DE884351C - Verfahren zum Reinigen von mit fluechtigen kohlenstoffhaltigen Bestandteilen verunreinigtem Rohschwefel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Verbesserungen zum Reinigen von Robschwefel, unter welcher Bezeichnung Schwefel verstanden werden soll, der kohlenstoffhaltige Bestandteile, wie Teer, Kohlenwasserstoffe und andere organische Substanzen, enthält.

Es ist bekannt, daß man Rohschwefel auf verschiedene Weise erbalten kann, z. B. durch Extraktion des bei der Gasherstellung anfallenden Oxyds. Schwierigkeiten entstehen bei der Reinigung des Rohschwefels. Versucht man, ihn durch eine reine Destillation zu reinigen, so bleiben die nichtflüchtigen kohlenstoffhaltigen Bestandteile im Destillationsapparat im Rückstand, während die flüchtigen kohlenstoffhaltigen Bestandteile mit dem Schwefeldampf überdestillieren und den destillierten Schwefel verunreinigen.

Es wurde nun festgestellt, daß die flüchtigen kohlenstoffhaltigen Bestandteile zersetzt werden, wenn sie bei einer ausreichend hohen Temperatur mit Schwefeldampf in Berührung kommen. Es erscheint einleuchtend, daß die Zersetzung der kohlenstoffhaltigen Bestandteile zumindest teilweise durch eine chemische Reaktion mit etwas vondem Schwefel erfolgt, da Schwefelwasserstoff und nichtflüchtige Kohlenstoffverbindungen gebildet werden. Während der Destillation des Rohschwefels entweicht der Schwefelwasserstoff mit dem überdestillierenden Schwefel, die nichtflüchtigen Kohlenstoffverbindungen bleiben jedoch zurück. Es wurde weiter festgestellt, daß die nichtflüchtigen Kohlenstoffverbindungen schon im ersten Teil der kondensierten Schwefel dämpfe enthalten sind. Dieser Teil kann zu dem zu destillierenden Rohschwefel zurückgeführt werden.

Demgemäß besteht das erfmdungsgem'äße Verfahren zum Reinigen von mit flüchtigen kohlenstoff-

hal.tigen Bestandteilen verunreinigtem Rohscliwefel durch Destillation darin, daß man diese bei einer ausreichend hohen Temperatur durchführt, tun die verflüchtigten kohlenstoffhaltigen Bestandteile zu zersetzen, wenn sie mit dem Schwefeldampf in Verbindung kommen, und daß man einen Teil des Dampfes kondensiert und mit den nichtflüchtigen kohlenstoffhaltigen Produkten einer solchen Reaktion zu dem zu destillierenden Rolischwefel zurückführt. ίο Der unkondensierte Schwefeldampf kann anschließend abgezogen und vorzugsweise zu flüssigem Schwefel kondensiert wenden, den man dann in festen Zustand überführen kann.

Man kann das Verfahren ausführen, indem man den Schwefel bei seinem normalen Siedepunkt von 450⁰ destilliert. Es wurde jedoch gefunden, daß roan das Resultat auch bei niedrigeren Temperaturen erreichen kann. Demgemäß umfaßt, das Verfahren ein Destillieren in Gegenwart von Wasserdampf bei irgendeiner Temperatur, die ausreicht, um die verflüchtigten kohlenstoffhaltigen Bestandteile zu zersetzen, wenn sie mit dem Schwefeldampf in Berührung kommen. Temperaturen von 3¹OO⁰ und aufwärts genügen für diesen Zweck. Utiteratmosphärische Drücke können bei der Destillation, '--■■ wenn gewünscht, verwendet werden.

