Przedmiot wynalazku niniejszego sta¬ nowi sposób odsiarczania gazów, zawiera¬ jacych siarke w postaci siarkowodoru lub podobnego zwiazku, i regenerowania masy, wiazacej siarke, zawarta w gazach, tak zwanej masy „oczyszczajacej gazy", za¬ wierajacej w pierwszym rzedzie wodoro¬ tlenek zelaza, który wiaze siarke, tworzac siarczek zelaza, i który stale moze byc re¬ generowany przez utlenienie siarczku.Wodorotlenek zelaza reaguje z gazem, zawierajacym siarke, wedlug równania na¬ stepujacego: 2 Fe (OHJ3 + 3 H2S = Fe2S3 + 6 H20.Przez dzialanie gazem, zawierajacym tlen, np. powietrzem, na powstaly Fe2S3 nastepuje regeneracja masy wedlug równa¬ nia: Fe2S3 + —? + 3 H20 = 2 Fe{OH)3 + 3 S.Odzyskuje sie wiec wodorotlenek zela¬ za, który dziala ponownie na siarkowodór, W ostatnich czasach odsiarczanie ga¬ zów przeprowadzano w ten sposób, ze ma¬ se, oczyszczajaca gaz, w postaci porowa¬ tych ksztaltówek, np. kul, umieszczano w zbiornikach, ustawianych szeregowo jeden za drugim, alboi ukladano gruba warstwa w zbiornikach w ksztalcie wiez i przepu¬ szczano gaz, zawierajacy siarke, albo kolej¬ no poprzez te zbiorniki, albo skierowywa-no go od dolii do góry poprzez ciala oczy¬ szczajace, umieszczone w wiezach.Regeneracje masy oczyszczajacej usku¬ tecznia sie wówczas w znany sposób albo przez dodawanie powietrza do gazu, prze¬ plywajacego przez ciala porowate, albo tez przez przedmuchiwanie powietrza przez ciala porowate, wylaczone z drogi prze¬ plywu gazu, wewnatrz lub nazewnatrz zbiorników.Ten sposób regenerowania mas oczy¬ szczajacych, którym nadano postac bryl, posiadal jednak wade, która stanowilo to, ze masy te, pomimo duzej zawartosci w nich wodorotlenku zelaza, nie wiazaly dosta¬ tecznie duzych ilosci siarki. Tak np. w wie¬ zach oczyszczajacych, w których od czasu do czasu wyjmowano dolna warstwe poro¬ watych cial i na ladunek, posuwajacy sie wskutek tego wdól wiezy, nakladano swie¬ za warstwe cial porowatych, stwierdzono, ze ilosc siarki, zawarta w ksztaltkach, znaj¬ dujacych sie w dolnej warstwie, po pew¬ nym czasie bardzo sie zmniejszyla. Pod¬ czas gdy ciala te poczatkowo pochlanialy np. 45% siarki, po kilkomiesiecznem stoso¬ waniu zawieraly tylko 25% siarki.Zjawisko to daje sie wytlumaczyc w sposób nastepujacy.Poniewaz kazda taka ksztaltka zawiera okreslona ilosc wodorotlenku zelaza, moze ona zwiazac tylko pewna okreslona ilosc siarkowodoru, nadmiar zas siarkowodoru musi byc zwiazany zapomoca innej ksztalt¬ ki, zawierajacej zdolny do reakcji wodoro¬ tlenek zelaza. Kazda ksztaltka zawiera po calkowitem jej nasyceniu np. mniej wiecej 6% wagowych siarki. Po regeneracji po¬ chlania ona np. znów 6% tak, iz zawiera 12% siarki. Wskutek wydzielania sie ele¬ mentarnej siarki w ksztaltce, zmniejsza sie jej zdolnosc pochlaniania, poniewaz znacz¬ na czesc wodorotlenku zelaza, zdolnego do reakcji, zostaje unieruchomiona wydzielona siarka; wskutek tego tez podczas kazdego okresu oczyszczania gazu moze byc w da¬ nym razie pochloniete np. jeszcze 4%, na¬ stepnie 3%, poczem 2% i wreszcie maly u- lamek procentu siarki. Stosownie do tego ksztaltka oczyszczajaca,, nasycona 45% siarki, np. podczas