DE745242C

DE745242C - Verwendung von nach bekannten Verfahren ungesintert gewonnenem Fe O als Gasreinigungsmasse

Info

Publication number: DE745242C
Application number: DEM148272D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hellmut Ley; Dr-Ing Gerhard Roesner; Ernst Wegener
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1940-07-23
Filing date: 1940-07-23
Publication date: 1944-03-24

Description

Verwendung von nach bekannten Verfahren ungesintert gewonnenem Fes 04 als Gasreinigungsmasse Zur Entfernung des Schwefelwasserstoffs aus technischen Gasen, wie Kokereigas usw., werden Gasreinigungsmassen verwendet, die als wesentlichen Bestandteil Eisenverbindungen enthalten, wie gydroxyde, beispielsweise Raseneisenerze. Als eine derartige Gasreinigungsmasse ist die aus Rückständen bei der Aluminiumherstellung gewonnene Luxmasse bekannt, die dem natürlichen Raseneisenerz in ihrer Wirkung ebenbürtig ist. Ihre Wiederbelebung erfolgt wie bekannt unter dem Einfluß atmosphärischen Sauerstoffs. Zur Regeneration der Masse hat man versucht, durch Extraktion des Schwefels dieselbe wieder verwendungsfähig zu machen. Die extrahierte Gasreinigingsmasse zeigt hierbei jedoch nicht dieselben guten Absorptionseigenschaften wie .die .ursprüngliche. Im allgemeinen wird jedoch die verbrauchte Masse äibgeröstet, wobei ein wertloser Rückstand anfällt und nur das Röstgas verwertet werden kann. Dieser Nachteil wird durch die Reinigungsmasse nach der Erfindung vermieden.
Die Anwendung von künstlichem Eisenoxydhydrat in Verbindung mit den Alkalien ist unter dem Namen Luxmasse als Gasreinigungsmasse bekannt. Es ist ferner bekannt, das in dieser Masse, wirksame Eisenhydrat aus natürlichem oder künstlichem Eisenoxyduloxyd durch Schmelzen mit Soda und Zufügung von Wasser herzustellen. Diese derart künstlich hergestellte Luxmasse besitzt an sich die gleichen guten Adsorbtionseigenschaften wie die als Nebenerzeugnis anfallende Luxmasse. Wie diese Lttxmasse hat ab-1--r diese künstlich hergestellte Gasreinigungstnasse den Nachteil, daß sie sich nicht rvgznerieren läßt.
Demgegenüber besteht die Erfindung in der Verwendung von nach bekannten Verfahren ung,.sintert gewonnenemFes04 als Gasreinigungsmasse und Wiederverwendung einer derartigen Gasreinigungsmasse nach Abrösten und Erhitzen derselben in neutraler Atmosphäre auf Temperaturen von 60o bis 1000° C, worauf eine Krümelung der Gasreinigungsmasse vorteilhaft mit 3 Teilen Fe.104 auf i Teil Wasser erfolgt.
Das nach der Erfindung zu verwendende F304 als Gasreinigungsmassewird beispielsweise durch Umsetzung von ferrioxydhaltigen Stoffen, etwa Eisenerzen oder Kiesab-Bränden mit Sulfid- oder Elementarschwefel, ungesintert gewonnen, wie dies beispielsweise nach dem Verfahren der amerikanischen Patentschrift i ooi 536 bekannt ist. Ferner kommen Umsetzungen von Eisensulfat mit Schwefeleisen zu Eisenoxyduloxyd nach be- kannten Gleichungen in Frage (vgl. österreichische Patentschrift gi 171).

