DE1259845B - Verfahren zum Regenerieren von mit Schwefelwasserstoff und einem organischen Loesungsmittel aus Abluft oder sauerstoffhaltigen Gasen beladener Aktivkohle - Google Patents

Description

• Verfahren zum Regenerieren von mit Schwefelwasserstoff und einem organischen Lösungsmittel aus Abluft oder sauerstoffhaltigen Gasen beladener Aktivkohle Bisher wurde die Herausnahme des Schwefelwasserstoffs aus Spinnereiabluft derart durchgeführt, daß die H2S-haltige Abluft durch einen mit Aktivkohle beschickten Adsorber geleitet wurde, wobei gleichzeitig die Kohle durch Berieseln oder Besprühen mit Wasser feucht gehalten wurde. Dies geschah zum Zweck der Konstanthaltung der Temperatur in der Adsorptionszone, um bei gleichzeitiger Anwesenheit von Schwefelkohlenstoff in der Abluft, der bis nahe zum Gleichgewicht unerwünschterweise ebenfalls mit adsorbiert wird, Entzündungen zu vermeiden. Die Nachteile für dieses Verfahren bestehen darin, daß durch das Sprühwasser ein großer Teil des Schwefelwasserstoffs gelöst ausgetragen wird.
• Gleichzeitig entstehen aber auch Schwefelkohlenstoflverluste durch Ausschwemmung. Eine Aufbereitung des aus den Adsorbern abfließenden Wassers ist deshalb unbedingt erforderlich.
• Unabhängig davon muß die Aktivkohle von Zeit zu Zeit regeneriert werden, d. h., sie muß durch Ausdämpfen oder Extrahieren vom Elementarschwefel befreit und anschließend durch eine Sodawäsche neutralisiert werden. Die Extraktion des Elementarschwefels kann bekanntlich mit Ammoniumpolysulfidlösung oder mit organischen Lösungsmitteln, beispielsweise mit Schwefelkohlenstoff, erfolgen. Bei der Behandlung mit Ammoniumpolysulfidlösung muß die Aktivkohle von dem Ammoniumpolysulfld durch Auswaschen oder Abstreifen mit Heißdampf befreit werden. Wird die Extraktion des Schwefels mit organischen Lösungsmitteln vorgenommen, muß die Kohle anschließend ausgedämpft und zur neuerlichen Beladung gekühlt werden.
• Durch katalytische Oxydation an der Aktivkohle wird außerdem neben elementarem Schwefel eine mehr oder minder große Menge an Schwefelsäure gebildet. Dadurch wird die Adsorptionsfähigkeit der Aktivkohle verringert. Durch das Anwachsen der Wasserstoffionenkonzentration wird die vollständige Schwefelwasserstoffentfernung verhindert, da die Bildung der der Oxydation zugängigen HS-Ionen von der Konzentration der H-Ionen abhängt. Um die Säurekonzentration in der Aktivkohle auf einem erträglichen Maß zu halten, ist anschließend an die Desorption der Aktivkohle eine Neutralisation mit einer flüssigen Base durchzuführen.
• Beim Regenerieren von mit Schwefelwasserstoff und Schwefelkohlenstoff aus Abluft oder sauerstoffhaltigen Gasen beladener Aktivkohle durch Extrahieren mit Schwefelkohlenstofl zur Gewinnung des elementaren Schwefels, Ausdämpfen, Neutralisieren und Waschen der Aktivkohle werden die genannten Mängel vermieden, wenn erfindungsgemäß der als Extraktionsmittel verwendete Schwefelkohlenstoff so weit ausgedämpft wird, daß die Restbeladung an der Aktivkohle im Gleichgewicht mit der im Gas enthaltenen Menge steht, und wenn mit einer flüchtigen bzw. gasförmigen Base neutralisiert und die nach dem Waschen noch nasse Kohle wieder verwendet wird.
• Hierdurch wird in erster Linie erreicht, daß die Ausdämpfungskosten niedriger liegen, als es bei einer vollständigen Ausdämpfung des Lösungsmittels der Fall ist. Würde dagegen keine Ausdämpfung des Lösungsmittels vorgenommen, so würde bei der nachfolgenden erneuten Beladung die anschließende Adsorptionsanlage für das Lösungsmittel, z. B. für Schwefelkohlenstoff, infolge des nunmehr höheren CS2-Partialdruckes in der Abluft übermäßig belastet.
• Sollten die zu reinigenden Abgase nicht Schwefelkohlenstoff, sondern Benzin, Benzol oder dergleichen Kohlenwasserstoffe enthalten, so müßte das Lösungsmittel entsprechend gewählt werden, um diesen Vorteil der Erfindung auszunutzen.
• Eine bevorzugte Oxydation von Schwefelwasserstoff zu Schwefelsäure an der Aktivkohle kann dadurch vermieden werden, daß zum Zweck der Schwefelwasserstofladsorption eine Aktivkohle verwendet wird, die frei ist von einem Wertigkeitswechsel unterworfenen Schwermetallsalzen oder die durch eine vorausgehende Behandlung an Schwermetallsalzen verarmt ist. Trotzdem ist eine neue Neutralisation angebracht.