nastepujacych po sobie kolejno 13 okresów oczyszczania gazu (pod¬ czas których uskutecznia sie tylez proce¬ sów regenerowania powietrzem) pochlania: 6% + 6% + 6% + 6% +5% + 5% + 3% + 3% + 2% + 1% + 1% + 0,5% + 0,5% =45% siarki. Ksztaltka taka musi byc nastepnie wyjeta z wiezy al¬ bo ze zbiornika, a wodorotlenek zelaza — rozpuszczony w rozpuszczalniku, np. w siarczku wegla, aby mógl ponownie reago¬ wac z siarkowodorem.Fig. 1 rysunku przedstawia ksztaltki w dolnej warstwie a wiezy, nasycone w ten sposób 45% siarki. Przez lezace ponad niemi ksztaltki b przeplywa gaz, czesciowo oczyszczony juz zapomoca cial a tak, iz zawiera niewiele juz siarkowodoru, do zwiazania którego wystarcza tylko ze¬ wnetrzna warstwa cial 6, wewnatrz których albo wcale nie powstal siarczek zelaza, al¬ bo wytworzyl sie tylko w malych ilosciach.Jeszcze w slabszym stopniu wytwarza sie siarczek zelaza w warstwie c, lezacej ponad wymienionemi warstwami, w której gaz przeplywajacy jest jeszcze ubozszy w siar¬ kowodór. O ileby teraz wszystkie warstwy w wiezy zostaly poddane regenerowaniu zapomoca powietrza, warstwa a, zawieraja¬ ca tylko ksztaltki nasycone, zostalaby cal¬ kowicie zregenerowana i wydzielona, przy- czem elementarna siarka równomiernie o- siadlaby na tych ksztaltkach. Poniewaz cia¬ la te w warstwie b posiadaja wewnatrz wol¬ ny wodorotlenek zelaza, wytwarza sie wo¬ kolo niego, wskutek wielokrotnego wiazania siarki i jej wydzielania sie w postaci osa¬ du, gruba powloka z siarki, nieptzepuszcza- jaca gazu, przez która gaz, poddawany o- czyszczaniu, równiez nie moze sie przedo¬ stac, gdy ksztaltki b zajma miejsce war¬ stwy ksztaltek a po ich wyjeciu. — 2 —Z tego tez powodu ksztaltki b nie moga pochlonac tej samej ilosci siarki, lecz za¬ miast 45% wiaza np. tylko 35% siarki.Jeszcze mniej siarki pochlania warstwa c, w której przy stalem wiazaniu siarki i jej wydzielaniu sie powstaje cienka, ale scisla powloka z siarki, która pokrywa duza ilosc tlenku zelaza. Ksztaltki te, o ile sa umie¬ szczone na dnie wiezy, zdolne sa zwiazac np. tylko 25% siarki.Przyczyny powstawania tej powloki siarkowej nalezy dopatrywac sie w wielo- krotnem wiazaniu siarki i czestem jej wy¬ dzielaniu sie (wskutek regeneracji zapo- moca powietrza).Opierajac sie na tych danych, proces regeneracji cial oczyszczajacych wedlug wynalazku niniejszego wykonywa sie w ten sposób, ze takie tylko ciala oczyszczajace poddaje sie regenerowaniu, w których cal¬ kowita ilosc wodorotlenku zelaza zostaje przemieniona na siarczek zelaza.Zaleznie od rodzaju sposobu oczyszcza¬ nia, sposób wedlug wynalazku niniejszego moze miec rózne postacie wykonania.W urzadzeniach w ksztalcie wiezy lub w innych urzadzeniach do oczyszczania ga¬ zu, w których ciala oczyszczajace zblizaja sie powoli do miejsca wlotu gazu, jak to wyzej opisano, ksztaltki oczyszczajace, le¬ zace najblizej wlotu do gazu, sa czesciej poddawane dzialaniu utleniajacemu powie¬ trza (regenerowane), niz ciala, znajdujace sie dalej od miejsca wlotu gazu do urza¬ dzenia. Wskutek tego osiaga sie, iz stale zo¬ staja zregenerowane masy, praktycznie biorac, calkowicie nasycone, zawierajace juz tylko siarczek