174173. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kéntartalmú szennyezőgázok eltávolítására levegőből
3 174173 4 oxigénhiányát, és így tovább csökken a nátrium-hidrogén-szulfid és nátrium-szulfid oxidálódásának sebessége. A redox reakció megfelelő mértékű lejátszódásának biztosítása érdekében tehát elengedhetetlenül szükség van arra, hogy a hidrokinon folyamatos oxidációjához kellő mennyiségű levegő álljon rendelkezésre, ami csak úgy biztosítható, hogy a műveleteket igen nagy mértékű berendezésekben hajtják végre. A fürdő aktivitásának fenntartása érdekében igen nagy mennyiségben kell felhasználni a drága hidrokinont. További hátrányt jelent, hogy a szennyvízzel elsodort, jelentős mennyiségű tioszulfátok, szulfitok és szulfidok szintén környezetszennyezést okoznak, így végső soron a környezetszennyezési problémák ezzel a módszerrel nem küszöb ölhet ők ki. A fent ismertetett eljárás további hátránya, hogy mindössze 50-70%-os hatásfokkal képes eltávolítani a levegőből a szennyező kénhidrogént. Kénhidrogén eltávolítható a kénhidrogén-tartalmú gázoknak szabad klór-tartalmú oldatban való abszorbeálása és oxidációja útján is (570 795 számú olasz szabadalmi leírás). A gyakorlatban a levegő kén-hidrogén- és szén-diszulfid-szennyezéseinek eltávolítására rendszerint kétlépéses módszereket alkalmaznak. E módszerek első lépésében a kén-hidrogént lúgos mosással eltávolítják, majd a szén-diszulfidot megkötik például aktív szénen. A regenerálási lépésben a lúgos mosófolyadékból kiűzik a kén-hidrogént, a szilárd adszorbensen kötött szén-diszulfidot pedig vízgőzzel deszorbeálják. Ezek a módszerek azonban nem elég hatásosak és gazdaságosak akkor, ha a levegőből viszonylag kis mennyiségű kén-hidrogént és szén-diszulfidot kell eltávolítani. Egy további ismert módszer szerint a kén-dioxidot úgy távolítják el a szennyezett gázokból, hogy a gázokat alkálifém-hipokloritot, például nátrium-hipokloritot tartalmazó vizes-lúgos fürdőben oxidálják és abszorbeálják. (2 306 805 számú Német Szövetségi Köztársaság-beli közrebocsátási irat.) Egy további ismert módszer szerint a levegőből úgy távolítják el a kéntartalmú szennyező gázokat, hogy a kén-hidrogént, a szén-diszulfidot és a szén-oxiszulfidot egy lépésben, gázhalmazállapotban, katalizátor jelenlétében kén-dioxiddá oxidálják, majd a képződött kén-dioxidot nátrium-foszfát-oldatban abszorbeáitatják. Ezzel az eljárással megoldható ugyan a kéntartalmú szennvezőgázok egylépéses eltávolítása, az eljárás nagy üzemi költségei miatt azonban ezt a módszert ipari méretekben nem alkalmazzák (966 404 számú angol szabadalmi leírás). A találmány tárgya egylépéses eljárás kéntartalmú szennyezőgázok, elsősorban a viszkóz rostok gyártásakor képződő kén-dioxid, kén-hidrögén és szén-diszulfid eltávolítására levegőből, alkálifém-hipokloritoí és hidrokinont tartalmazó vizes-lúgos közegben végzett abszorpciós és oxidációs művelettel. A találmány szerint a kéntartalmú szennyezéseket tartalmazó levegőt literenként legalább 0,1 g, célszerűen 3—5 g aktív klórnak megfelelő mennyiségű alkálifém-hipokloritot, előnyösen nátrium-hipokloritot, 0,1-2,0 g hidrokinont, valamint kemoszorbensként 0,005-1,0 g, valamely 300-nál kisebb átlagos molekulasúlyú polialkilénglikolt vagy valamely legfeljebb 5 szénatomszámú alifás amint vagy aminszármazékot vagy e vegyületek sóit és adott esetben oxidációs kataüzátorként vanádium- és/vagy palládium-szulfidot tartalmazó, zárt rendszerben keringtetett, 9 és 12 közötti pH-értékű fürdőben 14-28 °C-on abszorbeáljuk és oxidáljuk. Polialkilénglikolként előnyösen polietilénglikolt, alifás aminként előnyösen etilén-diamint, alifás aminszármazékként előnyösen dietanol-amint alkalmazhatunk. A fürdőben a nátrium-hipokloritot és a hidrokinon súlyarányát előnyösen 2 :1 értékre állítjuk be. A hidrokinont is tartalmazó fürdőkben a kéntartalmú gázok oxidálását egy kétkomponensű — azaz nátrium-hipokloritból és hidrokinonból álló - rendszer végzi. A nátrium-hipoklorit a nátrium-hidrogén-szulfidot és a nátrium-szulfidot szulfáttá oxidálja, ugyanakkor a hidrokinon szulfon-származékainak oxidálásával a hidrokinont szulfáttá és kinonná alakítja, azaz regenerálja az oxidáló rendszer másik komponensét. Egy ilyen összetételű rendszerben a kínon regenerálása teljes mértékben végrehajtható nátrium-hipoklorittal anélkül, hogy a keringtetett fürdőt a levegő oxigénjével tovább kellene oxidálni, ugyanis a nátrium-hipoklorit egyrészről kompenzálja a hidrokinon oxigénhiányát, másrészről pedig szulfátokká oxidálja a nátrium-hidrogén-szulfid és nátrium-szulfid fölöslegét. A korábban felsorolt komponenseken kívül hidrokinont is tartalmazó fürdők alkalmazásának további előnye az, hogy jelentősen csökkenthető a fürdő nátrium-hipoklorit koncentrációja, ugyanis a kéntartalmú gázok oxidációját részben a levegő oxigénjének hatására hidrokinonból képződő kínon végzi. A találmány szerinti eljárással egyetlen lépésben eltávolítható a levegőben levő kén-Wdrogén-, szén-diszulfid- és szén-dioxid-szennyezés. E gázok oxidációja során végtermékként főtömegében szulfátok képződnek, amelyek a környezet szempontjából veszélytelenek. További előnyt jelent, hogy a találmány szerinti légtisztítási módszer gazdaságos és igen jó hatásfokkal hajtható végre, ugyanis az újtípusú fürdővel a szén-diszulfid-szennyezés több, mint 80%-át a kén-hidrogén- és kén-dioxidszennyezés több, mint 95%-át el tudjuk távolítani. A találmány szerinti eljárást, az oltalmi kör korlátozása nélkül, az alábbi példákban részletesen ismertetjük. 1. példa A szellőzőberendezésből távozó, 32 mg/m3 kén-hidrogént, 180 mg/m3 szén-diszulfidot és körülbelül 9 mg/m3 kén-dioxidot tartalmazó levegőt körülbelül 3 m/sec sebességgel egy Raschig-gyűrűkkel töltött abszorpciós oszlopba vezetünk, ahol ellenáramban vezetett vizes-lúgos fürdővel (t = 14 °C) kezeljük. A fürdő a következő adalékanyagokat tartalmazza: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
