AT101015B - Verfahren und Anlage zur Herstellung von synthetischem Ammoniak. - Google Patents
Verfahren und Anlage zur Herstellung von synthetischem Ammoniak.Info
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Description
<Desc/Clms Page number 1> Verfahren und Anlage zur Herstellung von synthetischem. Ammoniak. Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage für die Herstellung von synthetischem Ammoniak aus Stickstoff und elektrolytisch gewonnenem Wasserstoff, welches die Verwertung aller Nebenprodukte und die bestmögliche Wiedergewinnung der während des Verfahrens abfallenden Energie gestattet. Bei dem vorliegenden Verfahren wird der bei der Elektrolyse des Wassers als Abfall erzeugte Sauerstoff neben atmosphärischer Luft und eventuell auch Wasserdampf oder Kohlensäure vollständig oder fast vollständig für die Vergasung eines Brennmaterials oder für die folgende vollständige Ver- brennung des bei der Vergasung erhaltenen brennbaren Gases oder für beide Zwecke verwendet. Die bei der Verbrennung entwickelte Wärme dient zur Erzeugung von Triebkraft für die verschiedenen Maschinen- anlagen und von destilliertem Wasser für die Elektrolysatoren. Bei dieser Verwendung von Sauerstoff erhält man ein Verbrennungsgas, welches einen hohen Gehalt an Kohlensäure besitzt. Die Bestandteile des Gases, Stickstoff und Kohlensäure, können leicht durch hohen Druck und Kühlung auf eine Temperatur von nicht über 30 C getrennt werden. Man erhält so einerseits den für die Erzeugung von Ammoniak notwendigen Stickstoff und anderseits kann man die Kohlensäure sammeln und für die Bindung von Ammoniak als Ammoniumkarbonat, Ammoniumbikarbonat oder Harnstoff verwenden. Die Ausführung des Verfahrens wird im folgenden an Hand einer schematischen, beispielsweisen Zeichnung der dazu dienenden Anlage geschildert. Der in den Elektrolysatoren 1 erzeugte Wasserstoff kommt in den Gasometer 2 und wird von hier durch den Mehrstufenverdichter 3 unter einem Druck von 100 bis 1000 oder mehr Atm. abgesaugt. Der Sauerstoff dagegen wird in dem Gasometer 4 gesammelt. Der Ventilator 6 saugt Sauerstoff aus dem Gasometer 4 und atmosphärische Luft durch das Einwegventil in der Röhre 5. Die so erhaltene Gas- mischung, deren Zusammensetzung verändert werden kann, wird in den Brennstoffvergaser 7 geblasen. Das durch die Verblasung des Brennstoffes erhaltene Gas kommt in den Reiniger 8 und wird dann zu demKessel 9 eines Krafterzeugers geführt, wo es durch Luft oder eine Mischung von Luft oder Sauerstoff verbrannt wird. Zu dem System wird mehr oder weniger atmosphärische Luft durch das Ventil 5 zugeführt. Der in den Kessel 9 erzeugte Dampf dient zur Speisung einer Dampfmaschine mit elektrischem Generator und wird in einem Oberflächenkondensator kondensiert. Die so erhaltene elektrische Energie wird für die Elektrolyse von Wasser verwertet oder dient als Reserve für die elektrische Beleuchtung und den Betrieb der elektrischen Maschinen. Das durch den Kondensator gesammelte Kondensationswasser ist reines destilliertes Wasser und wird für den Elektrolysator zur Gewinnung von Wasserstoff und Sauerstoff benutzt. Die aus dem Kessel 9 kommenden Verbrennungsgase werden in einem Skrubber 10 gekühlt und durch den Ventilator 11 in den Gasometer 12 gesaugt. Die Gase bestehen aus Stickstoff und Kohlen- säuie. Die Zusammensetzung des Gemisches kann nach Belieben durch geeignete Veränderung der Be- dingungen der Vergasung und Verbrennung verändert werden. Von dem Gasometer 12 wir die Gas- mischung durch einen Mehrstufenkompressor 13 abgesaugt und auf 100 bis über 1000 Atm. zusammengepresst. Die komprimierte Mischung kommt dann zu einem Kühler. 14 und wird auf eine Temperatur nicht über 300 C abgekühlt. Die Kohlensäure wird als Flüssigkeit abgeschieden und in dem Skrubber-M gesammelt, von wo sie durch ein Ventil 16 abgelassen wird. Das Gas wird dann in dem Reiniger 17 mit Wasser gewaschen, wobei die letzten Spuren von Kohlensäure gelöst werden. Das einen hohen Gehalt an Kohlensäure besitzende Wasser wird durch das Ventil 18 abgelassen. Der reine kom- <Desc/Clms Page number 2> primierte Stickstoff wird in dem entsprechenden Gewichtsverhältnis mit Wasserstoff aus dem Kom- pressor 3 vermischt. Die Mischung von Stickstoff und Wasserstoff geht dann in den Reiniger 20 durch das Rohr 19 und aus dem Reiniger 20 in den Katalysator 21 und von hier in den Kühler 22. Der grössere Teil des Ammoniaks wird in flüssiger Form abgeschieden und im Behälter 23 gesammelt, von wo es durch das Ventil 24 abgelassen wird. Die verbundene Mischung kann wieder verwendet werden, indem man sie in den Kreislauf mittels der Zirkulationspumpe 25 zurückführt und eine Anreicherung mit frischer Mischung aus dem Rohr 19 vornimmt. Die aus dem Behälter 15 abfliessende Kohlensäure kann in Bomben gefüllt werden und für andere EMI2.1 Bindung von Ammoniak in Form von Ammoniumkarbonat, Ammoniumbikarbonat und Harnstoff dienen. PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung von synthetischem Ammoniak aus Stickstoff und elektrolytisch gewonnenem Wasserstoff, dadurch gekennzeichnet, dass der bei der Wasserelektrolyse abfallende Sauerstoff mindestens teilweise in Mischung mit Luft zur Verbrennung von Heizgasen dient, worauf nach Vermischung des abfallenden von Kohlensäure befreiten Stickstoff mit Hilfe von Wasserstoff die katalytische Vereinigung zu Ammoniak vorgenommen wird. 2. Anlage zur Herstellung von synthetischem Ammoniak, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wasserelektrolysator einerseits mit einem zur Aufnahme des erzeugten Wasserstoffes dienenden Gasometer 2, von dem eine Leitung zu einem Kompressor (3) führte und anderseits mittels einer Leitung den Sauerstoff in einen anderen Gasometer (4) abgibt, von wo der Sauerstoff mindestens teilweise vermittels eines Ventilators (6) nach Mischung mit Luft in einen Verbrennungsraum (9) und nach dort erfolgter Verbrennung in einem Skrubber (10) geführt wird, worauf die Gase einem dritten Gasometer (12), einem EMI2.2 **WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.
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