DE402736C

DE402736C - Removal of hydrogen sulfide from gases

Info

Publication number: DE402736C
Application number: DEK83798D
Authority: DE
Original assignee: Koppers Co Inc
Current assignee: Beazer East Inc
Priority date: 1921-12-08
Filing date: 1922-11-03
Publication date: 1924-09-18
Also published as: FR561122A

Description

Entfernen von Schwefelwasserstoff aus Gasen. Die Erfindung betrifft die Entfernung von Schwefelwasserstoff und anderen schädlichen Bestandteilen, wie Cyanwasserstoffsäure, aus Gasen und bezweckt, nicht allein die Hauptmenge des Schwefelwasserstoffs zu entfernen, sondern auch die letzten Spuren dieses Gases, mit dem Ergebnis, daß es überflüssig ist, das gereinigte Gas noch irgendeiner weiteren Behandlung mit Eisenoxyd zu unterwerfen.Removal of hydrogen sulfide from gases. The invention relates to the removal of hydrogen sulfide and other harmful components, such as Hydrocyanic acid, from gases and intended, not only the bulk of the hydrogen sulphide to remove, but also the last traces of this gas, with the result that it is superfluous to use the purified gas for any further treatment Subject to iron oxide.

Das Verfahren wird in verschiedenen, vorzugsweise zwei Stufen durchgeführt. Zuerst wird das Gas in Berührung mit einer alkalischen Lösung gebracht, um die Hauptmenge der Verunreinigungen des Gases zu absorbieren. Darauf wird das so gereinigte Gas in Berührung mit einer anders zusammengesetzten alkalischen Lösung gebracht, um den Rest des Schwefelwasserstoffs o. dgl. aus dem Gas zu entfernen. Als Absorptionsmittel können in der ersten Stufe und in der zweiten Stufe dieselben Körper benutzt werden mit dem Unterschied, daß die erste Lösung stärker als die zweite Lösung gehalten wird. Es können aber auch verschiedene Absorptionsmittel benutzt werden.The process is carried out in different, preferably two, stages. First, the gas is brought into contact with an alkaline solution to reduce the bulk of it absorb the impurities in the gas. Thereupon is the gas purified in this way brought into contact with a differently composed alkaline solution to remove the remainder of the hydrogen sulfide or the like from the gas. As an absorbent the same bodies can be used in the first stage and in the second stage with the difference that the first solution held stronger than the second solution will. However, different absorbents can also be used.

Falls es im Einzelfalle nicht gelingt, mit zwei Stufen die vollständige Entfernung der Verunreinigungen zu bewirken, können eine oder sogar noch mehrere weitere Stufen angefügt werden.If it does not work in individual cases, the two stages complete the process To effect removal of the impurities can be one or even more further stages can be added.

Das alkalische Absorptionsmittel wird vorzugsweise nach Beendigung jeder Verfahrensstufe getrennt von demjenigen der anderen Stufe oder Stufen wieder regeneriert.The alkaline absorbent is preferably used after completion each process stage separately from that of the other stage or stages regenerated.

Die Erfindung betrifft außerdem die Einrichtung für die Ausführung des Verfahrens. Diese Apparatur besteht aus einer Mehrheit von einzelnen Absorptionsgefäßen, von Regenerierungsvorrichtungen für die Lösungen der entsprechenden Absorptionsgefäße, Vorrichtungen zum Aufrechterhalten eines andauernden Flüssigkeitsumlaufes rückwärts und vorwärts zwischen jedem Absorptionsgefäß und dem zugehörigen Regenerierungsgefäß und Einrichtungen für den Gasumlauf mit Regelungsvorrichtungen, um abwechselnd das Gas durch die Absorptionsgefäße in Reihenschaltung oder in Parallelschaltung durchleiten zu können.The invention also relates to the means for performing it of the procedure. This apparatus consists of a majority of individual absorption vessels, of regeneration devices for the solutions of the corresponding absorption vessels, Devices for maintaining continuous reverse fluid circulation and forward between each absorption vessel and the associated regeneration vessel and gas circulation devices with regulating devices to alternately control the Pass the gas through the absorption vessels in series or in parallel to be able to.

Die Entfernung der letzten Spuren des Schwefelwasserstoffs aus dem Gas ist ein Erfordernis, dem die meisten Gasanstalten nachkommen müssen, weil dies ihnen in der Mehrzahl der Fälle durch die geltenden Bestimmungen vorgeschrieben ist.The removal of the last traces of hydrogen sulfide from the Gas is a requirement that most gas utilities meet have to, because in the majority of cases this is prescribed for them by the applicable regulations is.

