DE1924990A1

DE1924990A1 - Verfahren zur Entfernung der Schwefelverbindungen aus solche enthaltenden Gasen

Info

Publication number: DE1924990A1
Application number: DE19691924990
Authority: DE
Inventors: Hennenberger Dr-Ing Karl-Heinz
Original assignee: Norddeutsche Affinerie AG
Current assignee: Aurubis AG
Priority date: 1969-05-16
Filing date: 1969-05-16
Publication date: 1970-11-19
Also published as: FR2031038A5; GB1251925A

Description

Verfahren zur Entfernung der Schwefelverbindungen aus solche enthaltenden Gasen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entfernung der Schwefelverbindungen aus solche enthaltenden Gasen, insbesondere aus Schwefeldioxid enthaltenden Abgasen, durch Reaktion der Schwefelverbindungen mit Kupferoxid oder solches enthaltenden Massen.

Es sind viele Verfahren zur Entfernung von Schwefelsauerstoffverbindungen aus solche enthaltenden Gasen, insbesondere aus Schwefeldioxid enthaltenden Abgasen bekannt. Wirklich befriedigende Lösungen dieses insbesondere mit Hinblick auf die Luftreinhaltung bedeutsamen Problems sind bis jetzt aber noch nicht gefunden worden.

Die Mangel der bekannten Verfahren liegen insbesondere in unbefriedigender Wirkung bezüglich der Reinheit der behandelten Gase von Schwefeldioxid. Außerdem fallen bei den meisten Verfahren nicht verwertbare Produkte an, deren Beseitigung Schwierigkeiten bereitet oder sehr kostspielig ist. Diese und andere Nachteile der bekannten Verfahren sollen durch die Erfindung beseitigt werden.

Es ist an sich bekannt, daß Schwefeldioxid aus Rauchgasen bei den dort üblicherweise auftretenden hohen Temperaturen mittels

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Kupferoxid absorbiert werden kann_o Der Reinigungseffekt dieses Verfahrens ist jedoch unbefriedigend und die Regenerierung des Absorbens umständlich und teuer.

Es wurde nun gefunden, daß die oben geschilderten Nachteile der Verfahren nach dem Stande der Technik behoben werden können und neben einem praktisch zu 100 %'von Schwefeldioxid befreitem Gas durch Nachreaktion des offenbar als Zwischenprodukt entstehenden Kupfersulfits mit dem im Rauchgas enthaltenen oder gegebenenfalls zusätzlichem Sauerstoff ein sehr reines und leicht verwertbares Kupfersulfat erhalten werden kann, indem man die Abgase und gegebenenfalls zusätzlichen Sauerstoff durch eine wässrige Suspension von Kupferoxid bzw_e Kupferoxid enthaltenden Massen hindurchführt. Als solche können verwertet werden geröstetes Zement-Kupfer, oxidische Kupfer-Erze, geröstete SUlfiderzkonzentrate, geröstete Kupferanodenschlämme, Kupfer-Carbonate und andere.

Man geht bei diesem Verfahren zweckmäßig so vor, daß die Kupferoxid-Suspension mindestens bis zur Bildung von Kupfersulfat verwendet und bei ausreichender Konzentration von Kupfersulfat, jedoch vor Auskristallisieren von Kupfersulfat, die Kupfersulfatlösung durch Frischwasser ersetzt wird_o Die so erhaltene Kupfersulfatlösung kann auf ein sehr reines Kupfersulfat durch Eindampfen aufgearbeitet oder gegebenenfalls elektrolytisch auf Kupfer verarbeitet werden, das besonders höhe Reinheit aufweist,, Auch zur Gewinnung anderer besonders reiner Kupfer-Verbindungen, zum Beispiel Kupferchlorid, Kupfer-Carbonate usw_e, kann es verwendet werden.

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Um ein besonders reines Gas zu erhalten führt man dieses am besten in zwei hintereinander geschalteten Stufen durcn die Suspension von Kupferoxid.

Bei einer solchen zwei- oder auch mehrstufigen Durchführung des Verfahrens ist es vorteilhaft, das Absorptionsmittel im G-egenstrom zu führen, was sowohl kontinuierlich, als auch intermittierend erfolgen kann. Auf diese Weise ist es möglich, den Kupferinhalt des Absorptionsmittels zu nahezu 100 fo in Lösung zu bringen.

Die Wirksamkeit des Verfahrens wird wesentlich erhöht, wenn man das Gas in gleichmäßiger Verteilung über den Querschnitt des Raumes zuführt, in dem sich die wässrige Suspension des Absorptionsmittels befindete

Das Verfahren läßt sich auf alle Schwefelsauerstoffverbindungen enthaltende Gase anwenden, wie zum Beispiel Abgase aus Kontaktanlagen für die Schwefelsäuregewinnung, Abgase aus der Ölverbrennung, Abgase aus metallurgischen Öfen und chemischen Prozessen usw.

