DD284210A5 - Verfahren zur entgasung von fluessigschwefel - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entgasung von Fluessigschwefel, wie er in Schwefelerzeugungsanlagen nach dem Clausprozesz elementar anfallen kann. Aufgabe der Erfindung ist es, durch geeignete Masznahmen thermochemische Effekte des Mediums fuer den beschleunigten Zerfall der Polysulfide auszunutzen. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe dadurch geloest, dasz in einem an sich bekannten noch Polysulfide enthaltenden Schwefelumlauf, der nahe der Erstarrungstemperatur gehalten wird, ein sauerstoffhaltiges oder stickstoffhaltiges Verdraengermedium in den aufsteigenden Fluessigschwefel eingepreszt wird, die schwefelhaltigen Gase ausgetrieben und abgefuehrt, der teilweise von Schwefelgasen befreite, aber stark Verdraengermedium enthaltende Schwefel in der Groeszenordnung einer Kreislaufmenge mit dem zuflieszenden Frischschwefel mit einer Temperatur von 135 C 160 C vorzugsweise 145 C 155 C am Boden einer Misch- und Entgasungssaeule durch Ruehren schnell und innig kontaktiert wird. Fig. 1{Schwefel; Fluessigschwefel; Entgasung; Clausprozesz; Polysulfide; Schwefelwasserstoff; Zerfall; Erstarrungstemperatur; Bewegung; Verdraengermedium}
Description
Hierzu 1 Seite Zeichnungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entgasung von Flüssigschwefel, wie er in Schwefelerzeugungsanlagen nach derri Claus-Prozeß in der chemischen Industrie, aber auch bei der Kohleverarbeitung elementar anfallen kann.
In Claus-Anlagen, die etwa bis 1980 errichtet worden, wurde der anfallende Flüssigschwefel in Behältern gestapelt, die an die Atmosphäre atmen und von dort zur Festschwefelproduktion oder zu anderen Anlagen gefördert. Die Entgasung des Flüssigschwefels erfolgt hier in relativ geringerem Umfang und zu Lasten der unmittelbaren Umgebung, entweder direkt am Stapelbehälter oder an den Wannen der Kühltrommeln zur Festschwefelprodukt ion. Neuere Bestimmungen zur Vermeidung der Vergiftungsgefahr und Minderung der Umweltbelastung, insbesondere durch austretende H2S-Gase, führten zur Entwicklung von Entgasungsverfahren und -einrichtungen. Als sehr problematisch für eine effektive und einfache Lösung hat sich dabei die weitgespannte Zerfallskonstante der im flüssigen Elementarschwefel gebundenen bzw. gelösten Polysulfide erwiesen. Zur Lösung des Problems haben sich zwei Entwicklungsrichtungen herausgebildet, und zwar zum einen die katalytische Brechung der Polysulfide mit anschließender Austreibung der schwefelhaltigen Gase, und zum anderen die Beschleunigung des Zerfalls der Polysulfide und deren Austreibung durch mechanische Behandlung unter Zusatz von Spülgas. Die Entsorgung der schwefelhaltigen Gase erfolgt zweckmäßig durch Rückführung in den Prozeß oder Nachverbrennung. Reprässentativ hierfür seien die DE-AS 1567791 und DE-OS 2254375 genannt.
Beachtlich indem Zusammenhang sind auch die Untersuchungen von E. A. Watson und D. Hartley in Hydrocarbon Prozessing, Mai 1981.
Nachteilig bei den genannten Lösungen sind die hohen Energiekosten für die Druckerzeugung und der Katalysatorbedarf sowie die Verunreinigung des Schwefels durch Katalysatorbestandteile.
Die vorliegende Erfindung ist auf die Verringerung des energetischen Aufwandes bei zumindest nicht höheren apparativen Kosten für die Entgasung des Flüssigschwefels gerichtet.
Durch umfangreiche Untersuchungen und Versuche wurde gefunden, daß durch mechanische Bewegung verbunden mit thermochemischer Behandlung der Zerfall der Polysulfide in Anwesenheit von Verdrängermedium beschleunigt werden kann. - Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, durch geeignete Maßnahmen und mechanische Bewegung thermochemische Effekte des Mediums für den beschleunigten Zerfall der Polysulfide auszunutzen.
