DE970194C - Verfahren zur Gewinnung von Schwefel aus schwefelhaltiger Gasreinigungsmasse und aus anderen elementaren Schwefel enthaltenden Stoffen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 28. AUGUST 1958

T 9457 IVa/12 i

enthaltenden Stoffen

Die Erfindung bezweckt die Gewinnung von Schwefel aus schwefelhaltiger Gasreinigungsmasse und aus anderen elementaren Schwefel enthaltenden Stoffen durch Extraktion des Schwefels aus der Masse, ohne daß dadurch die Wiederverwendbarkeit der entschwefelten Masse für die Gasentschwefelung beeinträchtigt wird, oder Wertstoffe in der Gasmasse, z.B. Berliner Blau, zerstört werden.

Für die Lösung dieser Aufgabe ist eine Reihe von Verfahren bekannt, die sämtlich darauf hinauslaufen, daß die schwefelhaltige Gasreinigungsmasse mit flüssigen Schwefellösungsmitteln erschöpfend extrahiert und nach beendigter Extraktion das verwendete Schwefellösungsmittel aus der schwefelhaltigen Masse und aus der Schwefellösung abgetrieben und zurückgewonnen wird. In der Praxis hat sich ausschließlich die Extraktion mittels Schwefelkohlenstoff durchgesetzt; aber dieses Verfahren ist verhältnismäßig kostspielig und wegen der hohen Feuergefährlichkeit des Schwefelkohlenstoffes nicht ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen anwendbar. Man hat daher versucht, an Stelle von Schwefelkohlenstoff nicht brennbare Schwefellösungsmittel, z. B. Perchloräthylen und andere chlorierte Kohlenwasserstoffe, zu verwenden. Dabei hat sich aber herausgestellt, daß diese Lösungsmittel chemisch nicht genügend

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beständig sind. Sie spalten in der Wärme durch Umsetzung mit Wasserdampf Säure ab, was zu untragbaren Korrosionen und Materialzerstörungen führt. Infolgedessen mußte man bei der Verwendung des feuergefährlichen Schwefelkohlenstoffes bleiben.

Des weiteren ist bekannt, die schwefelhaltige Masse bis über den Schmelzpunkt des Schwefels zu erhitzen, um dadurch den Schwefel aus-' zuschmelzen, gegebenenfalls unter Anwendung von Druck, Vakuum, Pressen und Zentrifugieren. Auch dieses Verfahren hat sich nicht durchgesetzt.

Bekannt ist auch das Verfahren, den Schwefel in der schwefelhaltigen Masse unter Anwendung einer zur völligen Lösung des Schwefels ungenügenden Menge eines organischen Lösungsmittels zum Schmelzen zu bringen und ihn im geschmolzenen Zustand mit dem im Unterschuß angewandten Lösungsmittel zu verdrängen. Als geeignete

so Lösungsmittel hierfür werden Benzin, Benzolgemische, Teervorlauf, Mineralölprodukte u. ä., insbesondere leichtsiedende Kohlenwasserstoffe, gegebenenfalls unter Anwendung von Druck, verwendet. Die Praxis hat auch von diesem Verfahren

as keinen Gebrauch gemacht, weil die Druckextraktion mit Benzin, Benzol u. dgl. leichtsiedenden feuergefährlichen Kohlenwasserstoffen ausgesprochen kompliziert ist und die Verdrängung des geschmolzenen Schwefels durch ein spezifisch leichteres Lösungsmittel praktisch nicht zum Ziele führt. Weiter ist bekannt, daß geschmolzenes Naphthalin Schwefel aufzulösen vermag.

Versuche haben nun ergeben, daß sich geschmolzenes Naphthalin in besonders günstiger Weise für die Entschwefelung von schwefelhaltiger Gasreinigungsmasse und zur Schwefelgewinnung eignet. Wie sich gezeigt hat, bilden Schwefel und Naphthalin in geschmolzenem Zustand eine lückenlose Reihe von Mischschmelzen, deren Schmelzkurve mit dem Schmelzpunkt des Naphthalins bei 8o° beginnt, bei etwa 74⁰ mit einem Schwefelgehalt von etwa 20% einen eutektischen Punkt besitzt und bei steigendem Schwefelgehalt mit dem Schmelzpunkt des Schwefels bei 113⁰ endet. Während oberhalb 113⁰ bis zum Siedepunkt der Naphthalin-Schwefel-Schmelze jede Schmelzezusammensetzung beständig ist, scheidet sich aus schwefelreichen Mischschmelzen beim Abkühlen unter 113⁰ entsprechend der Schmelzkurve fester Schwefel aus, bis bei etwa 74⁰ die ganze Schmelze als eutektisches Gemisch erstarrt.

Erfindungsgemäß wird daher zur Gewinnung von Schwefel aus schwefelhaltiger Gasreinigungsmasse und aus anderen elementaren Schwefel enthaltenden Stoffen die schwefelhaltige Masse in der Wärme, vorzugsweise bei etwa 120 bis 150⁰, mit geschmolzenem Naphthalin extrahiert.

