DE971181C

DE971181C - Verfahren zum Reinigen der Abluft von Viskosefabriken

Info

Publication number: DE971181C
Application number: DEP1844A
Authority: DE
Inventors: Dr Franz Kaiser; Dr Otto Moldenhauer
Original assignee: Phrix Werke AG
Current assignee: Phrix Werke AG
Priority date: 1950-06-13
Filing date: 1950-06-13
Publication date: 1958-12-24
Also published as: CH316324A; CH287173A; FR64969E; DE971061C; GB725749A; BE519905A; DE1029347B; FR1026816A; NL73615C; GB676736A; BE498368A; BE519903A

Description

Im Patent 950 191 ist ein Verfahren zum Reinigen der Abluft von Viskosefabriken, insbesondere der an den Spinnstellen und aus dem Spinnsaal abgesaugten Luft, beschrieben, das mit lose geschütteten eisenoxydhydrathaltigen Massen arbeitet, durch die die Abluft mit einer Gasströmungsgeschwindigkeit von mindestens 1,5 cm in der Sekunde hindurchgeleitet wird.

Es wurde nun gefunden, daß sich dieses Verfahren mit besonderem Vorteil durchführen läßt, wenn die Reaktion zwischen dem Schwefelwasserstoff und dem Raseneiseherz im alkalischen Bereich durchgeführt wird. Hierbei setzt sich das Ferrihydroxyd mit dem Schwefelwasserstoff zu Ferrisulfid und Wasser um, und das entstandene Ferrisulfid wird durch den in den Gasen vorhandenen Sauerstoff und das anwesende Wasser unter Bildung von elementarem Schwefel in Ferrihydroxyd zurückverwandelt. Es liegt also ein Kreisprozeß vor, der nach folgenden Gleichungen verläuft:

₄Fe(OH)₃+6H₂S=2Fe₂S₃+i2H₂O (i)
2Fe₂S₃+3O₂+6H₂O=4Fe(OH)_s+3S₂. (2)

Im neutralen oder sauren Bereich verläuft die Reaktion anders, indem zunächst aus dem Ferrihydroxyd Ferrosulfid, Schwefel und Wasser gebildet wird und die Regenerierung des Ferrihydroxyds in zwei Stufen erfolgt. Aus dem Ferrosulfid entsteht nämlich durch Schwefelstoff und Wasser unter Ausscheidung von Schwefel zunächst

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Ferrohydroxyd, das dann erst durch Einwirkung von weiterem Sauerstoff und weiterem Wasser in Ferrihydroxyd umgewandelt wird.

Das Arbeiten im alkalischen Bereich ist nicht nur, deswegen günstiger, weil hier die Regenerierung des Ferrihydroxyds in einer Stufe erfolgt, sondern auch noch aus folgenden Gründen: Im alkalischen Bereich ist die Bindung und Umsetzung des Schwefelwasserstoffs besser, weil die Reaktionsgeschwindigkeit eine größere ist. Das gleiche gilt für die Regenerierung, weil sich Ferrisulfid schneller als Ferrosulfid in Ferrihydroxyd umsetzt. Dazu kommt noch, daß im neutralen und sauren Bereich Nebenreaktionen eintreten, durch die sich die wirksame Masse nicht nur verringert, sondern sogar wieder Schwefelwasserstoff entstehen kann. Zur Aufrechterhaltung einer alkalischen Reaktion genügt es vielfach, Gase zu verwenden, deren Azidität, beispielsweise infolge geringeren Schwefelwasserstoffgehaltes, niedrig liegt. Gegebenenfalls kann die alkalische Reaktion durch Zusatz gasförmiger oder fester Alkalien zur Reaktionsmasse sichergestellt werden. So kann man beispielsweise den umzusetzenden Gasen geringe Mengen Ammoniak beimischen. Man kann auch der Reaktionsmasse selbst Alkalien, wie Ätzkalk, Natriumhydroxyd u. dgl., 'in fester oder gelöster Form einverleiben.