- Wesen der Erfindung
Erfindungsgemaß wird die Aufgabe mit einem Verfahren dadurch gelost, daß in einem an sich bekannten noch Polysulfide enthaltenden Schwefelumlauf, der nahe der Erstarrungstemperatur gehalten wird, ein sauerstoffhaltiges oder stickstoffhaltiges Verdrängermedium quer oder schräg entgegen in den aufsteigenden Flussigschwefel feinverteilt eingepreßt wird, die schwefelhaltigen Gase ausgetrieben und abgeführt, der teilweise von Schwefelgasen befreite, aber stark Verdrangermedium enthaltende Schwefel in der Größenordnung einer Kreislaufmenge mit dem zufließenden Frischschwefel mit einer Temperatur von > 135°C < 1600C vorzugsweise > 145°C < 1550C am Boden einer Misch-und EntgasungssauIe durch Ruhren schnell und innig kontaktiert wird, durch den plötzlichen Temperaturabfall des gesamten Volumens und das Konzentrationsgef alIe zwischen den beiden Medienstromen ein Großteil der Polysulfide des Frischschwefelstromes zerfallt und durch das im Überschuß vorhandene Verdrangermedium in der aufsteigenden Schwefelsaule ausgetrieben wird.
Der so erhaltene weitgehend entgaste Schwefel gelangt aus einem Sammelbehalter mittels Pumpe in den Schwefelumlauf der vorbeschriebenen Art, von dem ein Teil in der Größenordnung des Zulaufs ausgeschleust und nach der Nachentgasung entnommen werden kann.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Beispiel näher erläutert werden: Figur 1 zeigt das Funktionsschema der erfindungsgemäßen Losung.
In einem Flussigschwefeltank 1, welcher in eine Sammelkammer 2 und eine Nachentgasungskammer 5 unterteilt ist, sind in der Sammelkammer 2 eine Begasungssaule 3 und eine Misch- und Entgasungssaule 4 untergebracht.
Der etwa 15O0C heiße Frischschwefel 8 wird in Bodennahe der Misch- und Entgasungssaule 4 so eingespeist, daß durch den Ruhrer 12 eine schnelle Vermischung und ein schockartiger Wärmeaustausch aller Volumenteilchen mit der ebenfalls in Bodennahezufließenden, auf etwa 125°C gekühlten und stark Verdrangermedium enthaltenden Kreislauf menge 7 erfolgt. Durch den unmittelbaren Temperaturabfall im Fnschschwefel und den sich gleichermaßen verstärkenden Dissoziationsdruck in Anwesenheit des überschussig vorhandenen Verdrangermediums wird der Zerfall der Polysulfide beschleunigt und aus der Bindung bzw. Losung verdrängt. An der Oberflache der Entgasungssaule 4 treten die ausgetriebenen Schwefelgase und das Verdrangermedium aus.
Der so weitgehend entgaste Flussigschwefel gelangt in die Sammelkammer 2, von wo er mittels einer Pumpe 13 abgesaugt und nach Warmetausch 11 über die Schwefelumlaufleitung 10 der Begasungssaule 3 am Boden zugeführt wird. In der Begasungssaule 3 wird ebenfalls in Bodennahe Verdrangermedium 6 feindispers eingetragen, wodurch noch vorhandene Polysulfide zerfallen. Aus der Begasungssaule 3 wird die stark Verdrangermedium enthaltende Kreislauf menge 7 am Kopf abgezogen und wie beschrieben der Misch- und Entgasungssaule 4 zugeführt. Der Überschuß 9 gelangt in die Nachentgasungskammer 5, von wo er nach Bedarf abgezogen wird. An der Oberflache der Begasungssaule 3 tritt schwefelhaltiges Gas und geringe Mengen Verdrangermedium aus. Die Temperatur der Schwefelumlaufmenge 10 wird durch Warmetausch 11 eingestellt. Gleichermaßen kann auch die Temperatur des Verdrangermediums 6 variiert werden. In der Nachentgasungskammer 5 ist eine übliche Warmehaltung 14 vorgesehen. Das Abgas wird in üblicher Weise verbrannt.
Claims (6)
1. Verfahren zur Entgasung von Flüssigschwefel unter starker Bewegung und Verwendung von Verdrängermedium sowie Abgasverbrennung, gekennzeichnet dadurch, daß ein Mehrfaches als die zur Entfernung der schwefelhaltigen Gase notwendige Menge Verdrängermedium (6) am Boden einer Begasungssäule (3) bei einer Temperatur nahe dem Erstarrungspunkt feinverteilt eingepreßt, ein Teil des stark Verdrängermedium enthaltenden Schwefels als Kreislauf menge (7) am Boden einer Misch- und Entgasungssäule (4) mit dem zulaufenden > 135°C bis < 160°C heißen Frischschwefel (8) schnell und innig kontaktiert, entgast und die erhaltene Schwefelumlaufmenge (10) der Begasungssäule (3) am Boden zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Temperatur des Frischschwefels (8) vorzugsweise 145grd C bis 155grd C beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß aus der Begasungssäule (3) Flüssigschwefel (9) in der Menge des Zulaufs abgezogen und nach einer Nachentgasung (5) ausgeschleust wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Kreislaufmenge (7) variiert werden kann.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Temperatur der Kreislaufmenge (7) durch Wärmetausch (11) eingestellt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Temperatur des Verdrängermediums (6) durch Wärmetausch (15) eingestellt wird.
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