DE854204C

DE854204C - Verfahren zur Gewinnung von Schwefel aus Kokereigas oder aehnlichen Gasen

Info

Publication number: DE854204C
Application number: DEP12971D
Authority: DE
Inventors: Willy Linder
Original assignee: Heinrich Koppers GmbH
Current assignee: Heinrich Koppers GmbH
Priority date: 1944-05-16
Filing date: 1944-05-16
Publication date: 1952-10-30

Description

Verfahren zur Gewinnung von Schwefel aus Kokereigas oder ähnlichen Gasen Kokereigas und andere industrielle Gase enthalten neben Schwefelwasserstoff beträchtliche Mengen von Kohlensäure, Blausäure und anderen Verunreinigungen. Es ist bekannt, Schwefelwasserstoff aus dem Gase durch Ammoniakwasser oder andere Absorptionsmittel auszuwaschen. Hierbei wird in der Regel neben Schwefelwasserstoff auch eine gewisse Menge Kohlensäure sowie Blausäure und andere Verunreinigungen absorbiert. Aus der Waschlösung kann man die aufgenommenen Stoffe, beispielsweise durch Erwärmen, gegebenenfalls im Vakuum, abtreiben, worauf die Waschlösung zur erneuten Behandlung des Gases wieder verwendbar wird. Die bei der sogenannten Entsäuerung .der Waschlösung entstehenden Schwaden werden nach der von F. C. C 1 a u s vorgeschlagenen Arbeitsweise zur Gewinnung von elementarem Schwefel ausgenutzt, indem man sie nach Zusatz einer gelvissen Menge Luft bei erhöhter Temperatur über geeignete Kontakte leitet.
Die wesentliche Schwierigkeit bei diesem bekannten Gasentschwefelungsverfahren wurde bisher darin gesehen, die Aufnahme von Kohlensäure neben der von Schwefelwasserstoff zu vermindern, um ein möglichst konzentriertes Schwefelwasserstoffgas zu erhalten. Obwohl in bezug auf die selektive Auswaschung von Schwefelwasserstoff gewisse Fortschritte erzielt worden sind, ist es bisher noch nicht .möglich gewesen, das aufzuarbeitende Sch.wefelwasserstoffgas so frei von Kohlensäure, Blausäure, Ammoniak und anderen Verunreinigungen zu machen, daß die nachfolgende Schwefelerzeugung ohne Störung vor sich gehen kann. Es ist hier zu bedenken, daß Ammoniak bzw. Ammonsulfit in Gegenwart von Luft leicht bei höheren Temperaturen in Sulfat übergeht. Das Sulfat mischt sich dem gebildeten elementaren Schwefel bei und verunreinigt ihn. Unter ungünstigsten Umständen ist bei dem bisherigen Verfahren die Bildung von Ammonsulfat stärker als die von elementarem Schwefel.
Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten sieht nun die Erfindung vor, aus dem Gase mit dem Schwefelwasserstoff eine solche .Menge Kohlensäure auszuwaschen, daß das bei Regenerierung der Waschlösung anfallende Entsäuerungsgas durch Erhitzen in Abwesenheit von Sauerstoff (Luft) oder in Anwesenheit einer geringeren Menge Sauerstoff (Luft) als zur Umsetzung des H2 S in S an sich erforderlich ist, gemäß der prinzipiellen Reaktionsgleichung H2 S -h- C02 = S -I- C O + H2O umgesetzt wird.
Man geht praktisch beispielsweise so vor, daß aus dem Gase so viel Kohlensäure neben Schwefelwasserstoff ausgewaschen wird, daß der En.tsäuererschwa.den etwa 70/0 H2 S,' 25 % C 02 und 5 0/0 stickstoffhaltige Verunreinigungen enthält. Wird ein derartiges Gas ohne Zusatz von Luft auf Temperaturen von etwa 115o bis i2oo° erhitzt, beispielsweise in einem Regenerator, so kann aus .dem Gase 9o % des im Schwefelwasserstoff enthaltenen Schwefels in elementarer Form flüssig gewonnen werden. Der Rest des Schwefels bleibt teils als H2 S uriverändert, teils in Dampfform im Restgas zurück.