CH144566A - Verfahren zur Herstellung von reinem Schwefel in ununterbrochenem Arbeitsgang. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von reinem Schwefel in     ununterbrochenem        Ärbeitsgang.       Die Verwendung von     Thionaten    zur Ab  sorption von Schwefelwasserstoff oder       Schwefeldioxydgas    ist vielfach vorgeschla  gen worden, indem man vorzugsweise die       thiosulfosauren    Salze zum Absorbieren der  schwefligen Säure und die     polysulfosauren     Salze zum Absorbieren von Schwefelwasser  stoff benutzte.

   Beim Studium der     Polysulfo-          säuren    und ihrer Salze wurde festgestellt,  dass die höheren     Polysulfosäuren        bezw.        Poly-          t:hionate    (zum Beispiel die     Tetrathionsäure)     eine schwefeladdierende Wirkung aufweisen.  Auf diese Weise ist es möglich, aus niedri  geren     Polythionaten    höhere Schwefelverbin  dungen herzustellen.

   Die höheren     Polythio-          nate,    die     Penta-    und     Hexathionate    sind aber  Beine beständigen Verbindungen, da die       Penta-    und     FIexathionate    den aufgenommenen  Schwefel     wieder    langsam abgeben und dabei  zu     Tetrathionaten    abgebaut werden. Es hat  sich gezeigt, dass diese     Schwefelabsebeidung     in Form von     präzipitiertem    Schwefel vor  sich geht.

   Sorgt man aber dafür, dass in der    Lösung während der     Schwefelabscheidung,     kolloidaler Schwefel,     bezw.    Schwefel "in  statu nascendi" vorhanden sei so wird dieser  durch     Tetrathionate    wieder leicht     aufbenom-          men    und unter günstigen Umständen wieder  holt in Form von     präzipitiertem    Schwefel ab  gegeben.

   Erfindungsgemäss werden Schwe  felwasserstoff- und     Schwefeldioxydgase          gleichzeitig    in eine, vorteilhaft fein verteilte,  konzentrierte, wässerige Lösung löslicher  höherer     Polythionatsa.lze,    wie Alkali- oder       Erdalkalisalze    der     Penta-    oder     Hezathionate     eingeleitet und der hierbei sich abscheidende  Schwefel von der Salzlösung getrennt und  getrocknet, indessen aber die von dem ausge  fällten Schwefel befreite Salzlösung zur wei  teren Schwefelerzeugung ständig dem Re  aktionsgefäss wieder zugeführt.

   Gleichzeitig  nimmt die Lösung aber den durch die Ein  wirkung des Schwefelwasserstoffes auf die  schweflige Säure gebildeten Schwefel, "in  statu nascendi" auf, wodurch die     Tetrathio-          nate    wieder zu     Penta-Hexathionaten    regene-           riert    werden. Dieser Prozess kann dadurch  beschleunigt werden, dass man zu der     Poly-          thionatlösung    ganz geringe Mengen Alkohole  zum Beispiel 1 bis 2 % Glyzerin hinzufügt,  ferner auch dadurch, dass man die Tem  peratur der Flüssigkeit, der man die mit Koh  lendioxyd öder auch mit Kohlenoxyd ver  mengten Gase zuführt, zwischen 45 bis 65   C  hält.  



  Die Zufuhr des Schwefelwasserstoffes  und des     Schwefeldioxydes    in die     Pentathio-          natlösung    soll im richtigen Verhältnis er  folgen, als welches je nach der Beschaffen  heit der Gase sich 2 :4 bis 2 : 7 beispiels  weise ergeben hat.  



  Während der Gaszufuhr geht die     Schwe-          felabscheidung    und die Regenerierung der  Lösung sehr rasch von statten. Sonst ist die  Reaktion sehr träge. Ist aber Schwefelwas  serstoff über dem angegebenen Verhältnis im       Überschuss,    so wird das     Pentathionat    lang  sam zu     Thiosulfat    reduziert. Das soll un  bedingt vermieden werden. da die Regene  rierung des     Pentathionates    aus     Thiosulfat     eine verhältnismässig träge Reaktion ist und  überhaupt nicht in einen Dauerbetrieb passt.

