DE471380C - Verfahren zur Reinigung von Schwefelwasserstoff enthaltenden Gasen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Reinigung von Schwefelwasserstoff enthaltenden Gasen Man kann bekanntlich Schwefelwasserstoff enthaltende Gase durch Waschen mit Aufschwemmungen von Metallsalzen oder Oxyden befreien, das ist das nasse Gasreinigungsverfahren. Es wird gewöhnlich Eisenoxyd oder Oxydhydrat verwendet. Wenn das in der Aufschwemmung vorhandene Eisen durch den Schwefelwasserstoff in Eisensulfür bzw. Sulfid umgewandelt ist, nimmt sie keinen Schwefelwasserstoff mehr auf. Sie kann durch Behandlung mit Luft wieder belebt werden, indem das Eisenstilfür in Schwefel und Eisenoxyd bzw. Oxydhydrat umgewandelt wird. Bei der Behandlung- mit- Luft finden indessen eine Anzahl Nebenreaktionen außer der Oxydation des Eisens statt, die zur Bildung von schwefliger Säure, Schwefelsäure und Thioschwefelsäure führen. Diese Aufschwemmungen werden daher nach kurzer Zeit mehr oder weniger unwirksam, weil die Säure die Bildung von Schwefeleisen hindert. Man ist genötigt, den Aufschwenintungen eine gewisse Menge Alkali zuzusetzen, tim die Säure zu neutralisieren. Enthält das zu entschwefelnde Gas Ar..moniak. :o bewirkt der Ammoniakgehalt des Gases die Aufrechterhaltung der Alkalität. Es ist indessen zweckmäßiger, das Gas in ammoniakfreiem Zustande zu entschwefeln, da sonst bei der Reinigung des Gases dünne Ammoniaksalzlösungen entstehen, die man nur auf unbequeme Art nutzbar machen kann. Man zieht mithin bei Kokereien und Gasanstalten vor, den Aufschweinmungen von vornherein etwas Alkali, gewöhnlich Soda, zuzusetzen und die Entschwefelungsanlage hinter die Ammonialcwaschanlage zu setzen.
• Durch die Anwesenheit der Soda in den Entschwefelungslaugen wird der Vorgang der Entschwefelung ganz wesentlich beeinflußt. Es tritt nicht lediglich Neutralisation der geringen Mengen Säure ein, die bei der Wiederbelebung der Laugen sich bildet; vielmehr tritt jetzt das Alkali als Vermittler bei der Bildung von Schwefeleisen aus dein Schwefelwasserstoff enthaltenden Gase und der Eisen enthaltenden Aufschwemmung auf. Es hat sich nämlich: gezeigt, daß bei gleichzeitiger Anwesenheit von Soda und Eisenoxyden in einer Aufschwemmung der Schwefel--,vasserstoff des mit der Aufschweminung gewaschenen Gases zunächst an das Natron tritt unterBildung von Natriumsulfhydrat und einer entsprechenden Menge vonNatriumbicarbonat. Natürlich wird auch gleichzeitig eine gewisse Menge Schwefelwasserstoff direkt mit aufgeschwemmtem Eisenoxyd in Reaktion treten, wenn beim Waschvorgange die räumliche Entfernung zwischen einem Schwefelwasserstoffmolekül und einem Eisenoxydmolekül so gering ist, daß der Vermittler, die Soda, gar, nicht erst in Wirkung treten kann. Da die Reaktionsgeschwindigkeit zwischen Schwefelwasserstoff und Soda aber wesentlich größer ist als diejenige zwischen Schwefelwasserstoff und Eisenoxydhydrat, so wird die weitaus größteMenge desvon derAufschwemmung aufgenommenen Schwefel.@vasser stoffs zunächst mit der Soda zu Nariumsulfhydrat zusammentreten, welches dann in einer- zweiten Reaktionsstufe mit Eisenhydroxyd Schwefeleisen unter Rückbildung von Soda erzeugt.