Vorzugsweise wind für die Erfindung ein Destillierapparat mit einer kurzen Rückflußvorrichtung benutzt. Der Schwefeldampf wird am besten durch eine Füllkörper schicht im Destillierapparat geleitet, wobei mindestens ein Teil von ihm auf einer Temperatur über dem Siedepunkt des Schwefels gehalten wird Das Destillationsverfahren wird begonnen, indem zuerst eine kleine Menge von reinem Schwefel destilliert wird, um Schwefeldampf in dem Apparat zu erhalten. Dann wind Rohschwefel in den Destillierapparat eingebracht. Von diesem Augenblick an kann der Rohschwefel gewünschtenfalls fortlaufend dem Destillierapparat zugeführt werden. Da der Rolischwefel durch den Destillierapparat verflüchtigt wird, werden die flüchtigen Kohlenwasserstoffe mit ihm verflüchtigt und durch eine Atmosphäre von Schwefeldampf geleitet. Sie werden unter der Voraussetzung, daß die Temperatur des Schwefeldampfes nicht unter etwa 300° liegt, zu Schwefelwasserstoff und' zusammengesetzten S chwefelkohlenstoffverbindungen zersetzt, die nicht flüchtig sind. Der Schwefelwasserstoff entweicht mit dem Schwefeldampf, wahrend die festen, nichtflüchtigen Schwefdkohlenstoffverbindungen durch die Rückflußvorrichtung aufgehalten und mit einem Teil flüssigen Schwefels in den Destillierapparat zurückgeführt werden. Die Schwefeldämpfe, die durch die Rückflußvorrichtung gegangen sind, werden kondensiert und ergeben ein Produkt, das fast frei von organischen Stoffen ist. Das Destillieren kann fortlaufend durchgeführt werden, bis so viel kohlenstoffhaltige Substanz angesammelt ist, daß eine Reinigung der Destillationsapparate erforderlieh wird.

In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform einer Vorrichtung zur Ausübung des neuen Verfahrens dargestellt.

Mit ι ist -eine senkrechte Retorte aus geschmolzener Kieselerde oder Gußeisen bezeichnet, die an ihrem unteren Ende eine Reinigungstür und an ihrem oberen Ende eine abwärts gerichtete Leitung 2 aufweist. In der Retorte 1 ist eine Füllung 3 aus Porzellan- oder irdenen Ringen enthalten, die auf einem z. B. an den Seitenwänden der Retorte befestigten Zwischenboden ruhen. Die Retorte ist oben mit einer Verschlußkappe 5 versehen, durch die ein unter die Füllung 3 führendes Rohr 6, ein in den Raum über der Füllung reichendes Thermometer 7 und ein in die Füllung 3 gesetztes Pyrometer 8 geführt sind. Der untere Retortenteil ist von einem Heizmantel 9 umgeben, der mit einem Pyrometer 10 ausgestattet ist.

Das obere Ende des Rohres 6 besteht aus einer Zuführungsvorrichtung, die zwei Ventile 11 und eine unter diesen angeordnete Zweigleitung uz aufweist. Das obere Ende der Retorte ist eingezogen und mit einer Rinne 13 versehen, an die die Leitung 2 angeschlossen ist.

Die Leitung 2 führt über ein Kondensrohr 14 in einen Sammelbehälter 15, der einen Überlauf 16 aufweist und von einem beheiz- oder kühlfoaren Mantel 17 umgeben ist. Ein mit einem Thermometer 19 versehenes Abführungsrohr 18· führt aus dem Behalter 115 zu einem ummantelten Kondensator 20, der an' einen zweiten Sammelbehälter 21 angeschlossen ist. Von diesem führt ein Dampfauslaß 22.ZU einem Gaswäscher 23. Dieser trägt ein in die freie Atmosphäre führendes Auslaßrohr 24.

Im Betrieb 'dieser Vorrichtung wird Stickstoff oder ein anderes inertes Gas durch das Rohr 12 eingeführt, "bis alle'Luft aus dem Apparat entfernt und die Füllung 3 auf die gewünschte, über dem Schmelzpunkt des Schwefels liegende Temperatur gebracht ist. Dann wird Rohschwefel in das Rohr 6 durch die abwechslungsweise zu öffnenden und zu schließenden Ventilen eingeführt. Der Schwefel verdampft auf dem Boden der Retorte 1, und der Schwefeldampf strömt durch die Füllung 3, wo die flüchtigen organischen Verbindungen zersetzt werden. Ein Teil des Schwefeldampfes kondensiert in der Füllung 3 und spült die nichtfiüchtigen Zersetzungsprodukte der organischen Verbindungen nieder. Die flüchtigen Zersetzungsprodukte, 'hauptsächlich Schwefelwasserstoff, strömen zusammen mit dem unkondensierten Schwefeldampf in der Retorte 1 aufwärts und verlassen diese durch die Leitung 2. Schwefeldampf, der sich an den Wänden 'des oberen Teils der Retorte 1 verdichtet haben sollte, wird in der Rinne 13 gesammelt und wird durch die Leitung 2 abgeführt.

