DE929808C

DE929808C - Verfahren zum Auswaschen von Kohlendioxyd und Schwefelwasserstoff aus Rohgasen

Info

Publication number: DE929808C
Application number: DEG11623A
Authority: DE
Inventors: Richard Dr Weber
Original assignee: Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1953-04-29
Filing date: 1953-04-29
Publication date: 1955-07-04

Description

Verfahren zum Auswaschen von Kohlendioxyd und Schwefelwasserstoff aus Rohgasen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswaschen von Kohlendioxyd und Sch-,vefelwasserstoff aus Rohgasen, insbesondere Heiz- und Synthesegasen bei tiefer Temperatur und unter erhöhtem Druck mit organischen Lösungsmitteln, in denen Metallsalze gelöst sind.
Es isst bekannt, mit organischen Lösungsmitteln bei tiefen Temperaturen und unter erhöhtem Druck zu waschen. Auch wurde bereits vorgeschlagen, den Lösungsmitteln Metallsalze zuzusetzen, die mit den auszuwaschenden Komponenten chemische Verbindungen eingehen. Den bekannten Waschverfahren haftet jedoch der Nachteil an, daß die Lösungsmittel bzw. Lösungen nicht selektiv entweder nur Kohlendioxyd oder nur Schwefelwasserstof auszuwaschen gestatten. Denn die Absorptionskoeffizienten dieser beiden Gase in den in Betracht kommenden Lösungsmitteln unterscheiden sich zu wenig voneinander. Beim Entgasen der Waschlösungen fallen daher Gemische der ausgewaschenen Bestandteile an. Sollen die Bestandteile in reiner Form gewonnen werden, so ist .ein weiterer Verfahrensschritt zur Trennung erforderlich. Es wurde auch schon vorgeschlagen, das Waschverfahren mehrstufig zu gestalten; es wird dann bei mindestens zwei verschiedenen Temperaturen oder Drucken gewaschen. Aber auch auf diese Weise lassen sich die ausgewaschenen Bestandteile nicht in vollkommen reiner Form gewinnen. Es werden vielmehr Gemische erhalten, die überwiegend den einen Bestandteil enthalten.
Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile zu beseitigen. Nach der Erfindung ist das Verfahren zum Auswaschen von Kohlendioxyd und Schwefelwasserstoff aus Rohgasen, insbesondere aus Heiz- und Synthesegasen bei tiefer Temperatur und unter erhöhtem Druck mit organischen Lösungsmitteln, in denen Metallsalze gelöst sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohgas mit einer Metallsalzlösung gewaschen wird, deren Lösungsmittelkomponente Kohlendioxyd und Schwefelwasserstoff gut löst und deren Metallsalzkomponente mit Schwefelwasserstoff eine im Lösungsmittel schwer lösliche Komplexverbindung eingeht, worauf die Lösung von der ausgefallenen Komplexverbindung abgetrennt wird und Lösung und Komplexverbindung getrennt entgast werden. Bei diesem Waschverfahren braucht das Lösungsmittel nicht - Kohlendioxyd oder Schwefelwasserstoff selektiv zu lösen. Vielmehr soll es diese beiden Gase gleichzeitig möglichst gut lösen. Die Trennung wird dadurch ermöglicht, daß der gelöste Schwefelwasserstoff mit dem in der Waschlösung enthaltenen Metallsalz eine Komplexverbindung eingeht, die als schwer löslicher fester Körper ausfällt. Wird die ausgefallene Substanz getrennt von der Lösung entgast, so werden Kohlendioxyd und Schwefelwasserstoff in reiner Form erhalten.
