Настоящее изобретение имеет целью дальнейшее развитие способа получения элементарной серы из колчеданов при сжигании их в печи в присутствии воздуха и водяного пара, причем образуются сернистый ангидрид и сероводород.
Принципиальное отличие настоящего способа от описанных в патентах на обработку двухсернистого железа воздухом и паром заключается в том, что там производится простое сжигание колчедана или сернистого железа воздухом и водяным паром, причем, вследствие того, что парциальное давление сероводорода над окислами железа не может быть значительным, количество сероводорода, образующегося за один раз, не может дать (по реакции с сернистым ангидридом 2H2S4-SO2 2H2O + 1MS2) значительного выхода элементарной серы из сернистого железа, и даже при незначительных выходах требует, как и указывает напр., Fleischer в герм. пат. № 205017, относительно очень большое количество водяного пара, а значит и топлива на его получение. Практика также показала, что такой процесс не мог себя оправдать в производственных условиях. Сущность способа, составляющего предмет настоящего авторского свидетельства, заключается не в простом сжигании колчедана или сернистого железа, а в многократном образовании, вследствие непрерывного его извлечения
(12)
из системы (в термодинамическом смысле слова) в момент его образования по вышеуказанной реакции с сернистым ангидридом в присутствии катализаторов, в первую очередь, самого же сернистого железа. Достигается это в отличной от описанной в других патентах аппаратуре достаточно вь1сокой шахтной печи, обеспечивающей максимально большой участок прохождения через сернистое железо совместно водяного пара, сернистого ангидрида и сероводорода. Вследствие того, что парциальное давление элементарной серы над окислами железа гораздо больше, чем сероводорода, происходит непрерывное извлечение сероводорода, концентрация которого остается постоянной и незначительной, но равновесие реакции (3FeS + 4H2O : РезО4 + - -SHjS-j-Hj) в конце концов сдвигается значительно вправо и таким образом способствует, как уже проверено в лаборатории экспериментально, использованию серы сернистого железа в виде элементарной до 88% или соответственно до 90°/о, точнее теоретически до 98, по отношению к общей сере колчедана, что отвечает равновесному составу газовой фазы следующей суммарной реакции восстановительной зоны процесса
3FeS + 4Н2О FesOi + ЗНоЗ + Hg
3H2S + На + 2SO2 2У25, + 4Н2О
3FeS + 2SO2 FesO + 2 У S,.
Таким образом, успех данного процесса теоретически можно ..объяснить также каталитическим действием водяного пара на реакцию взаимодействия между сернистым железом и водяным паром, которая в обыкновенных условиях, как это показали Wohler, Martin и Schidt идет, очень медленно и для практических целей непригодна.
При настоящем способе возможно обходиться, при достаточно хороших выходах серы, примерно только трехкратным количеством пара против стехиометрического количества; при этом тепло, необходимое для образования такого количества пара, может быть получено за счет физического тепла огарков, а также за счет использования тепла окислительной зоны процессе посредством устройства водяной руЗашки подобно устраиваемой в газогенераторах
или в специально поставленных холодильниках для выходящего газа.
Предмет изобретения.
1.Способ получения серы посредством взаимодействия сернистого ангидрида и сероводорода, образующихся из колчедана при сжигании его s печи в присутствии воздуха и водяного пара, отличающийся тем,что, с целью использования каталитического действия сернистого железа на реакцию взаимодействия названных газов в той же печи, высоту слоя щихты поддерживают достаточной для почти полного протекания реакции образования серы.
2.Прием выполнения способа, означенного в п. 1, отличающийся использованием тепла отходящих реакционных газов для получения водяного пара.
