DE2216733A1 - Verfahren zur herstellung von selektiven loesungsmitteln fuer rauchgase - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von selektiven Lösungsmitteln für Rauchgase Die Entfernung von Schwefeldioxid aus Rauchgasen, wie sie bei der Verbrennung schwefelhaltiger Brennstoffe, z. B. Öl und Kohle, anfallen, gewinnt im Rahmen der weltweiten Bestrebungen zur Reinhaltung der Luft zunehmend an Bedeutung.
• Für die Entfernung von Schwefeldioxid aus Rauchgasen ist bisher eine Reihe von Verfahren bekannt geworden, Neben katalytischen Verfahren, bei denen das Schwefeldioxid in Gegenwart von Katalysatoren zu Schwefelsäure umgewandelt wird, sind auch schon Verfahren vorgeschlagen worden, bei denen das Schwefeldioxid in alkalisch reagierenden wässrigen Lösungen, z. B.
• von Soda, Magnesiumoxid oder Kalk, absorbiert wird. Dabei entstehen jedoch die entsprechenden Sulfite und Sulfate, für die einerseits keine Verwendungsmöglichkeit besteht, die aber andererseits nicht ohne weiteres mit dem Abwasser abgelassen werden können.
• Es sind daher auch schon organische Lösungsmittel vorgeschlagen worden, in denen das Schwefeldioxid physikalisch gelöst wird und aus denen es durch Ausblasen mit inerten Gasen oder durch Druckerniedrigung und/oder Erhitzen wieder ausgetrieben werden kann. Solche Lösungsmittel sollen einen geringen Dampfdruck aufweisen, unter Betriebsbedingungen über einen langen Zeitraum stabil und nicht korrodierend sein, sie sollen ferner wenig geruchsbelästigend sein und sich durch geringe Herstellungskosten auszeichnen.
• Aus der deutschen Patentanmeldung M 14 027 ist es bekannt, zur Auswaschung von Schwefeldioxid organische Basen wie Xylidin, Toluidin und Dimethylanilin als Waschmittel einzusetzen.
• Solche Basen sind bisher jedoch technisch nicht eingesetzt worden, was auf Schwierigkeiten zurückzuführen ist, die auf eine teilweise Oxidation des SO, zurückzuführen sind.
• In der deutschen Patentschrift 1 273 501 werden als solche Lösungsmittel cyclische Imide von Dicarbonsäuren vorgeschlagen, während in der deutschen Offenlegungsschrift 1 940 167 gewisse Glykol- bzw. Diglykoläther für das Auswaschen des Schwefeldioxids genannt werden.
• Es wurde gefunden, daß man für die Entfernung von Schwefeldioxid aus Gasen durch Absorption in einem wässrigen organischen Lösungsmittel und anschließende Desorption des gelösten Schwefeldioxids vorteilhaft als Lösungsmittel Verbindungen der allgemeinen Formel verwendet, worin n = 0 ode eine ze Zahl von 1 bis 3 beoer ver e ene deutet und R jeweils gleiche/Bedeutung besitzt und für steht, wobei R1 für gleiche Alkylgruppen mit 1 bis 3 C-Atomen steht.
• Es handelt sich also bei den erstgenannten Verbindungen um sogenannte Mannich-Basen, z. B. um 2,4,6-Tris-Ddi-(hydroxyalkyl)-aminomethyl 7-phenol und 2,4,6-Tris-#-di- (hydroxy isoalkyl)-aminomethyl 7-phenol. Bei den zweitgenannten Verbindungen handelt es sich z. B. um N,N',N",N"'-Octahydroxyäthyl- bzw. hydroxyisopropyl-1 ,5-pentamethylen-tetramin oder N,N',N",N"'-Octahydroxyäthyl- bzw. hydroxy-isopropyl-1,2-äthylen-tetramin.
• Diese Lösungsmittel besitzen einen geringen Dampfdruck, zersetzen sich bei Temperaturen bis 140 oC nicht, haben keine korrodierende Wirkung und sind wenig geruchsbelästigend. Es tritt auch praktisch keine Oxidation des Schwefeldioxids auf.
• Die Lösungsmittel bzw. deren Gemische werden bevorzugt in Kombination mit Wasser eingesetzt. Diese Mischungen können einen Wassergehalt von 10 bis 90 Gewichtsprozent Wasser aufweisen.
• Die bei der Absorption einzuhaltende Temperatur beträgt vorteilhaft 50 bis 100 00. In der Regel wird die Absorption bei Atmosphärendruck durchgeführt. Sie kann selbstverständlich auch bei höheren Drücken und entsprechend höheren Temperaturen vorgenommen werden.
• Für die Durchführung des Verfahrens kann man Apparaturen einsetzen, wie diese für Gaswäschen mit Flüssigkeiten allgemein bekannt sind, z. B. Füllkörperkolonnen, Bodenkolonnen, Sprühwäscher, bei denen das Gas vorteilhaft im Gegenstrom zu der Flüssigkeit geführt wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Behandlung der Gase in mehrere Stufen aufgeteilt, z. B. in eine Grob- und eine Feinwäsche, wobei für die Feinwäsche in üblicher Weise stärker desorbierte Lösungsmittel eingesetzt werden.
• Die Desorption des gelösten Schwefeldioxids erfolgt in bekannter Weise z. B. durch Druckerniedrigung, insbesondere aber durch Temperatursteigerung.
• In der folgenden Tabelle sind diejenigen Grenzwerte für die Löslichkeit des Schwefeldioxids bei 25 °C in 50-gewichtsprozentigen wässrigen Lösun3en angegeben, bei denen ein 502 Partialdruck von etwa 2 Torr nachgewiesen werden konnte. Bei sämtlichen Lösungsmitteln ist dies erst dann der Fall, wenn diese erhebliche Mengen an S02 gelöst enthalten. Messungen oberhalb von 2 Torr sind nicht erforderlich, da Rauchgase maximal etwa 0,3 Vol.-% S02 enthalten.
• In der Tabelle bedeutet: A = -N(aH2-0H2-0H)2 B = -N(0H2-aH.0H-0H3)2

  Substanz Grenzwert der S02-Lüslichkeit

  Gew.-%

  OH

  Ä-0ll2-#-0H2A 15,7

  CH2

  A

  OH

  > 0112 -B 14,2

  CH2B

  A /A

  Az CH (CH2)3 CH A 19,0

  MB

  B sCH (CH2)3 CH mob 16,2

  B B

  A

  SH - CH./ 16,9

  A A

  B<~ / A

  CH - CH 15,2

  B A

  OH

  (CH3)2NCH2- t -CH2-N(CH3)2 14,4

  CH2-N(CH3)2

  OH

  (02Hs)2#N#0H2#D#0H2#N#(02Hs 9,89,8

  CH2-N(C2H5)2

Claims (2)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxid aus Gasen durch Absorption in einem organischen Lösungsmittel und anschließende Desorption des gelösten Schwefeldioxids, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel Werbindungen der allgemeinen Formeln verwendet, worin n = 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 3 oder verschiedene bedeutet und R jeweils gleiche/Bedeutung besitzt und für steht, wobei R1 für fflleiche Alkylgruppen mit 1 bis 3 C-Atomen steht.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lösungsmittel in Form von wässrigen Lösungen mit einem Wassergehalt von 10 bis 90 Gewichtsprozent einsetzt.