In der Zeichnung ist eine Reinigungsanlage beispielsweise und schematisch dargestellt. Das Gas wird von einem Absorptionsgefäß, (las in gewöhnlicher Weise durch Umlauf der Reinigungsflüssigkeit und Durchleitdn des Gases betrieben wird, durch ein zweites Absorptionsgefäß hindurchgeleitet, in dein eine frische Gasreinigungslösung umläuft. Die Lösung von dem zweiten Absorptionsgefäß wird durch eine zweite, getrennte Regenerlerungsvorrichtung hindurchgehen gelassen, um die Reinigungsflüssigkeit wieder zu regenerieren. Im zweiten Absorptionsgefäß «-erden die letzten Spuren von Schwefelwasserstoff l:equein entfernt. Nach der Erfindung wird eine verhältnismäßig frische Lösung in dem zweiten Absorptionsgefäß und der Regenerierungsvorrichtung dauernd erhalten, und diese Lösung ist sehr aktiv in bezug auf die Entfernung der geringen Mengen von Schwefelwasserstoff, die bei der zweiten Stufe des Reinigungsverfahrens noch vorhanden sind.In the drawing, a cleaning system is for example and schematically shown. The gas is taken from an absorption vessel, (read in the usual way is operated by circulating the cleaning liquid and passing the gas, passed through a second absorption vessel into which a fresh gas cleaning solution running around. The solution from the second absorption vessel is separated by a second one Regeneration device allowed to pass through to restore the cleaning liquid to regenerate. The last traces of hydrogen sulphide are earthed in the second absorption vessel l: equein removed. According to the invention, a relatively fresh solution is in the second absorption vessel and the regeneration device continuously received, and this solution is very active in removing the small amounts of hydrogen sulfide, which is still present in the second stage of the cleaning process available.