zelaza, podczas gdy ma¬ sy, niecalkowicie nasycone siarka i zawie¬ rajace jeszcze w rdzeniu swym wolny wo¬ dorotlenek zelaza, zostaja tylko w przy¬ padkach, niemajacych szkodliwego wplywu na przebieg procesu, poddawane regenera¬ cji.W tym celu stosuje sie do regeneracji wieze, podzielona na odcinki, lezace jeden nad drugim, i wprowadza sie do odcinków tych powietrze do regenerowania, zaleznie od rodzaju oczyszczanego gazu i zawartosci w nim siarki, wedlug danych, osiagnietych doswiadczalnie, w róznych odstepach cza¬ su, jak przedstawiono np. schematycznie na fig. 2. Liczby 1 — 18 wskazuja liczbe okresów podczas regenerowania; gaz byl wprowadzany do wiezy 18 razy, a na zmia¬ ne powietrze regenerujace — takze 18 ra¬ zy. Podczas tego 18-krotnego wprowadza¬ nia gazu, powietrze nie zawsze bylo wpro¬ wadzane na tej samej wysokosci; wielo¬ krotnie wpuszczano je do rozmaitych od¬ cinków w rozmaitych odstepach czasu. W dolnym odcinku a wprowadza sie je stale, w odcinku b tylko przy 3-im, 6-, 9-, 12-, 15- i 18- razie, jednoczesnie z doprowadzaniem go do odcinka a. Do odcinka c, znajdujace¬ go sie ponad odcinkiem 6, doprowadza sie powietrze przy 9-tym i 18-tym razie. Przy przeprowadzaniu sposobu tego w praktyce sa dopuszczalne oczywiscie pewne zmiany, jednakze przy stalem przestrzeganiu za¬ sady, aby czeste doprowadzanie powie¬ trza bylo wykonywane tylko wówczas, gdy ciala oczyszczajace beda calkowicie nasy¬ cone siarka.W urzadzeniach, zawierajacych zbiorni¬ ki, w których powietrze regenerujace jest dodawane do gazu, poddawanego oczy¬ szczaniu, nalezy w mysl wynalazku zbior¬ nik, znajdujacy sie najblizej miejsca wlotu gazu do urzadzenia i zawierajacy ksztalt¬ ki oczyszczajace, calkowicie nasycone siar¬ ka, umiescic jako ostatni i do gazu dopro¬ wadzac powietrze dopiero przed wejsciem do tego ostaniego zbiornika. W ten sposób ksztaltki, niecalkowicie nasycone siarka, znajdujace sie w drugim i trzecim zbiorni¬ ku, nie stykaja sie z powietrzem regeneru- jacem, lecz przeplywa przez nie gaz, za¬ wierajacy siarkowodór, praktycznie bio¬ rac, wolny od tlenu.Przyklad I. Urzadzenie wiezowe, skla¬ dajace sie z dwóch wiez o 8 m wysokosci — 3 —i 4 m przekroju, stosuje sie do odsiarczania dziennie 100 000 m3 gazu koksowego o za¬ wartosci 12 g siarkowodoru na m3. Wieze te sa naprzemian w znany sposób zasilane gazem surowym, podlegajacym odsiarcze¬ niu, i powietrzem, sluzacem do regenera¬ cji.Warstwa ksztaltek 8 m wysokosci w kazdym zbiorniku zostaje podzielona na odcinki 1, 2, 3 i 4, z których kazdy posiada np. 2 m wysokosci. W górnej czesci kazde¬ go odcinka znajduje sie zamykany prze¬ wód, doprowadzajacy powietrze. Gdy dol¬ ny odcinek / calkowicie zostaje nasycony siarkowodorem, wylacza sie cala wieze z drogi przeplywu gazu i wprowadza przez odcinek 1 powietrze od góry do dolu, aze¬ by ksztaltki, znajdujace sie w tym odcinku, uczynic znów zdolnemi do pochlaniania siarkowodoru. Wówczas gaz zofctaje prze¬ puszczony ponownie. Gdy cykl ten dwu¬ krotnie zostal uskuteczniony, do odcinka 1 i do odcinka 2 doprowadza sie jednorazo¬ wo powietrze, wspólnie, a wiec na calkowi¬ tej wysokosci 4 m. Nastepnie