Nach einem eigenen Vorschlag, der nicht zum Stande der Technik gehört, kann Fe SO, vorteilhaft mit so geringen Mengen an schwefelhaltigen Zuschlägen bei Temperaturen zwischen 60o und 700° C und indirekter Beheizung umgesetzt werden, daß neben Wasserdampf und Schwefeldioxyd ausschließlich Feo04 ungesintert erhalten wird, beispielsweise nach der Gleichung 3 Fe S04 # xH. O + Fe S_ = 3 Fes04 + io S02 + 8 xH. O Ferrioxydhaltige Abbrände enthalten, wie gefunden wurde, noch einen solchen Gehalt an Sulfidschwefel, daß durch Erhitzen in inerter Gasatmosphäre, also unter nicht oydierenden Bedingungen, eine restlose Umsetzung zu Fe204 neben SO.. nach an sich bekannten Reaktionen erfolgt. Unter dem Gesichtspunkt der Herstellung der Masse nach der Erfindung braucht man also derartige A.bbrände gar nicht restlos zu entschwefeln, vielmehr nur so weit, daß ein ausreichender Gehalt an Schwefel verbleibt, um die gewünschte Reaktion zu erzielen. Um die auf die v orbeschriebene Weise erzeugte magnetische Eisenoxydstufe Fe304 zur Verwendung als Gasreinigungsmasse geeignet zu machen, wird sie nach einem weiteren 'Merkmal der Erfindung, beispielsweise durch Zusatz von Wasser etwa im Verhältnis 3: i gekrümelt, wozu im übrigen alle in der Zementtechnik hierzu geeigneten Verfahren und Apparaturen Verwendung finden können. Diese gekrümelte Gasreinigungsmasse nach der Erfindung besitzt eine mindestens so grolle, teilweise sogar bessere Gasdurchlässigkeit als die bekannten Gasreinigungsmassen. Auch in chemischer Hinsicht wurde ihre Überlegenheit gegenüber den bekannten Gasreinigungsmassen durch Versuche erhärtet. So belud sich die Eisenoxyduloxydmasse nach derErfindung bei 30"i, Wassergehalt mit 37,5% Schwefel, wogegen eine Mischung von Luxmasse und kaseneisenerze sich unter gleichen Versuchsbedingungen mit nur 29,2°/o Schwefel auflud. Die Versuchsbedingungen wurden hierbei nach dem in der Brennstoffchemie,ig32, S. 201/22i, beschriebenen Verfahren durchgeführt, bei dem die Temperaturen bei Aufladung bzw. Wiederbelebung auf konstant 2o bzw..lo° C durch Kühlung eingestellt werden. Bei dieser Vergleichsweise wurde der Widerstand der beiden Massen in den Absorptionstürmen gemessen und wie folgt ermittelt:

Bei der Masse nach Bei L.uxmasse

der Erfindung Raseneisenerz

Fei O,

Vor der i. Beladung . . . . . . . . . . . . . . . . 2 nun Wasser 2 mm Wasser

Nach - i. - ................ 2 - - 3 _ -

- - i. Wiederbelebung . . . . . . . . . . 3 - - 5 - -

_ _ 2. - .......... 3 _ - 6 - _

_ _

_ - 3. Beladung . . . . . . . . . . . . . . . . 3 - _ 10

- - 3. Wiederbelebung . . . . . . . . . . 3 - - 1o - -

Zur Wiederverwendung der Gasreinigungsmasse nach der Erfindung wird zunächst in an sich bekannter Weise der Schwefelgehalt abgeröstet. Hierauf wird die Masse zweckmäßig im gleichen Arbeitsgang, beispielsweise in einem Drehrohrofen, dessen oxydierende Atmosphäre auf neutrale umgestellt wird, auf 60o bis iooo° C erhitzt und in neutraler Atmosphäre abgekühlt. Hierbei setzt sich der durch die voraufgegangeneAbröstung nicht vollständig zu entfernende Sulfidschwefel, wie nachträglich erkannt wurde, nochmals mit dem gebildeten Ferrioxyd zu Feg 04 um. Überraschenderweise reicht der restliche Gehalt von etwa 2 bis 30/, Sulfidschwefel in der abgerösteten Reinigungsmasse nach der Erfindung aus, um im Enderzeugnis ein über 95 °/o magnetisches Eisenoxyd zu erhalten. Es werden also durch dieses Verfahren die an sich bekannten Zuschläge von -Sul'fidschwefel erspart.

Auch nach mehrmaliger Wiederverwendung der Reinigungsmasse nach der Erfindung wird die Aktivität der Masse eher begünstigt als irgendwie schädlich beeinflußt. So zeigte sich nach der ersten Wiederverwiendüng eine Schwefelaufnahme von 43,80%" nach .der zweiten ei3e solche von 48,9% und nach der dritten sogar von 54,10/..
Gegenüber den eingangs geschilderten bekannten Gasreinigungsmassen, die, unter Zusatz von Alkalien hergestellt worden sind, besitzt die nach der Erfindung zu verwendende Gasreinigungsmasse den Vorteil, ilaß sie nur aus Fe304, welches nach bekannten Reaktionen hergestellt worden ist, besteht, ohne jeglichen die Aktivität beeinflussenden Zusatz. Nur diese Masse besitzt den entscheidenden Vorteil, daß sie in der beschriebenen Weise sich beliebig oft regenerieren läßt, ohne ihre ursprüngliche Aktivität einzubüßen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verwendung von nach bekannten Verfahren ungesintert gewonnenem Fe304 als Gasreinigungsmasse und Wiederverwendung einer derartigen Gasreinigungsmasse nach Abrösten und Erhitzen derselben in neutraler Atmosphäre auf Temperaturen von 6oo bis iooo° C, vorauf eine Krümelung der Gasreinigungsmasse vorteilhaft mit 3 Teilen - Fe304 auf i Teil Wasser erfolgt. Zur Abgrenzung des An.meldungs.gegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften -N r. 78 898, 18174.