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß man einerseits die schwierige selektive Auswaschung des Schwefelwasserstoffs vermeidet und daß andererseits, die störende Sulfat-bzw. Sulfitbildung praktisch völlig unterdrückt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet aber auch, Schwefelwasserstoffgas von wesentlich niedrigerem H2 .S-Gehalt einwandfrei zu verarbeiten. Ist der Kohlensäuregehalt im Entsäuererschwaden größer als bei dem angegebenen Beispiel, so sinkt die Ausbeute an elementarem Schwefel etwas. So ergibt z. B. ein Entsäuererschwaden mit 30% H2 S, 65 % C 02 und 5 % stickstoffhaltigen Verunreinigungen ein Ausbringen von Schwefel mit einer Ausbeute von etwa 8o 0/0. Der Schwefelverlust ist in diesem Fall größer, weil die Abgasmenge größer ist und demgemäß mit dem Abgas eine größere Menge Schwefelwasserstoff bzw. Schwefeldampf entweicht. Es ist ferner möglich, das erfindungsgemäße Verfahren so durchzuführen, daß nach der Umsetzung des Schwefelwasserstoffs mit Kohlensäure dem Gase bei geringerer Vorwärmung noch eine beschränkte Menge Luft zugeführt wird, um eine Erhöhung der Temperatur auf etwa 1150 bis 120o° zu bewirken, d. h. die Temperatur in jenen Bereich zu bringen, in dem die störenden Stickstoffverbindungen, einschließlich des Ammoniaks, vollständig in die Elemente gespalten werden. Wesentlich ist hierbei, daß der Sauerstoff-'bzw.Luftzusatz niedrig gehalten wird, so daß eine nennenswerte Oxydation des H2 S- zu Sulfit oder Sulfat vor der Zerlegung der störenden Stickstoffverbindungen unmöglich ist.
Das erste Verfahren (ohne Zusatz von 02 bzw. Luft) bedingt hohe Vorerhitzung des Ausgangsgases auf die für die Spaltung der Stickstoffverbindungen notwendige Temperatur durch Zuführung von Wärme aus fremden 'Quellen. Das zweite Verfahren, Vorwärmung des Ausgangsgases auf geringe Temperaturhöhe, bei welcher jedoch die Umsetzung des H2 S mit C 02 erfolgt, ergibt durch die sekundäre Reaktion mit dem 02 bzw. Luft eine Wärmemenge, die die Verluste des Verfahrens (Ausstrahlungsverluste, Verluste im Endgas und Verbrauch durch endotherme Reaktion) deckt. In diesem Fall wird also keine Wärme aus fremden Quellen benötigt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: T. Verfahren zur Gewinnung von elementarem Schwefel aus Kakereigas oder anderen Gasen, die neben ,Schwefelwasserstoff Kohlendioxyd enthalten, durch Behandeln des Gases mit einer Schwefelwasserstoff und Kohlendioxyd aufnehmenden Waschlösung, aus welcher diese anschließend abgetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Gase neben Schwefelwasserstoff eine solche Menge Kohlendioxyd ausgewaschen wird, daß beim Abtreiben der Waschlösung ein Schwaden entsteht, in dem Kohlendioxyd und Schwefelwasserstoff in dem zur Umsetzung der beiden ,Stoffe zu elementarem Schwefel durch Erhitzen auf höhere Temperaturen erforderlichen Verhältnis enthalten sind.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsgas zunächst in Abwesenheit von: Sauerstoff bzw. Luft auf die für die Umsetzung von Schwefelwasserstoff mit Kohlendioxyd notwendige Temperatur vorerhitzt und anschließend durch Einführen einer beschränkten Menge Luft die Temperatur der Reaktionsgase so weit gesteigert wird, daß die in den Ausgangsgasen enthaltenen Stickstoffverbindungen praktisch vollständig zerstört werden.