Für die praktische Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es von besonderer Bedeutung, daß Naphthalin gefahrlos zu handhaben ist. Naphthalin ist unterhalb 8o° fest, sein Flammpunkt an offener Flamme liegt bei 8o°, sein Zündpunkt bei 700⁰, und im Gegensatz zu Schwefelkohlenstoff und anderen brennbaren Schwefellösungsmitteln fällt Naphthalin nicht unter die Gefahrenklasse der Polizeiverordnung betreffend den Verkehr mit brennbaren Flüssigkeiten. Damit sind die Voraussetzungen für eine wesentliche Vereinfachung der heutigen Schwefelextraktionsanlagen und für die erstrebte kontinuierliche Betriebsweise in vollautomatischen Extraktionsapparaten gegeben.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann beispielsweise in der Art durchgeführt werden, daß die schwefelhaltige Gasreinigungsmasse in einem senkrecht angeordneten Behälter extrahiert wird, dessen Kopf und Boden zum Ein- und Austragen der Masse leicht zu öffnen ist. Der Behälter ist wärmeisoliert oder mit einem Dampfmantel versehen. Im Betrieb wird eine Reihe solcher Behälter hintereinandergeschaltet und nach dem Gegenstromprinzip mit geschmolzenem Naphthalin absatzweise oder kontinuierlich ext-ahiert. Die schwefelreiche Naphthalin-Schwefel-Schmelze fließt einer Destillierblase zu, in welcher bei der Siedetemperatur der Schmelze das Naphthalin, gegebenenfalls unter Anwendung von Vakuum, Dampf oder Trägergas laufend abgetrieben und im Kreislauf in die Extraktion zurückgeführt wird. Nach beendigter Extraktion des Schwefels wird die Masse ausgedampft, wobei wiederum mehrere Behälter hintereinandergeschaltet werden können. Das in der Masse verbliebene Naphthalin wird mittels Dampf so weit abgetrieben, als es für die Wiederverwendung der Masse zur Gasentschwefelung notwendig ist. Ein restloses Ausdampfen des Naphthalins ist nicht erforderlich. Gegebenenfalls kann auf das Ausdampfen der Masse ganz verzichtet und das Abtreiben des Naphthalins dem Gasstrom bei der Wiederverwendung zur Gasent-Schwefelung überlassen werden. Selbstverständlich ist im Interesse einer guten Wärmewirtschaft auf eine richtige Wärmeführung und Wärmerückgewinnung innerhalb der Extraktion, Destillation und Ausdampfen der Masse zu achten. Vorteilhaft verwendet man an Stelle mehrerer nebeneinander angeordneter Einzelapparate einen übereinander angeordneten, unterteilten Block. Für Großanlagen eignen sich Einrichtungen zur vollautomatischen, kontinuierlichen Extraktion.

Zweckmäßig erfolgt die Extraktion der Masse zwei- oder mehrstufig. Dabei wird ebenfalls unter Anwendung des Gegenstromprinzips die schwefelhaltige Masse in der ersten Stufe mit einer schwefelarmen Naphthalin-Schwefel-Schmelze extrahiert, aus der im Kreislauf der bei der Extraktion aufgenommene Schwefel durch anschließendes Abkühlen der Schmelze bis etwa zum eutektischen Punkt wieder ausgeschieden und gewonnen wird. In einer zweiten oder weiteren Extraktionsstufe wird dann der Restschwefel aus der Masse durch Extraktion mit frischem geschmolzenem Naphthalin gewonnen.

Die Verwendung von Naphthalin als Extraktionsmittel für die Entschwefelung von Gasreinigungsmasse hat für Gaswerksbetriebe den besou-

deren Vorteil, daß Naphthalin ein betriebseigenes Erzeugnis ist, das im Gaswerksbetrieb laufend anfällt.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Gewinnung von Schwefel aus schwefelhaltiger Gasreinigungsmasse und aus anderen elementaren Schwefel enthaltenden Stoffen durch Extraktion des Schwefels aus der Masse, dadurch gekennzeichnet, daß die schwefelhaltige Masse in der Wärme mit geschmolzenem Naphthalin extrahiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwefelextraktion zwei- oder mehrstufig erfolgt, wobei in der ersten Stufe die schwefelhaltige Masse mit einer schwefelarmen Naphthalin-Schwefel-Schmelze extrahiert wird, aus der im Kreislauf der bei der Extraktion aufgenommene Schwefel durch anschließendes Abkühlen der Schmelze bis etwa zum eutektischen Punkt wieder ausgeschieden wird, während der Restschwefel aus der Masse durch Extraktion mit geschmolzenem Naphthalin gewonnen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwefelextraktion bei etwa 120 bis 150⁰ erfolgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 192 815. 381422, 092, 627 326.

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