In der ersten Stufe der Absorption und Regeneration wird eine Lösung beispielsweise benutzt, die 5 bis G Prozent N atriumkarbonat enthält, in der zweiten Stufe eine Lösung mit -a Prozent Natriumkarbonat. Auf diese Weise «-erden etwaige mitgerissene, verspritzte Teile der Lösung aus dem ersten Absorptionsgefäß in dem zweiten aufgefangen, während verspritzte Lösungsteile aus dem zweiten Absorptionsgefäß so verdünnt sind; daß die Sub- i stanzverluste unbeträchtlich sind. Außerdem läßt sich die schwache Lösung leicht regenerieren und so in frischem Zustande erhalten, der nötig ist, um die kleinen noch vorhandenen Mengen von Schwefelwasserstoff zu entfernen, während die starke Lösung den Vorteil einer hohen Wirkungskraft für die Entfernung des Schwefelwasserstoffs besitzt, wenn noch verhältnismäßig große Mengen anwesend sind.In the first stage of absorption and regeneration becomes a solution for example, which contains 5 to G percent sodium carbonate, is used in the second Stage a solution with -a percent sodium carbonate. In this way "-grounds any entrained, splashed parts of the solution from the first absorption vessel in the second collected, while sprayed parts of the solution from the second absorption vessel are so diluted; that the substance losses are insignificant. Besides, lets the weak solution can easily regenerate and thus keep it fresh, which is necessary to remove the small amounts of hydrogen sulfide that are still present remove while the strong solution has the advantage of high potency for the Removal of the hydrogen sulfide has, if still relatively large amounts are present.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Anordnung wird das schwefelwasserstoffhaltige Gas zuerst in das Absorptionsgefäß A eingeleitet; die Reinigungslösung wird oben aus dein Behälter B zugepumpt und absorbiert die Hauptmenge des Schwefelwasserstoffs aus dein Gase (sowie etwaige anwesende Cyanwasserstoffsäure) zusammen mit etwas Kohlensäure. Das Gas tritt unten in das Absorptionsgefäß A durch das Rohr e ein und wird von dem oberen Teil des Gefäßes durch Rohr M abgeleitet. Die Lösung wird von dem Fuß des Absorptionsgefäßes abgeleitet, läuft in einen Behälter C und wird von hier nach dein Regenerierungsgefäß D gepumpt. Durch letzteres wird Luft mittels des Gebläses F_ aufwärts geblasen; diese bewirkt eine Regenerierung der Lösung und führt die aus dem Gase absorbierten Verunreinigungen durch Rohr P weg. Die regenerierte Lösung läuft in den Behälter B, von dein sie dann zurück zum Absorptionsgefäß A strömt. Das von dem Absorptionsgefäß A kommende Gas, das nur noch verhältnismäßig kleine Mengen von Schwefelwasserstoff enthält, z. B. 0,13 bis 1,4 g pro cbm, geht durch Rohr 1i in das zweite Absorptionsgefäß G, in dem es der zweiten Stufe des Reinigungsverfahrens unterworfen wird. Eine verhältnismäßig verdünnte Reinigungslösung wird oben auf G aus dem Behälter H aufgepumpt und absorbiert in dein Absorptionsgefäß G aus dein Gas ,lie letzten Spuren von Schwefelwasserstoff (und von Cyanwasserstoffsäure, `nenn solche noch anwesend ist) zusammen mit einer weiteren Menge von Kohlensäure. Die Lösung fließt dann von dem unteren Teil des Absorptionsgefäßes G in den Behälter I und wird von dort zu (lern oberen Teil des Regenerierungsgefäßes J gepumpt. Hier wird wieder Luft aufwärts durch dieses Gefäß mittels des Gebläses K geblasen und bewirkt eine sehr schnelle Regenerierung der verbrauchten Lösung. Die Luft und die Verunreinigungen ziehen durch Rohr L ab. Die regenerierte Lösung läuft atis dem Regenerierungsgefäß J in den Behälter H und wird von diesem ununterbrochen wieder auf das Absorptionsgefäß G" gepumpt. Die beschriebene Einrichtung braucht sich nicht notwendigerweise auf zwei Sätze von Absorptionsgefäßen und Regenerierungsgefäßen zu beschränken. Es kann in gewissen Fällen vorteilhaft sein, eine Mehrheit von solchen Sätzen zu benutzen; Bedingung ist, daß jedes Absorptionsgefäß finit einem getrennten Regenerierungsgefäß verbunden ist. Außerdem kann jeder Satz aus zwei oder mehr Absorptionsgefäßen bestehen, die wiederum mit zwei oder mehr Re-enerierungsgefäßen in Verbindung stehen; dies ist erwünscht, wenn große Gasmengen zu behandeln sind. Es kann wirtschaftlich sein, die Luft von dem Regenerierungsgefäß J in das Regenerierungsgefäß D einzuleiten, besonders, wenn das Gas, das in das Absorptionsgefäß G der zweiten Stufe des Verfahrens eintritt, nur einen sehr niedrigen Gehalt an Schwefelwasserstoff besitzt. Aber selbst, wenn man getrennte Gebläse anwendet, ist die erforderliehe Luftmenge viel geringer als diejenige, «-elche nötig sein würde, um das Gas vollständig in einem einzigen Absorptionsgefäß zu reinigen. Die erforderliche Apparatur nach dem Verfahren ist kleiner, und es ist weniger Flüssigkeitsumlauf nötig. Die Einrichtung nach der Erfindung hat den Vorteil, daß die Absorptionsgefäße parallel ge- Schaltet werden können, wenn es im Einzelfalle nicht nötig ist, die letzten Spuren von Schwefelwasserstoff zu entfernen. In diesem Falle kann ein viel größeres Gasvolumen durch Arbeiten mit Parallelschaltung durchgesestzt «-erden. Zu diesem Zwecke werden die beiden Absorptionsgefäße ebenso wie die beiden Regenerierungsgefäße zweckmäßig gleich groß gewählt.In the arrangement shown in the drawing, the hydrogen sulfide-containing gas is first introduced into the absorption vessel A; the cleaning solution is pumped in from the top of container B and absorbs most of the hydrogen sulfide from the gases (as well as any hydrocyanic acid present) together with some carbonic acid. The gas enters the bottom of the absorption vessel A through pipe e and is discharged from the top of the vessel through pipe M. The solution is diverted from the base of the absorption vessel, runs into a container C and is pumped from here to the regeneration vessel D. Through the latter, air is blown upwards by means of the fan F_; this causes a regeneration of the solution and carries away the impurities absorbed from the gases through pipe P. The regenerated solution runs into container B, from which it then flows back to absorption vessel A. The gas coming from the absorption vessel A, which only contains relatively small amounts of hydrogen sulfide, e.g. B. 0.13 to 1.4 g per cbm, goes through tube 1i into the second absorption vessel G, in which it is subjected to the second stage of the cleaning process. A relatively dilute cleaning solution is pumped up from container H on top of G and absorbed from the gas in the absorption vessel G, leaving the last traces of hydrogen sulfide (and of hydrocyanic acid, if any) along with a further quantity of carbonic acid. The solution then flows from the lower part of the absorption vessel G into the container I and is pumped from there to the upper part of the regeneration vessel J. Here again air is blown upwards through this vessel by means of the blower K and causes a very rapid regeneration of the used Solution. The air and the impurities are drawn off through pipe L. The regenerated solution runs at the regeneration vessel J into the container H and is continuously pumped from this again to the absorption vessel G. The device described does not necessarily need to involve two sets of absorption vessels It may be advantageous in certain cases to use a plurality of such sets, provided that each absorption vessel is finitely connected to a separate regeneration vessel. In addition, each set can consist of two or more absorption vessels, each with two or more more re-energizing vessels in ver bond; this is desirable when large amounts of gas are to be treated. It may be economical to pass the air from regeneration vessel J into regeneration vessel D, especially if the gas entering absorption vessel G of the second stage of the process has a very low hydrogen sulfide content. But even with the use of separate fans, the amount of air required is much less than that which would be required to completely purify the gas in a single absorption vessel. The apparatus required after the process is smaller and less fluid circulation is required. The device according to the invention has the advantage that the absorption vessels can be connected in parallel if it is not necessary in individual cases to remove the last traces of hydrogen sulfide. In this case, a much larger volume of gas can be "grounded" by working with a parallel connection. For this purpose, the two absorption vessels as well as the two regeneration vessels are expediently chosen to be of the same size.

