DEC0000726MA - Verfahren zu Entschwefelung von Gas und zur kontinuierlichen Schwefelgewinnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein verfahren zur Entschwefelung von Gas unter kontinuierlicher Gewinnung bzw. Wiedergewinnung des Schwefels und der Reinigungsstoffe.

Es ist bekannt, Schwefelverbindungen aus Gasen durch eine Trocken- oder eine Nassreinigung zu entfernen.

Die in Schächten oder Kollonnen durchgeführte Trockenreinigung erfordert die Bereitstellung einer großen Menge von Reinigungsstoffen und ermöglicht nur eine sehr geringe Durchgangsgeschwindigkeit der Gase. Wenn die verbrauchten Reinigungsstoffe ersetzt werden sollen, so müssen die Schächte oder Kolonnen zuerst entleert und dann wieder gefüllt werden, was die Bewegung großer Massen erfordert.

Bei der nassen Reinigung fallen diese nachteile des großen Raumbedarfs und erheblicher Transportarbeiten zwar fort und die Gewinnung des Schwefels ist hier auch häufig möglich, doch ist die Entfernung des H(sub)2S meist eine unvollständige, sodass man im allgemeinen eine beschränkte

Trockenreinigung nachschalten muss.

Ein kürzlich beschriebenes Verfahren beruht auf der Verflüssigung der Reinigungsmassen. Dieses Verfahren ermöglicht eine kontinuierliche Gewinnung des Schwefels; es ist jedoch hierbei wesentlich, dass die Reinigungsmasse die höchste Menge an Schwefel aufgenommen hat.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine möglichst vollständige Entfernung des Schwefelwasserstoffes aus dem Gas zu sichern und eine Anreicherung des Reinigungsstoffes an Schwefel zu bewirken.

Es ist bei Crack-Verfahren und bei katalytischer Behandlung von Erdölprodukten bekannt, sich einer "verflüssigten" oder fließfähig gemachten Schicht zu bedienen. Man versteht darunter ein System, bei welchem der verwendete Katalysator unter der Wirkung eines Gasstromes im Inneren einer Kolonne in ständiger Bewegung gehalten wird, ohne dass der Katalysator die Kolonne mit dem Gas verlässt. Es besteht also hier eine Ähnlichkeit mit einem Dampf, welcher im ständigen Wechsel in einem Kühlmittel kondensiert und alsdann durch Annäherung an die Wärmequelle erneut verdampft wird. Mit anderen Worten, man hat es hier mit einer Katalysatorschicht von bestimmter Höhe zu tun, die durch einen Gasstrom in aufgewirbeltem Zustand gehalten wird. Die Übertragung eines solchen Verfahrens auf die Anreicherung einer Reinigungsmasse ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Die auf diese Weise bewirkte Entschwefelung geht unter den nachfolgenden Bedingungen vor sich.

Das zu reinigende Gas, welches mit der zur Wiederbelebung der vorhandenen Reinigungsmasse notwendigen Luftmenge versehen ist, tritt am Boden der Kolonne ein, wo es auf die Schicht des sehr feinen pulverförmigen Reinigungsstoffes trifft, die auf einer Höhe in Bewegung gehalten wird, welche von der Gaszufuhr und der Pulvermenge abhängig ist. Nach Durchtritt durch ein Filter oder durch einen anderen Abscheider zur Entfernung der wenigen mitgenommenen Staubteilchen gelangt das Gas von dort in zum großen Teil gereinigtem Zustande in eine "Verflüssigungskolonne", die einen verminderten Querschnitt aufweist, da die Menge der zu entfernenden Verunreinigungen sehr gering ist. Diese Kolonne hat die Endbehandlung zur Aufgabe.

Die in der ersten Kolonne enthaltene Masse reichert sich also bei dem Verfahren gemäß der Erfindung an niedergeschlagenem Schwefel an, und sie bewirkt eine Entfernung des größten Teiles der schwefelhaltigen Verunreinigungen.

Eine beispielsweise Ausführungsform einer Anlage zur Ausführung der Erfindung zeigt die Zeichnung in schematischer Darstellung.

Das eine geeignete Beschaffenheit aufweisende Gas tritt in die Kolonne 1 ein, wo es auf das in Bewegung befindliche Pulver trifft. Das Gas wird zum größten Teil gereinigt und gelangt alsdann in die Verflüssigungskolonne 2, wo es eine bestimmte Menge des Reinigungsstoffes mitnimmt, der durch eine Förderschnecke 3 zugeführt wird. Nach Übertritt in eine Kolonne (Zyklon) 4 gelangt das Gas zu weiteren Behandlungseinrichtungen. Der in dem Zyklon 4 gesammelte Stoff wird von dem in die Kolonne 1 zurückgehenden Gas mitgenommen.