• Es hat sich nun gezeigt, daß dieser Vorgang, die Übertragung des Schwefels auf das Metalloxyd, viel schneller vor sich geht, wenn die Aufschwemmung neben der Soda nicht Eisen, sondern Mangan enthält. Zwar ist auch in diesem Falle der primäre Vorgang bei der Waschung die Bildung von Natriumsulfhydrat, aber die Reaktionsgeschwindigkeit zwischen diesem und dem Manganoxyd ist mindestens die doppelte wie diejenige zwischen Alkalisulfhydrat und Eisenoxyd. Die Folge davon ist, daß der Waschvorgang mit Manganoxyd viel schneller verläuft als mit Eisenoxyd und daß man unter sonst gleichen Umständen mit Manganoxydaufschivemmung eine viel bessere Auswaschung erreichen kann als mit Eisenaufschwemmungen denn in Gegenwart des Mangans wird der Schwefelwaserstoffdruck der primär entstehenden Natriumsulfhydratlösung ganz erheblich herabgedrückt. Weiterhin hat sich gezeigt, daß nicht nur das reine Manganoxyd die beschleunigende Wirkung auf den Schwefelwasserstoffumsatz ausübt, sondern daß schon ein geringer Gehalt an Mangan in der im wesentlichen Eisen. enthaltenden Aufschwemmung dieselbe Wirkung hat. Schon ein Gehalt von 5 Prozent Mangan in Eisen genügt, um die Entschwefelung des Gases ganz erheblich zu beschleunigen.
• Die günstige Wirkung des Mangangehaltes einer .Eisenaufschwemmung bei -der nassen Gasreinigung äußert sich noch in einer anderen Hinsicht in einer für das Verfahren vorteilhaften Weise, nämlich bei der Regenerierung der Aufschwemmung durch Behandeln mit Luft. Wie schon erwähnt, entsteht hei der Behandlung des entstandenen Schwefeleisens mit Luft auch bei Abwesenheit von :Ukali schweflige Säure und Schwefelsäure in geringen Mengen. Die mit der Oxydation des Eisens gleichzeitig verlaufende: Oxydation von Schwefel zu Säure tritt in alkalischen Aufschwemmungen -viel stärker auf -als in neutralen und wächst reit der Zunahme an Alkali in der Lösung. Diese Bildung von Schwefelsäure und Thioschwefelsäure ist sehr unerwünscht, da ein nicht unwesentlicher Verbrauch an Soda damit verbunden ist. Die entstehenden dünnen Lösungen von Natronsulfat und Thiosulfat sind wertlos. Die Entstehung von - Säure wird wesentlich zurückgedrängt, wenn die Eisenaufsclnvemmung Mangan enthält, auch wenn der Mangangehalt nur etwa den zwanzigsten Teil des Eisengehaltes ausmacht. Diese Tatsache steht in Einklang mit der größeren Reaktionsgeschwindigkeit zwischen il;atritimsulfhydrat und Mangan; denn da das primär entstehende Natriumsulfid bei Gegenwart von Mangan viel 'schneller wieder in Natriumcarbonat zurückverwandelt 'wird, so enthält die Aufschwemmung auch nur noch viel geringere Mengen Natriumsulfid oder Natriumsulfhydrat, wenn sie behufs Regenerierung in den Oxydierer eingebracht wird, wo der Sauerstoff der eingeblasenen Luft Gelegenheit hat, das Natriumsulfid zu oxydieren. Daß der Vorgang der Oxydation des Schwefels im wesentlichen am Natriumsulfid einsetzt, geht aus der Tatsache der reichlicheren "S urebildung bei Gegenwart von Soda hervor.
• Die größere Reaktionsgeschwindigkeit zwischen Sauerstoff und manganhaltigem Eisenoxyd hat naturgemäß auch eine Ersparnis an Luftsauerstoff' bei der Regenerierung der Aufschwemmung zur Folge, die zur Entschwefelung diente, weil'die äingeblaseneLuft weit besser ausgenutzt wird. Bei den zur Feststellung dieser Tatsache vorgenommenen Versuchen zeigte sich, daß man zur Regenerierung gleicher Mengen von Entschwefelungslauge bei Anwesenheit von Mangan 7 Volumina Luft brauchte, während man bei Abwesenheit von Mangan aber unter ' sonst völlig gleichen Umständen 17 Volumina nötig hatte. Da der Verbrauch an Preßluft für die Regenerierung der- Laugen bei der' nassen Gasreinigung einen nicht zu vernachlässigenden Ausgabeposten bildet, fällt eine solche Ersparnis schon ins Gewicht.
• Aus den oben mitgeteilten Tatsachen geht hervor, daß man . den Waschvorgang bei der nassen Gasreinigung mit Hilfe einer alkalischen Eisenoxydaufschwemmung wesentlich günstiger gestalten kann, wenn man an Stelle reinenEisenoxyds ein Gemisch vonEisenoxyd mit Manganöxyd verwendet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zurReinigung von Schwefelwasserstoff enthaltenden Gasen mit Hilfe einer Allcalilösung, in welcher Eisenoxyd oder Eisenoxydul öder ihre Hydrate aufgeschwemmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß man Eisen-Sauerstoff-Verbrndungen anwendet, die: mindestens 2 Prozent Mangan enthalten oder durch Manganzusatz auf diesen Gehalt gebracht werden.