DE296466C

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Publication number: DE296466C
Application number: DENDAT296466D
Authority: DE
Publication date: 1900-01-01

Description

KAISERLICHES

PATENTA

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Schwefelwasserstoff und Cyanwasserstoff aus Steinkohlengas, Wassergas, Mischgas, Mondgas ο. dgl. unter Mitwirkung von Holzkohle, Blutkohle oder sonstiger poröser Kohle.

Das Rohgas wird nach der Kondensation des Teers und der Abscheidung des Ammoniaks (letzteres am besten nach dem direkten Verfahren) entweder sogleich oder nach dem Herauswaschen des Benzols durch ein Wasserabscheidungsgefäß geleitet und darauf durch ein Filter, welches mit Holzwolle o. dgl. zum Zurückhalten der mitgeführten Nebel gefüllt ist. Vom Filter aus tritt das Gas entweder sofort in den Holzkohlenbehälter, oder es passiert vorher einen Tiefkühlapparat, um die im Gas enthaltenen Dämpfe zu verflüssigen und abzuscheiden. . Sehr zweckmäßig wird derselbe in der Weise konstruiert, daß man die Kälte der verdampfenden Kohlensäure bzw. des verdampfenden Ammoniaks zunächst in bekannter Weise intermediär auf eine Salzlösung überträgt und mit dieser das Gas direkt wäscht, so daß man das letztere auch unter den Gefrierpunkt abkühlen kann. Von Zeit zu Zeit muß die Salzlösung dann durch Eindampfen wieder konzentriert werden. Eine Ersparnis an Kälte läßt sich dadurch herbeiführen, daß man das aus den Holzkohlenbehältern abgehende kalte Gas mit dem ankommenden Gas von normaler Temperatur nach dem Gegenstromprinzip in Kälte austauschende Berührung bringt, so daß eine Vorkühlung erfolgt. Hinter dem Tiefkühlapparat kann man dann noch ein zweites

Holzwollefilter einschalten. Abgesehen von der Verflüssigung der im Gas enthaltenen Dämpfe ist eine möglichst tiefe Vorkühlung des Gases noch besonders wertvoll dadurch, daß die Absorptionsenergie und -kapazität der Holzkohle mit sinkender Temperatur bedeutend zunimmt, wovon dann die praktische Folge ist, daß man die Holzkohlenapparatur entsprechend verkleinern und den Wärmeaufwand beim Wiederaustreiben des Schwefelwasserstoffs entsprechend verringern kann.

Das so vorbereitete Gas gelangt nunmehr in die Holzkohlenzylinder, welche in zwei parallelen Reihen aufgestellt sind, von denen jede eine Kette von hintereinander geschalteten, zylindrischen, aufrecht stehenden Gefäßen für sich bildet. Die beiden Reihen werden abwechselnd betrieben, und zwar in der Weise, daß die eine Reihe absorbiert, während die andere Reihe zunächst entgast und darauf wieder abgekühlt wird.

Die Wiederaustreibung des absorbierten Schwefelwasserstoffs geschieht dadurch, daß durch die mit Schwefelwasserstoff gesättigte Reihe ein Strom heißen Rohgases oder überhitzten Dampfes geschickt wird, der seinen Wärmegehalt an die Holzkohle abgibt und dafür deren Schwefelwasserstoffgehalt herauszieht. Nun ist jedoch zu berücksichtigen, daß die spezifische Wärme der Gase bzw. des überhitzten Dampfes sehr gering ist. Je größer aber die Menge des Mittels ist, welche als Wärmeüberträger hindurchgeleitet wird, desto weniger nahe kommt man dem Ziel einer möglichst weitgehenden Anreicherung dieses Mittels mit Schwefelwasserstoff. Der

Gedanke, eine kleinere Gas- bzw. Dampfmenge durch möglichst starkes Erhitzen mit einer größeren Kalorienzahl zu beladen, würde seinen Zweck gleichfalls verfehlen, weil die Folge nur eine übermäßige Erwärmung der vom Gas- bzw. IXarnpfstrom zuerst getroffenen Holzkohle seinAwürde. Ein guter Weg besteht darin, ,daß jcpan eine kleine Gas- bzw. Dampfmenge iäuijeh die zu entgasende Kette

ίο von hinteremandjer geschalteten Holzkohlenzylindern ^:ichi,Gkt und diesen Gas- bzw. DampfstrpÄ,#(yischen je zwei Zylindern immer von nettem erhitzt. Besteht also die Kette z. B. _e|¥s drei Holzkohlenzylindern, so sind auchjärei Gas- bzw. Dampferhitzer erforderlich.ifEin anderer Weg besteht darin, einen größeren "Teil des Wärme übertragenden Mittels nach dem Verlassen des Schlußzylinders der Kette von neuem durch den Überhitzer in den Anfangszylinder zu schicken, so daß dieser Teil ununterbrochen durch die Kette umläuft und man nur einen Überhitzer nötig hat. Der kleinere Teil des Mittels geht dabei (entsprechend der Zufuhr in den Anfangszylinder) aus dem Schlußzylinder weiter. Diese Wiederholung der Erhitzung des Wärme übertragenden Gas- bzw. Dampfstroms auf seinem Wege durch die Holzkohle bildet eine wesentliche Verbesserung des Verfahrens.