In der Kolonne 1 bewirkt der Eintritt des mit Reinigungsstoff beladenen Gases eine Zerstörung des Gas-Pulver-Gleichgewichtes, sodass ein Teil des Pulvers unter der Schwerkraft in der Kolonne nach unten fällt. Dieses in der Kolonne nach unten fallende Pulver ist dasjenige, welches die größte Dichte hat, d.h. am meisten Schwefel aufweist. Auf diese Weise wird kontinuierlich verbrauchter Stoff durch neuen Stoff ersetzt.

Der verbrauchte und mit Schwefel beladene Stoff, welcher in der Kolonne 1 nach unten gefallen ist, wird entfernt und zur Schwefelgewinnung in die Kammer 6 geschickt. Der schwefelbeladene, von dem entschwefeltem Gas getrennte Reinigungsstoff fließt dabei unter der Schwerkraft in die Kammer 6, welche auf eine Temperatur gebracht ist, bei der sich der Schwefel in dampfförmigem Zustand befindet. Ein im Gegenstrom aufsteigendes nichtoxidierendes Gas nimmt die Schwefeldämpfe (nach Durchtritt durch ein Filter 7) in einen Kondensator 8 mit, wo der Schwefel in flüssigem Zustande gesammelt wird. Das von den Schwefeldämpfen befreite Gas wird dann wieder unten in die Kammer 6 eingeführt. Der am Boden der Kammer 6 austretende Reinigungsstoff wird gekühlt, in die richtige Beschaffenheit gebracht und erneut am Boden der Kolonne 2 in diese eingeleitet.

Die menge des in der Kolonne 2 arbeitenden Reinigungsstoffes hängt von der Anreicherungsgeschwindigkeit des Stoffes in der Kolonne 1 ab. Jedenfalls ist die in der Kolonne 1 enthaltene Stoffmenge weit größer als diejenige, welche in der Kolonne 2 erforderlich ist.

Durch das Verfahren gemäß der Erfindung wird eine ständige Wiedergewinnung erzielt. Wenn das im Gegenstrom geführte Gas ein oxydierendes Gas ist, so erhält man SO(sub)2, welches durch eine Waschung oder auf irgendeine andere geeignete Weise gewonnen werden kann.

Der Vorteil des vorliegenden Verfahrens besteht darin, dass die arbeitenden Stoffmengen geringer sind als diejenigen des eigentlichen Verflüssigungsverfahrens, und dass infolgedessen die Reinigungsstoffe an Schwefel angereichert werden. Infolgedessen werden die Abmessungen der Schwefelgewinnungsanlage geringer.

Der Rahmen der Erfindung wird nicht verlassen, wenn man die Entschwefelung mittels "verflüssigter Schicht" mit einer Regenerierung durch eine unabhängige Verflüssigung kombiniert, und wenn man dieselbe mit einer Gewinnungs- bzw. Wiedergewinnungsanlage in Verbindung bringt, die nach einem Verflüssigungsverfahren, nach einem Flotationsverfahren, mit Hilfe eines Lösungsmittels oder nach einem anderen bekannten Verfahren arbeitet.

Insbesondere fällt es auch unter den Erfindungsgedanken, wenn man das obige Arbeitsprinzip in der Weise abändert, dass man z.B.

a) zwei wechselweise arbeitende Kammern oder Türme mit "verflüssigter Schicht" verwendet oder

b) zwei oder mehrere Kammern oder Türme mit "verflüssigter Schicht" benutzt,

die in Reihe und im Gegenstrom arbeiten, wobei der aus der einen Kammer oder dem einen Turm entfernte Reinigungsstoff in die vorhergehende Kammer oder den vorhergehenden Turm eingebracht wird.

Als Reinigungsstoff kann man z.B. entweder natürliche oder künstliche Eisenoxyde oder aktive Kohle oder irgendeinen anderen katalysierenden Stoff verwenden.

Das beschriebene Verfahren kann zur Behandlung von gewöhnlichem Leuchtgas oder auch zur Behandlung von anderen Schwefelverbindungen enthaltenen Gasen, wie z.B. Generatorgas, Wassergas, Koksofengas, Naturgas usw., Anwendung finden.

Es liegt schließlich innerhalb des Anwendungsbereiches der Erfindung, wenn man das Prinzip der "verflüssigten Schicht" mit oder ohne Anordnung von Verflüssigungskolonnen auf beliebige Verfahren zur Abscheidung von Verunreinigungen, wie z.B. Stickoxyden, organischen Schwefelverbindungen u.dgl., aus Gasen ausdehnt, gleichgültig, ob der Reinigungsbehandlung eine Wiedergewinnung des betreffenden Stoffes folgt oder ob dies nicht der Fall ist.

Claims (1)

1. Verfahren zur Entschwefelung von Gas und zur kontinuierlichen Schwefelgewinnung auf trockenem Wege, dadurch gekennzeichnet, dass das zu reinigende Gas von unten her einer einen feinkörnigen Katalysator enthaltenden Kammer zugeführt wird und die Gasgeschwindigkeit und die Katalysatormenge so bemessen wird, dass der Gasstrom die Katalysatormasse in der Form einer durchwirbelten fließfähigen Schicht hält.