Beim Betriebe der Einrichtung in Reihenschaltung für die vollständige Entfernung des Schwefelwasserstoffs, wie oben beschrieben, sind die Ventile a, b und h geöffnet, während die Ventile c, d geschlossen sind. Das Gas tritt in das Absorptionsgefäß A durch das Rohr e und geht zu dem Absorptionsgefäß G durch die Rohrleitung f. Das gereinigte Gas strömt schließlich durch (las Rohr g ab. Bei Parallelschaltung wird das Ventil b geschlossen, «-ährend die Ventile a, c, d und h geöffnet sind. Das Gas geht dann durch die Zuführungsleitung c und teilt sich auf dem Wege zu den Leiden Absorptionsgefäßen und geht dann von deren oberen Teilen wieder zu dein Abführungsrohr g. Beim Parallelbetriebe wird die Stärke der Lösung zweckmäßig in allen Teilen der Apparatur gleichgehalten.When operating the device in series for the complete removal of hydrogen sulfide, as described above, the valves a, b and h are open, while the valves c, d are closed. The gas enters the absorption vessel A through pipe e and goes to the absorption vessel G through pipe f. The purified gas finally flows through (read pipe g. When connected in parallel, valve b is closed, "while valves a, c , d and h are open. The gas then passes through the supply line c and divides on the way to the suffering absorption vessels and then goes from their upper parts back to the discharge pipe g. In parallel operations, the strength of the solution is expedient in all parts of the Apparatus kept the same.

Die Einrichtung hat noch den weiteren Vorteil, (laß jedes der Absorptionsgefäße für sich als unabhängige Einheit benutzt werden kann, wenn das andere abgeschaltet ist. Wenn man beispielsweise das Absorptionsgefäß A allein arbeiten lassen will, «-erden die Ventile a und d geöffnet, und die Ventile c, b und h werden ;;eschlossen. Wenn in-an das Absorptionsgefäß G allein arbeiten lassen will, werden die Ventile c und h geöffnet, während die Ventile a, b und d geschlossen sind.The facility has the additional advantage (let each of the absorption vessels can be used by itself as an independent unit when the other is turned off. If you want, for example, allow the absorption vessel A work alone, "-erden the valves a and open d, and the valves c, b and h are closed. If in-an wants to let the absorption vessel G work alone, the valves c and h are opened, while the valves a, b and d are closed.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. A method for removing hydrogen sulfide and other impurities from gases by washing with an alkaline liquid in two or more stages, characterized in that the first washing is conducted so that most of the hydrogen sulfide is removed from the gas, while the remaining part in one second wash or the increasingly decreasing amounts are removed in subsequent washings with a liquid, (lie shows a modified composition in view of the reduced content of hydrogen sulfide in the gas. a. Method according to claim r, characterized in that the two or washing liquids originating from several washings are regenerated separately, for example by uninterrupted individual ventilation treatments and by separate reintroduction of the regenerated liquids into the corresponding washing stages Guide is brought into contact with a relatively concentrated washing liquid and then in contact with a relatively dilute washing liquid. d .. Plant for carrying out the method according to claims z to 3, characterized in that at least two absorption vessels (A, G) are each connected to a regeneration vessel (D or J), all of these vessels being connected to a circulation line system, in which valves (a, c, d, h) are arranged in order to be able to send the gas alternately through the absorption vessels in series or in parallel as desired, means being made to divert the liquid backwards and forwards between each absorption vessel and its associated one To be able to convey regeneration vessel. Process according to claim r, a, 3 or d., Characterized in that a solution of NI atrium carbonate is used as the absorbent in each stage of the process. 6. Device for removing contaminants from gases by means of absorbing liquids with the help of gas absorption and liquid regeneration - devices, characterized in that at least two absorption vessels (A, G) are each connected to a Re generation vessel (D or J), all of which these vessels are connected to a circulation system in which valves (a, c, d, h) are arranged in order to be able to send the gas through the absorption vessels in series or in parallel, with devices being made to reverse the liquid and forward between each absorption vessel and its associated regeneration vessel.