• Zum Zweck der Neutralisation der von der Aktivkohle gebildeten Schwefelsäure kann der zu reinigenden Abluft vorteilhaft bereits während des Beladens kontinuierlich oder stoßweise die flüchtige Base, beispielsweise Ammoniak, zugesetzt werden. Es kann aber auch noch zusätzlich oder ausschließlich dem zur Spülung des Aktivkohlenbettes benutzten Inertgasstrom oder dem Desorptionsdampf kontinuierlich oder stoßweise die flüchtige Base zugesetzt werden, Die Neutralisation mit einer flüchtigen, dampfförmigen Base kann dabei im Gegensatz zu einer Neutralisation mit einer in Wasser gelösten Base stöchiometrisch erfolgen, da sich durch pH-Wertmessung des abfließenden Kondensats oder durch Bestimmung der flüchtigen Base in der ausströmenden Beladeluft oder im ausströmenden Dampf der Neutralpunkt ohne Schwierigkeiten feststellen läßt.
• Dadurch, daß die Neutralisierung der Aktivkohle bei jeder Beladung erfolgt, liegt die Kohle in dem jeweils aktivsten Zustand vor.
• Nach erfolgter Ausdämpfung wird die Aktivkohle zur Entfernung der Sulfationen mit Wasser gewaschen, wobei gleichzeitig gekühlt wird. Die gebildeten Sulfationen können wegen der erhöhten Lösebedingungen mit einem Minimum an Wasser neutralisiert werden.
• Das nasse Kohlebett wird während des Beladens nicht neutralisiert, da die ankommende Abluft selbst weitgehend mit Wasserdampf gesättigt ist und die bei der Reaktion H2S + 1/202 = S + H20 entstandene Wärme nicht ausreicht, um das in der Kohle enthaltene Wasser zu verdampfen.
• Nachstehend wird der Verfahrensgang an Hand des Schaubildes näher erläutert.
• Die von Schwefelwasserstoff zu befreiende Abluft gelangt durch die Leitung 2 in den Adsorber 1, den sie nach Entfernung des Schwefelwasserstoffs durch die Leitung 3 zur nachgeschalteten Schwefelkohlenstoffadsorptionsanlage verläßt. Durch die Leitung 4 wird stoßweise zur Neutralisation der auf der Aktivkohle gebildeten Schwefelsäure eine flüchtige Base, vorzugsweise Ammoniak zugegeben. Nach erfolgter Beladung wird auf den Adsorber la über Leitung 2 a umgeschaltet und durch die Leitung 5 der Sauerstoff aus dem Adsorber 1 mittels Inertgas verdrängt. Ueber die Leitung 4' kann gegebenenfalls dem Inertgasstrom eine flüchtige Base zugegeben werden. Nach der Verdrängung des Sauerstoffs wird durch die Leitung 6 über eine Brause zur Entfernung des restlichen Elementarschwefels die Aktivkohle mit frischem Schwefelkohlenstoff berieselt. Durch die Leitung 7 fließt die an Elementarschwefel angereicherte Schwefelkohlenstofflösung ab. Nach Entfernung des überschüssigen Schwefelkohlenstoffs über Leitung 7 wird der an der Aktivkohle adsorbierte Schwefel kohlenstoff durch Dampf, dem gegebenenfalls aus der Leitung 4 eine flüchtige Base zugegeben wird, über die Leitung 8 verdrängt. Die Desorptionsschwaden gehen über Leitung 9 zum Kondensator.
• Über die Leitung 10 wird der Adsorber zum Zweck der Sulfatentfernung und zur Kühlung mit Wasser beschickt. Die Sulfat enthaltende wäßrige Lösung fließt über Leitung 11 ab. Anschließend steht der Adsorber wieder zur erneuten Beladung zur Verfügung.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Regenerieren von Aktivkohle für die Reinigung von Abluft oder sauerstoffhaltigen Gasen, die Schwefelwasserstoff und ein organisches Lösungsmittel enthalten können, wobei die mit Schwefel und dem Lösungsmittel beladene Aktivkohle durch Extraktion mit dem betreffenden Lösungsmittel durch Neutralisieren und nachfolgendes Waschen behandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel nur so weit ausgedämpft wird, daß die Restbeladung an der Aktivkohle im Gleichgewicht mit der im Gas enthaltenen Menge steht, daß dann mit einer flüchtigen oder gasförmigen Base neutralisiert und schließlich die nach dem Waschen noch nasse Kohle wieder verwendet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bereits während des Beladevorgangs dem zu reinigenden Gas oder der zu reinigenden Abluft kontinuierlich oder stoßweise eine flüchtige Base zugeführt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem zur Spülung des Aktivkohlebettes benutzten Inertgasstrom kontinuierlich oder stoßweise eine flüchtige Base zugesetzt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Desorptionsdampf kontinuierlich oder stoßweise eine flüchtige Base zugesetzt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 871 886, 891249; deutsche Auslegeschriften Nr. 1011403, 1054071,1088029.