characterized in that as a filling compound for the fine cleaner iron fillings are used that are at least superficially rusted, z. B. Turnings.

5. The method according to claim i or the following, characterized in that that before or during the flushing of the known for the regeneration of the filling compound Cleaner with air washing out the filling compound with a detergent, in particular Water.

6. The method according to claim 5, characterized in that for extraction the sulfur of the fine cleaner with a sulfur solvent, z. B. hot benzene, is filled or applied in the circulating current.