152880. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gázban levő kén elkülönítésére
152880 5 6 ferro-ionokat tartalmazó oldat pH-ja nagyon kis mértékben, =^0,5 egység nagyságrenddel' változik a 7-es pH-érték körül anélkül, hogy a pH helyesbítése céljából savat vagy lúgot kellene hozzáadni. Ebből következik, hogy a berendezést nem kell korrózióálló különleges anyagokból készíteni. A kéntelenítést a kezelendő gáznak a vassó oldatán való átvezetése útján,, általában szobahőmérsékleten vagy ehhez közeli hőmérsékleten vihetjük végbe, különösen 15 C° és 50 C° kö^ zötti hőmérsékleten, ami előnyös az eljárás gazdaságossága szempontjából. Mindazonáltal dolgozhatunk magasabb, vagy akár jóval magasabb hőmérsékleteken is, például annak érdekében, hogy szükség esetén csökkentsük a gáz egyéb komponenseinek az oldatban való oldhatóságát, és ilyen ok miatt például 130 C°-ig terjedő hőmérsékleteken is dolgozhatunk. Ugyanígy csökkenthetjük is a kezelés hőmérséklet 15 C° alá, de természetesen az oldat fagyáspontja fölött kell maradni. A kéntelenítést bármilyen nyomáson, így at.moszferikus vagy attól eltérő nyomáson végeznhetjük; az eljárás lehetővé teszi a gázok teljes kéntelenítését kis nyomáson is. A kivált kén pelyheket képez, és szűréssel könnyen elkülöníthető. A regenerálást, vagyis a ferro-sónak oxigénnel való visszaoxidálását, vagy egyszerűbben, a gyakorlatban levegővel történő visszaoxidálását előnyösen végezhetjük atmoszferikus nyomáson, 35—55 C° közötti hőmérsékleten. Ezt a visszaoxidálást töltött kolonnában, vagyis nagyon cse^ kély töltetveszteséggel, és így csekély energiafogyasztással végezhetjük. A ferri-vegyületnek a hidrogénszulfiddal való reakciója következtében képződött vizet awiszszaoxidálás folyamán ki lehet küszöbölni. A visszaoxidálás hőmérsékletét olyan módón szabályozhatjuk, hogy a befúvott levegő által gőz^ alakban magával ragadott vízmennyiség azonos legyen a kéntelenítési reakció során képződött víz mennyiségével, levonva belőle azt a vízmennyiséget, amelyet a kéntelenítési kezelésnek alávetett gáz vízgőz alakjában magával ragad. Koncentrált oldatok esetében a visszaoxidálás hőmérséklete meghaladhatja az 55 C°~ot, hogy a gázok elegendő mennyiségű vizet vigyenek magukkal. A kéntelenítési és visszaoxidálási sebességek összehasonlíthatók, ami lehetővé teszi — abban az esetben, amikor a kéntelenítendő gáz szabad oxigént is tartalmaz, amely oxigén lehet természetesen, vágy pedig szándékosan a gázhoz adagolt — a kéntelenítésnek és a visszaoxidálásnak ugyanabban a gáz-oldat érintkeztetést lehetővé tevő berendezésben történő keresztülvitelét. 1. A hidrogénszulfidot tartalmazó gázt ferri-komplex oldatának feleslegével érintkeztetjük; a ferrikomplex kémiailag reagál, a kénhidrogént kénné oxidálja, és közben ferro-komplexszé alakul; ezután a ferro-kamplexet pl. levegővel ferri-komplexszé oxidáljuk; ebben az esetben valódi kémiai reakcióról van szó. minthogy a ferri-komplex egyike a reagenseknek. 2. A hidrogén-szulfidot tartalmazó gázhoz bizonyos mennyiségű oxigént adunk (például tisz=ta. alakban vagy levegő alakjában), vagy pedig a kezelendő gáz már előzetesen tartalmaz bizonyos mennyiségű oxigént; a kénhidrogén és az oxigén elegyét kis mennyiségű vas-komplexszel reagáltatjuk, és egyidejűleg oxidáljuk a kénhidrogént és fogyasztjuk az oxigént. Ebben az esetben a vas-komplex oldata katalizátorként viselkedik, minthogy lehetővé teszi a reakciót, és a művelet végén változatlanul kapjuk vissza. Az eljárást nagyon könnyű megvalósítani. Nagyon kevés (egymillió térfogatrészben 3000 vagy kevesebb térfogatrész) kénhidrogént tartalmazó gázok esetében a kéntelenítést töltött kolonnában (Rasehig-gyűrűkikel, Pali-gyűrűkkel, Berl-töltettel stb.) hajtjuk végre, ami kitűnő gázfolyadék érintkezést tesz lehetővé, és nagyon rövid idő (néhány másodperc) alatt teljes kéntelenítést eredményez. A kénpehely, amely feliszapolódna, ha a kolonnában képződne, a kontakt kolonnában nem zavar, amikor az oldat felületi sebessége a töltőanyag felületén kielégítő, vagyis amikor az oldatnak a kolonnában való tartózkodási ideje elég rövid. Közepes mennyiségű, vagy néhány térfogatszázalék kénhMrogént tartalmazó gázok esetében a kéntelenítést folytonos üzemű tányéros kolonnában lehet megvalósítani; e célra különösen alkalmasak a buboréktanyéros kolonnák. ^ Amikor nagymennyiségű kénhidrogént tartalmazó gázokkal vagy tömény hidrogénszulfiddal dolgozunk, célszerű folyadékbeporlasztásos kontakt berendezéseket használni. A kezelendő gáz összetétele és a kénhidrogén koncentrációja szerint a fentebb leírt módszerek valamelyikét vagy azok kombinációját alkalmazzuk. A felhasznált oldat ajkénhidrogénen kívül minden egyéb komponenssel szemben, így különösen hidrogénnel, széndioxiddal, nafténekkel, telített szénhidrogérfekkel, aromás szénhidrogénekkel és telítetlen szénhidrogénekkel szemben közömbös, aminek következtében az eljárást fel lehet használni az alábbi anyagok kéntelenítésére: — világítógáz, kokszoló üzem gázai, széngáz, raffinálási gázok, természetes gázok krakkolásánál nyert gázok, kénhidrogénnel szennyezett levegő és szintézisgáz, — széndioxid, aminek következtében az eljárás felhasználható: — C02 -tartalmú gázok kéntelenítésére anélkül, hogy csökkenne a gáz széndioxid-tartalma, — tiszta széndioxid előállítására elkülönített szénsavból, például természetes szénsavból vagy kokszoló üzem gázaiból (a szénsav kéntelenítése azért lehetséges, mert & felhasznált oldat természetesen megfelelő pH-ra van beállítva), — széndiszulfid, 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