Schwefeldampf wird in dem Kondensrohr 14 und in dem Sammelgefäß 15 kondensiert, aus dem er fortlaufend oder absatzweise abgezogen werden kann, z. B. durch den Überlauf 16. Das zurückbleibende Gas strömt durch den Ausgang 18 in den Kondensator 20, in dem der gesamte Schwefelnebel kondensiert und im Behälter 21 gesammelt wird. Das nun tatsächlich von elementarem Schwefel freie Gas'wird im Wäscher 23, z. B. mit Ätznatron oder einem anderen Alkali, gewaschen, so daß es vor

seinem Ausströmen in die Atmosphäre von Schwefelwasserstoff befreit wird.

Gewünschtenfalls kann überhitzter Dampf durch den Einlaß 12 in die Vorrichtung eingeführt werden, um die Destillation bei einer niedrigen Temperatur zu ermöglichen.

Auch kann man Rohschwefel in geschmolzenem Zustand durch die Ventile 11 in die Vorrichtung einbringen, in welchem Fall das freie obere Ende des Rohres 6 in geeigneter Weise verschlossen werden kann.

Bei einem Modellversuch, bei dem die Kapazität der Retorte ein Liter betrug, war die Retortenfüllung, die aus Porzellanringen von etwa 6 mm Durchmesser bestand, etwa 25 cm hoch und etwa 9 cm über dem Retortenboden angeordnet. 50 g reiner Schwefel wurden zuerst in die Retorte eingebracht und der Ofen auf etwa 700⁰ erhitzt, so daß pro Minute etwa 8 g Schwefel destilliert wurden.

Dann wurde roher teeriger Schwefel in die Retorte eingebracht und die Destillation in der gleichen Weise fortgeführt, bis insgesamt 2000 g erzeugt waren. Der verwendete Rohschwefel enthielt 98,2⁰Zo Schwefel und 1,3% teerige Bestandteile. Das Schwefeldestillat ergab 99,9% Schwefel und enthielt nur Spuren von Teer oder leichtem Öl. Es war im Vergleich zu reinem Schwefel nur leicht verfärbt. Eine Verbrennungsprobe von einer Porzellanoberfläche zeigte weniger als 10 Teile per Million Rückstand. Dieser Rückstand verschwand bei der Entzündung. Der Rückstand in der Retorte bestand aus einer schwarzen Masse, die über ihrem Schmelzpunkt leicht fließbar war und zur weiteren Gewinnnung von Rohschwefel einer Extraktion durch Schwefelkohlenstoff unterworfen werden konnte. Das Destillat ergab ungefähr 1900 g Schwefel, und g Schwefel waren im Rückstand enthalten.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   I.Verfahren zum Reinigen von mit flüchtigen, kohlenstoffhaltigen Bestandteilen verunreinigtem Rohschwefel durch Destillation, dadurch gekennzeichnet, daß die Destillation bei einer die Zersetzung der verflüchtigten kohlenstoffhaltigen Bestandteile in Berührung mit dem Schwefeldampf bedingenden Temperatur durchgeführt wird und daß ein Teil des Schwefel dampfes kondensiert und samt den mitgeführten nichtflüchtigen kohlenstoffhaltigen Produkten dieser Umsetzung zu dem zu destillierenden Rohschwefel zurückgeführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Rohschwefel in einem Destillierapparat destilliert wird, der mit einem Rückflußkondensator zum Kondensieren eines Teils des Schwefeldampfes ausgestattet ist.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwefeldampf durch eine Füllkörperschicht im Destillierapparat geführt wird, von der zumindest ein Teil auf einer über dem Siedepunkt des Schwefels liegenden Temperatur gehalten wird.
4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Destillation in Gegenwart von Wasserdampf erfolgt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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