Nachdem die Holzkohle die beabsichtigte Temperatur angenommen hat, ist es zweckmäßig, die Holzkohlenzylinder unter Vakuum zu setzen, um auch den Rest des absorbierten Schwefelwasserstoffs aus der heißen Holzkohle·herauszusaugen.

Falls man vor der Absorptionsphase keine besondere Tiefkühlapparatur anlegen will, muß man für wiederholte Zwischenkühlungen des Gasstroms sorgen, und zwar aus folgenden Grunde: Wenn das etwa 18 g Wasserdampf in ι cbm enthaltende Rohgas auf die durch Erwärmen regenerierte und wieder abgekühlte Holzkohle trifft, wird zunächst der Wasserdampf kondensiert, wobei die HoIzkohle sich erhitzt. Der nachfolgende Gasstrom aber nimmt diese Wärme zum Teil auf und überträgt sie auf die höher gelegenen Holzkohlenschichten, wodurch deren Kapazität für H₂ S herabgesetzt wird. Um letzteres zu vermeiden, ist es zweckmäßig, die ganze Holzkohlensäule durch mehrere Zwischenkühler für das Gas zu unterbrechen und so in mehrere Abschnitte zu zerlegen. Alsdann wird sich der Schwefelwasserstoff größtenteils in den höher gelegenen Schichten der Holzkohle (bzw. den hintergeschalteten Holzkohlenzylindern) ansammeln, während das Wasser in den tieferen Schichten bleibt.

Das Endprodukt der Austreibung ist bei Verwendung von Rohgas als Wärmemittel ein Rohgas mit einem angereicherten Schwefelwasserstoff- und Cyanwasserstoffgehalt. Dieses Gas wird nun weiter in Wasser gepreßt (am besten unter einigen Atmosphären Überdruck), welches ununterbrochen durch einen Absorptionsturm und einen Auskocher umläuft. In dem ersteren wird dem Rohgas der Schwefelwasserstoff- und Cyanwasserstoffgehalt bis auf einen kleinen Rest abgenommen, wodurch es dem ursprünglichen Rohgas ähnlich wird, so daß es nach dem Verlassen des Absorptionsturmes mit dem aus der Teer-, Ammoniak- und Benzolabscheidung neu ankommenden Rohgas vermischt werden kann, und zwar am zweckmäßigsten vor dem Tiefkühlapparat. So gelangt dann der zurückgebliebene Schwefelwasserstoffrest zum zweiten Male in die Holzkohle, und es kann kein Schwefel verlorengehen. Das gleiche gilt für Cyan. Das im Absorptionsturm entstandene Schwefelwasserstoff- und Cyanwasserstoffwasser gelangt auf seinem Wege in den Auskocher, in welchem der verhältnismäßig schwer lösliche Schwefelwasserstoff schon durch leichtes Erwärmen des Wassers (ein eigentliches Auskochen ist nicht erforderlich) in Gestalt von reinem H₂S-GaS ausgetrieben wird, während der leicht lösliche Cyanwasserstoff im Wasser zurückbleibt und erst nach Ansammlung einer gewissen Menge durch stärkeres Erhitzen ausgetrieben wird. Die Trennung des Schwefelwasserstoffs und Cyanwasserstoffs findet also durch eine Art von fraktionierter Destillation oder von fraktionierter Verdampfung statt. Bei Verwendung von überhitztem Wasserdampf als Wärmemedium findet die Trennung des H₂S-Gases vom Wasserdampf durch Kondensation des letzteren in einem mit warmem Wasser beschickten Kühler (Dephlegmator) statt, aus welchem das kondensierte Wasser heiß und frei von Schwefelwasserstoff abläuft. Das abgehende reine H₂S-GaS kann mit der nötigen Luftmenge (2 Vol. H₂ S: 5 Vol. Luft) vermischt und entweder im Clausofen oder im erhitzten Rohr zu Wasserdampf und Schwefel verbrannt werden.

Claims

Paten t-An Sprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von Schwefei wasserstoff und Cyanwasserstoff aus Rohgasen mit Hilfe von in der Kälte adsorbierender und in der Hitze wieder abspaltender poröser Kohle, gekennzeichnet durch künstliche Vorkühlung des Rohgases zwecks Verflüssigung der in demselben enthaltenen Dämpfe und Steigerung der Adsorptionsenergie der Kohle.

2. Verfahren nach Anspruch 1 unter Durchleiten eines erhitzten Gas- oder überhitzten Dampfstromes durch die Kohle als Wärmeüberträger, gekennzeichnet durch

die wiederholte Wiederholung der Erhitzung des Wärmeüberträgers auf seinem Wege durch die Holzkohle.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Teilung des Rohgasstromes in zwei Arme, deren einem der Schwefelwasserstoff- und Cyanwasserstoffgehalt durch Kohle entzogen wird, während zugleich der andere als Wärme abgebendes und Schwefelwasserstoff und Cyanwasserstoff aufnehmendes Mittel auf bereits gesättigte Kohle einwirkt.

4. Bei dem Verfahren nach Anspruch 3 die Zurückführung des einen Armes nach seiner möglichst weitgehenden Befreiung von Schwefelwasserstoff und Cyanwasserstoff in den noch ungeteilten Rohgasstrom zwecks Wiederholung der Berührung mit Kohle.

5. Bei dem Verfahren nach Anspruch 1 die Trennung des aus der Kohle ausgetriebenen und in Wasser aufgenommenen Schwefelwasserstoffs und Cyanwasserstoffs durch fraktionierte Verdampfung.