    Ist schweflige Säure nach dem gegebenen  Verhältnis im     L?berschuss.    so wird hauptsäch  lich kolloidaler Schwefel erzeugt, welcher.  den schon ausgeschiedenen     präzipitierten     Schwefel allmählich     zusammenballt.    In die  sem Zustand lässt sich dann der     fertige     Schwefel schwer auswaschen. Kleinere  Schwankungen während der Gaszuleitung  schaden natürlich nicht, da. man diese Ord  nungswidrigkeit leicht bemerken und aus  gleichen kann.  



  Während die bisher bekannten Ver  fahren hauptsächlich darauf begründet wa  ren, dass man einerseits die schweflige  Säure durch     Thiosulfat    absorbiert hat,     wobei     aus     Thiosulfat        Tri-    und     Tetrathionat    sich  bildet, anderseits     Schwefelwasserstoff    zur  Reduktion der erwähnten     Polythionate    ver  wendet wurde, dürfen in der     Polythionat-          lösung    des neuen Verfahrens nur Tetra- und       Penta-        bezw.        Hexathionate    vorhanden sein,  und zwar im gleichen Verhältnis.

   T'hiosul-         fat    kommt darin nie vor. Ist Tetra- oder       Pentathionat    im     Überschuss,    so war die Gas  zufuhr unrichtig.  



  Aus dem Vorhergesagten ist also ersicht  lich, dass man in diesem Falle nicht mit einer       Gasabsorption    zu tun hat, sondern mit einem  rein chemischen, auf nassem Wege durchge  führten Vorgang, bei welchem die     Schwefel-          abscheidung    aus der angewandten     Pentathio-          natlösung    katalytisch erfolgt. Man kann  nach diesem Verfahren aus ganz kleinen Lö  sungsmengen in kurzer Zeit beträchtliche  Mengen Schwefel in ununterbrochenem Ar  beitsgang gewinnen.  



       Da:    die     Schwefelabscheidung    und die  gleichzeitige Schwefelaufnahme durch die       Polythionate        gleichmässig    geschieht, so bleibt  das Verhältnis zwischen den verschiedenen       Polythionaten    ständig und die Lösung be  sitzt bei einer richtig durchgeführten Gas  zuleitung eine stets unveränderte Aktivität.

    Falls man eine     Pentathionatlösung    besitzt,  braucht     man    überhaupt nur dafür zu sor  gen, dass man     Seliwefelwasserstoff    und  Schwefeldioxyd im richtigen Verhältnis un  unterbrochen zuführt und den abgeschie  denen     präzipitierten    Schwefel in einer     Fil-          triervorrichtung    von der Lösung trennt und  die von Schwefel befreite L     ösung    wieder in  den Arbeitsgang     zurückführt.    Die     Schwefel-          abscbeidung    und die Zurückführung der un  veränderten     Pentathionatlösung    geht also  in ununterbrochenem 

  Kreislauf.  



  Aus dem Vorhergesagten geht hervor, dass  die Ausbeute an     Schwefel    bloss von der     Kon-          zentration    der Gase     abhängt.    Arbeitet man  mit konzentrierten Gasen. so verwendet man  zweckmässig eine stärkere     Pentathionatlö-          3ung.    Sind die Gase dagegen verdünnt, so  reicht man auch mit einer verdünnten     Penta-          thionatlösung    aus. Es hat sich gezeigt, dass  eine 10%ige     Pentathionatlösung    noch recht  brauchbar ist, doch scheint: diese Konzentra  tion beinahe an der niedrigsten Grenze zu  liegen, bei welcher die Arbeit sich noch lohnt.  



  Das Verfahren eignet sich hauptsächlich  zur Herstellung grösserer Mengen an Schwe-           fel    aus verschiedenen schwefelhaltigen Roh  stoffen oder auch aus Rohschwefel. Es kann  also nur hauptsächlich solches Rohgut, das  man leicht vergasen kann, wie zum Beispiel  die Schwefelerze, Schwefelkies, Zinkblende,  Kupferkies, Bleiglanz, Rohschwefel,     Gasrei-          nigungsmassen    usw. in Betracht kommen.  