przeprowadza sie oczyszczanie w 2-ch cyklach, przyczem odcinek 1 najpierw tylko sam zostaje zre¬ generowany, poczem dopiero zregenerowa¬ ny zostaje odcinek 1 razem z odcinkiem 2.Po nastepnych dwóch okresach regeneracji odcinka 1 regeneruje sie razem odcinki 1, 2 i 3 na wspólnej wysokosci 6 m. Schemat ten jest uwidoczniony na fig. 2. Wówczas rozpoczyna sie powyzej opisany cykl po¬ nownie. Gdy masa oczyszczajaca, umie¬ szczona w dolnym odcinku, nagromadzi znów 45% siarki, usuwa sie ja, przyczem masy z górnych odcinków posuwa sie na- dól, a ponad niemi umieszcza odpowiednia ilosc swiezych ksztaltek oczyszczajacych.Przyklad II. Przez 5 zbiorników u- ksztaltowanej masy oczyszczajacej, usta¬ wionych szeregowo, przepuszcza sie gaz koksowy, zawierajacy w 1 m3 10 g siarko¬ wodoru, z szybkoscia 20 mm/sek. Po do- statecznem pochlonieciu siarki, pierwszy zbiornik zostaje wylaczony i zawartosc je¬ go poddana regeneracji zapomoca powie¬ trza, poczem zbiornik ten ustawia sie po¬ nownie na pierwszem miejscu na drodze przeplywu gazu.Postepowanie to powtarza sie z pierw¬ szym zbiornikiem dwukrotnie. Nastepnie wylacza sie zbiornik drugi, regeneruje go i znów wlacza jako zbiornik drugi. Wów¬ czas znów regeneruje sie trzy razy zbiornik pierwszy, poczem jeden raz zbiornik drugi.Obecnie regeneruje sie raz jeden trzeci zbiornik i regeneracje te uskutecznia sie we¬ dlug tego schematu tak czesto, jak wymaga tego potrzeba, przyczem na kazde 6 pro¬ cesów regenerowania pierwszego zbiornika wykonywa sie 2 procesy regenerowania drugiego i jeden — trzeciego zbiornika.Gdy zawartosc siarki w masie oczyszczaja¬ cej I-go zbiornika wyniesie 45%, zbiornik ten zostaje oprózniony, zaladowany swieza masa oczyszczajaca i umieszczony na ostat- niem miejscu na drodze przeplywu gazu, a swiezy gaz wprowadza sie do drugiego zbiornika.Przyklad III. Pierwszy z czterech zbiorników, po obfitem pochlonieciu przez ciala oczyszczajace siarki, zostaje umie¬ szczony poza czwartym zbiornikiem i do¬ prowadza sie do niego oprócz gazu, oczy¬ szczonego od siarki w pozostalych zbiorni¬ kach, powietrze. Gdy teraz ciala oczyszcza¬ jace drugiego zbiornika, przesunietego na miejsce pierwszego, pochlona obficie siar- . ke, umieszcza sie go poza pierwszym, obec¬ nie czwartym zbiornikiem, i poddaje rege¬ neracji zapomoca powietrza, dodawanego do gazu. Po dostatecznem nagromadzeniu sie siarki w masach, wypelniajacych te zbiorniki, zastepuje sie je swiezemi ma¬ sami.Sposób wedlug wynalazku niniejszego moze byc oczywiscie przeprowadzony pod cisnieniem zwiekszonem.Zamiast powietrza wzglednie mieszanin powietrza z azotem, moga byc równiez sto- — 4 —sowiiic tfó rergeheracjt mieszaniny powie¬ trza z innemi gazami, w istocie niezawiera- jacemi tlenu, np. z gazami spalinowemi, ga¬ zem swietlnym, gazem generatorowym i t. d.Czas trwania okresów oczyszczania ga¬ zu i okresów regeneracji zalezy od zawar¬ tosci siarki w gazie, poddawanym oczy¬ szczaniu, i od szybkosci przeplywu gazu.Zamiast stosowania powyzej wymienio¬ nych ksztaltek z masy oczyszczajacej, mo¬ ze byc równiez masa taka regenerowana w luznym stanie zapomoca sposobu wedlug wynalazku niniejszego. PL