Aus den Formelgleichungen ist ersichtlich, daß die Hälfte des bei der Primärreaktion entstehenden Wassers für die Regenerierung gebraucht wird. Die Betriebsweise muß daher so gewählt werden, daß stets die für die Regenerierung notwendige Wassermenge zur Verfügung steht. Durch den großen Abluftdurchsatz wird dem feuchten Raseneisenerz nämlich nach und nach Wasser entzogen, weil die Abluft nicht mit Wasserdampf gesättigt ist. Gegebenenfalls kann in die Abluft Wasserdampf eingeblasen werden, damit die Masse nicht austrocknet und durch unzureichende Regenerierung die Schwefelanreicherung nicht vorzeitig zum Stillstand kommt.

Bei der geschilderten Arbeitsweise wird der Schwefel aus der zu reinigenden Abluft praktisch quantitativ in Form von elementarem Schwefel erhalten, so daß er sich aus der verbrauchten Gasreinigungsmasse praktisch vollständig mit Schwefelkohlenstoff extrahieren läßt. Bei einem entsprechenden Sauerstoffgehalt des zu reinigenden Abgases erfolgt die Umwandlung des Ferrisulfids in. Ferrihydroxyd so schnell, daß selbst in Reinigungsmassen, deren Schwefelgehalt bis zu 55% angereichert ist, nur einige wenige Prozent des vorhandenen Schwefels als Sulfidschwefel vorliegen, während fast die gesamte vorhandene Schwefelmenge in Form elementaren Schwefels in der Masse verteilt ist. Die verbrauchten Massen lassen sich daher mit bestem Erfolg durch eine Schwefelkohlenstoffextraktion wieder in den ursprünglichen Gebrauchszustand versetzen. Der durch die Extraktion gewonnene Schwefel ist blütengelb und frei von Verunreinigungen.

Zur vollständigen Gewinnung der letzten in den Fabrikgasen enthaltenen Schwefelmengen empfiehlt es sich, mit zwei hintereinandergeschalteten Absorptionstürmen zu arbeiten. Wenn der Wirkungsgrad des ersten Gasreinigers auf etwa 60% gesunken ist, was bei einem Schwefelgehalt der Masse von 55 %> der Fall ist, wird der erste Turm abgeschaltet und die darin enthaltene Gasreinigungsmasse unter Gewinnung des Schwefels regeneriert. Die Einleitung der Gase erfolgt nunmehr in den zweiten, bisher nachgeschalteten Turm, während der erste, mit frischer Gasreinigungsmasse gefüllt, dem bisherigen zweiten Turm nachgeschaltet wird. Die Abluft passiert also immer zuerst den Reiniger, der bereits Schwefel aufgenommen hat. Auf diese Weise läßt sich ein kontinuierlicher Betrieb mit verhältnismäßig geringem Aufwand an Anlagen und Gasreinigungsmasse durchführen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Reinigen der Abluft von Viskosefabriken, insbesondere der an den Spinnstellen und aus dem Spinnsaal abgesaugten Luft, mittels lose geschütteter eisenoxydhydrathaltiger Massen nach Patent 950191, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion zwischen der schwefelwasserstoffhaltigen Abluft und dem Raseneisenerz im alkalischen Bereich durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu reinigenden Abluft Wasserdampf zugesetzt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 2, 95« gekennzeichnet durch die Verwendung zweier hintereinandergeschalteter Absorptionstürme, wobei nach Erschöpfung der im ersten Turm vorhandenen Reinigungsmasse die Einleitung der zu reinigenden Abluft auf den zweiten Turm umgeschaltet wird, während der erste nach Füllung mit neuer Reaktionsmasse dem bisherigen zweiten nachgeschaltet wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Gasreinigungsmasse durch· Extraktion mit Schwefelkohlenstoff vom abgeschiedenen Schwefel befreit und hierauf wieder in den Reaktionsprozeß eingeschaltet wird.

110 In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 262 979; britische Patentschrift Nr. 519856;

Bratzier, »Adsorption von Gasen und Dämpfen«, 1944, S. 135/136; Ü5

Henglein, »Grundriß der chemischen Technik«, 1949, S. 93, 98, 302;

Uli mann, »Enzyklopädie der technischen Chemie«, 7. Band, 1919, S. 591, 592; Lange, »ChemischeTechnologie«, 1927, S. 157; i«ö

Ost, »Lehrbuch der chemischen Technologie«, 13. Auflage, S. 348, letzter Absatz;

Meyers Konversationslexikon, 6. Auflage, 12. Band, S. 461.

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