Von besonderem Vorteil ist der außergewöhnlich hohe Reinigungseffekt und die Tatsache, daß keine Regenerierung des Absorbens erforderlich ist, da dieses in ein besonders wertvolles Produkt umgewandelt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1;

In zwei hintereinander geschalteten Filterrohren wurden Ab-

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gase aus einer normalen Kontaktanlage für die Herstellung von Schwefelsäure durch eine Pritte gesaugt, über der sicn eine Suspension von geröstetem Zementkupfer befand. Es bildete sich eine Art "Sprudeibett" von etwa 7 cm Höhe aus. Die Abgase hatten einen Durchschnittsgehalt von 9,75 g SO₂ /im⁵ neben 137 mg H₂SO. und 99 mg SO- / Nm⁵. Nach der Wäsche waren die Abgase geruchsfrei. Die Analyse ergab über die ganze Zeit des Yersuches einen Gehalt von unter 0,0001 < SOp. Die angesetzte Suspension wurde über zenn Tage lang zur Behandlung solcher Abgase verwendet. Die anfänglich mit einem Grünstich anfallenden Lösungen verfärbten sich mit der Zeit tiefblau. Bei einem Gehalt von 81,9 g/l Kupfer trat durch Kristallisation Verstopfung auf. Die Lösung wurde darauf durch friscnes Wasser ersetzt. Das nach Eindampfen der erhaltenen Lösungen gewonnene Kristallisat wies einen Gehalt von nur 0,01 °/o Eisen auf.

Beispiel 2,:

In einer Apparatur wie in Beispiel 1 wurde Abgas von der gleichen Zusammensetzung wie in Beispiel 1 gereinigt. Dabei wurde bereits teilweise verbrauchtes geröstetes Zementkupfer von der Lösung getrennt und mit Prisenwasser in die erste Stufe gegeben. Es wurde also das Absorptionsmittel im Gegenstrom geführt. Über den 21 Tage dauernden Betrieb war die Absorption des gesamten Schwisfelinhaltes der Abgase wiederum nahezu 100 $-lg. Der Gehalt der Abgase an SOp nach der Reinigung lag unter 0,0001 $. Der Kupferinhalt ging in der ersten Stufe zu nahezu 100 $ in Lösung, in der zweiten Stufe mit 1/3 des Einsatzes zu 98,5 f°*

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Pro Nm durcngesetztes Gas wurden in der ersten Stufe 20 g, in der zweiten Stufe 10g Wasser verdampft. Durch ■priscnwasserzugabe wurde jedoch das Volumen der Suspension konstant gehalten.

Die erhaltenen Kupferlösungen wurden auf 43°Be eingedampft und durch Abkühlung auf 18° C normaler Kupfervitriolschnee gewonnen. Die Analyse ergab einen Gehalt von 25,2 <fo Kupfer und 0,007 $ Eisen. Der Bisengehalt war somit wesentlich geringer, als bei den in bekannten Verfahren gewonnenen Kupfersulfatprodukten, die einen Eisengehalt bis zu 0,17 fo besitzen. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens nach der Anmeldung besteht deshalb darin, daß auf diesem V/ege ein Kupfersuliat von wesentlich größerer Reinheit als bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Kupfersulfat gewonnen werden kann.

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Claims

Patentans prüeiie

1) Verfahren zur Entfernung der Schwefelsauerstoffverbindungen aus solche enthaltenden Gasen, insbesondere aus Schwefeldioxid enthaltenden Abgasen, durch Reaktion der Schwefelverbindungen mit Kupferoxid oder solches enthaltenden Massen, dadurch gekennzeichnet, daß die G-ase und gegebenenfalls zusätzlicher Sauerstoff durch eine wässrige Suspension von Kupferoxid oder anderen sauerstoffhaltigen Verbindungen des zweiwertigen Kupfers bzw. solche enthaltende Massen hindurchgeführt werden.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension mindestens bis zur Bildung von Kupfersulfat verwendet und bei ausreichender Konzentration von Kupfersulfat, jedoch vor Auskristallisieren von Kupfersulfat, die Kupfersulfatlösung durch Frischwasser ersetzt wird.

3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurcn gekennzeichnet, daß das Gas durcn zwei hintereinander gescnaltete Stufen der Suspension hindurchgeführt wird.

4) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurcn gekennzeichnet, daß die Absorptionsmasse intermittierend oder kontinuierlich im Gegenstrom zu dem Gas geführt wird.

5) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas in gleichmäßiger Verteilung über den Querschnitt des Raumes zugeführt wird, in dem sich die wässrige Suspension der Absorptionsmasse befindet.

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