  Zur Bereitung einer     Pentathionatlösung     eignet sich am besten das Kalisalz. Das Am  monsalz ist zur Durchführung des Verfah  rens am wenigsten geeignet, da man während  des Prozesses ständig bei<B>60'</B> und darüber  arbeitet und wegen der Flüchtigkeit des       Ammonsalzes    nach einiger Zeit mit grösseren  Verlusten zu     rechnen    haben würde.  



  Bei der Gaszufuhr ist es ganz gleichgül  tig, ob die beiden Gase in die     Pentathionat-          lösung    gemischt oder getrennt geleitet wer  den. Hauptsache ist, dass die Zufuhr gleich  zeitig, und zwar im richtigen Verhältnis er  folgt.  



  Die beiliegende Skizze einer Anlage zur  Anwendung des Erfindungsverfahrens und  die nachstehende Beschreibung einer prakti  schen Durchführung desselben macht das  Verfahren so verständlich, dass eine weitere  theoretische Erläuterung unnötig erscheint.  



  Man bereitet eine     Kalium-pentathionat-          lösung    von 30 bis 32       Be    derart, dass man  in Kalilauge die gleichen Raummengen von  Schwefelwasserstoff und     schweflicher        Säure     bis zur Sättigung einleitet, und bewahrt die  Lösung im Ständer 1 auf. Die     Lösung    wird  durch die Leitung 2 allmählich in die Ab  sorber 5 bis 7 geleitet, wo sie fein     zerstäubt     wird. In diese fein verteilte     Pentathionat-          lösung    wird durch die Gasleitungen 3 und 4  Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxyd  eingeführt.

   Durch die Reaktionswärme er  wärmt sich die Lösung auf ungefähr<B>60'</B> C.  auf welcher Temperatur sie ständig gehalten  wird. Während der Gaszufuhr scheidet sich  der feine,     präzipitierte'Schwefel    sofort aus.  welcher durch die Leitung 8 in die Filter  vorrichtung 9 kommt, wo der abgeschiedene  Schwefel ausgewaschen wird. Dann wird  der ausgewaschene reine, aber noch feuchte    Schwefel durch die Leitung 9' in den     Troelc-          ner    10 befördert.

   Das Filtrat wird durch die  Leitungen 11, 12 und 13 wieder dem Ständer  1 zugedrückt, wobei wahlweise ein     Sammel-          gefäss    14 mit den     Leitungen    15 und 16 oder  ein     Eindampfgefäss    17 mit den Leitungen 18  und 19 zwischengeschaltet sein kann. Das  Gefäss 17 soll auch als Sammler für die  Waschwässer des abgeschiedenen     Schwefel     dienen, die dann durch das Fallrohr     ?0    ab  gelassen werden können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von reinem Schwefel aus schwefelwasserstoff- und schwefeldiozydhaltigen Gasen, die aus schwefelhaltigen Rohstoffen hergestellt wur den, dadurch gekennzeichnet, dass man die schwefelwasserstoff- und schw efeldioxvdhal- tigen Gase zu gleicher Zeit in eine konzen trierte., wässerige Lösung löslicher höherer Polythionatsalze leitet und den hierbei sieh abscheidenden Schwefel von der Salzlösung trennt und trocknet,

   indessen aber die von dem ausgefällten Schwefel befreite Salz lösung zur weiteren Schwefelerzeugung stän dig im Kreislauf hält und zu diesem Zwecke dem Reaktionsgefäss immer wieder zuführt. ÜNTERAN SPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch. dadurch gekennzeichnet, dass man zur Schwefel herstellung aus schwefelwasserstoff- und schwefeldioxydhaltigen Gasen eine Al kali-pentathionatlösung verwendet. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Schwefel herstellung eine Erdalkalipentathionat- lösung verwendet. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die im geschlos senen Apparatesystem beständig im H'reis- lauf gehaltene Salzlösung zur Begünsti gung der Arbeitsbedingungen auf einer Temperatur zwischen 45 und 65 C hält. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet. dass man zur Beschleuni- gung der Reaktion der Polythionatlösunt geringe Mengen von Alkohol zusetzt. 5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als Beschleuniger der Reaktion der Polythionatlösung Glyzerin zusetzt.