Die für das Verfahren Aweckmäßigen Waschtemperaturen müssen je nach Rohgaszu-sammensetzung und verlangter Reinheit der zu gewinnenden Kohlensäure bzw. des Restgases ausgewählt werden. Je größer die Bildungswärme der verwendeten Komplexverbindung ist, desto stärker sinkt derenSchwefelwasserstoffzersetzungsdruck mit fallender Temperatur. Durch den Zersetzungsdruck wird der Schwefelwaeserstoffgehalt der zu gewinnenden Gase bestimmt. Zwischen -3o und -70° liegende Waschtemperaturen sind zweckmäßig. Fachmännische Überlegungen, bei denen auch der Druck, unter dem .das Rohgas anfällt, berücksichtigt -werden muß, sind für die Wahl des Waschdruckes maßgebend. Es müssen die .gewählte Waschtemperatur, die Löslichkeit von Kohlendioxyd und Schwefelwasserstoff im Lösungsmittel ,sowie die gewünschte- Reinheit der zu gewinnenden Gase beachtet werden. Zwischen 5 und 5o.atü liegende Waschdrucke sind vorteilhaft.
Der Nachteil des Verfahrens nach der Erfindung ist, daß die Bildungswärme der Komplexverbindung beim Entgasen aufgewendet werden muß; sie ist je nach Art des Metallsalzes verschieden groß und beträgt durchschnittlich etwa 7 kcal/Mo1. Wägt man aber den Vorteil des Verfahrens, daß nämlich Kohlendioxyd und Schwefelwasserstoff in reiner Form erhalten -werden können, gegen den Nachteil ab, daß zum Entgasen ein relativ hoher Betrag an Wärme aufgewendet werden muß, so wird offenbar, daß der Vorteil den Nachteil überwiegt. Berücksichtigt man nämlich, daß der Kohlendioxydgehalt der auszuwaschenden Rohgase den Gehalt an Schwefelwasserstoff vielfachübertrifft, so fällt der scheinbare Nachteil kaum noch ins Gewicht. Besonders vorteilhaft ist das Verfahren nach der Erfindung dann, wenn die Kohlensäure geruchfrei gewonnen werden soll. In diesem Fall wird man nicht gerade das Metallsalz auswählen, dessen Komplexverbindung mit Schwefelwasserstoff besonders locker ist, die also unter besonders niedriger Wärmetönung entsteht.
Die für das Verfahren nach -der Erfindung geeigneten Lösungsmittel müssen Kohlendioxyd und Schwefelwasserstoff gut lösen; in ihnen müssen sich aber auch die geeigneten Metallsalze lösen. Geeignet sind beispielsweise Aceton, l@fethyläthylketon und Methylpropylketon. Die genannten Lösungsmittel lösen Aluminiu.mhalogenide in für das Verfahren ausreichender Menge. Aluminumhalogenide bilden mit Schwefelwasserstoff Komplexverbindungen,der Form A1 C13 . H2 S mit 9 kC11/MOl. Bildungswärme. Der Sättigungsdruck von A1 C13 . H2'S beträgt bei -I- W ioo Torr. Die Komplexverbindungen sind nahezu unlöslich und fallen daher aus der Lösung aus. Als Metallsalze kommen ferner in Betracht die Halogenide von Beryllium, Zinn und Titan. Weiter hat sich eine Lösung des Chlorides des zweiwertigen Ouecksilbers in Methylalkohol als geeignet erwiesen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Auswaschen von Kohlendioxy d und Schwefelwasserstoff aus Rohgasen, insbesondere aus Heiz- und Synthesegasen bei tiefer Temperatur und unter erhöhtem Druck mit organischen Lösungsmitteln, in denen Metallsalze gelöst sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohgas mit einer Metallsalzlösung gewaschen wird, .deren Lösungsmittelkomponente Kohlendioxyd und Schwefelwasserstoff gut löst und deren Metallsalzkomponente mit Schwefelwasserstoff eine im Lösungsmittel schwer lösliche Komplexverbindung eingeht, worauf die Lösnug von der ausgefallenen Verbindung abgetrennt wird und Lösung und Verbindung getrennt entgast werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als organisches Lösungsmittel Aceton, Methyläthylketon oder Methylpropylketon und als Metallsalz ein Aluminiumhalogenid verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als organisches Lösungsmittel Aceton, Methyläthylketon oder Methylpropylketon und als Metallsalz ein Halogenid von Beryllium, Zinn oder Titan verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Methylalkohol und als Metallsalz das Chlorid des zwei-,vertigen Quecksilbers verwendet wird.