<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Gewinnung des in dem Brennstoff enthaltenen Stickstoffes.
Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Verfahren zum Betriebe von
Generatoren, und zwar unter Gewinnung von Nebenprodukten. Es ist bekannt, die Ausbeute bei Nebenprodukten durch die Anwesenheit von Wasserdampf zu beeinflussen.
Gemäss der vorliegenden Erfindung kann man die Wirkung des im Vergasungsgut bereits vorhandenen Wassers und des während des Prozesses eingeblasenen Dampfes oder Wassers dadurch erhöhen, dass man dem Vergasungsgut Salze zusetzt, insbesondere solche, welche Hydratwasser binden und es erst bei hoher Temperatur wieder abgeben. Dadurch wird die Ausbeute an Nebenprodukten, insbesondere bei dem Generatorbetrieb, ausserordentlich günstig beeinflusst.
Nur dann, wenn die Chloride in die Feuerzone gelangen und dort zersetzt werden, kommen folgende drei für die Wirksamkeit des vorliegenden Verfahrens entscheidenden Vorgänge zustande : i. In der Feuerzone, also dort, wo der Kohlestickstoff erst frei wird und für gewöhnlich zu freiem Stickstoff verbrennt, entsteht ein verhältnismässiger Überschuss von Salzsäure.
2. Dieser Überschuss von Salzsäure in statu nascendi verseift alle anwesenden oder entstehenden Stickstoffverbindungen zu Salmiak. Der Säureüberschuss wird in den oberen kälteren Zonen neutralisiert.
3. Auf diese Weise wird nicht nur die Entbindung des Stickstoffes in Gestalt von Ammoniak bzw. Salmiak gefördert, sondern tatsächlich wird der Stickstoff dort, wo er durch die hohe Temperatur am stärksten gefährdet und am schwierigsten in Ammoniak überzuführen ist, mit der grössten Salzsäurekonzentration behandelt und deren Wirkung noch durch den status nascens verstärkt.
Umgekehrt liegt der Fall bei den vergeblichen Versuchen, beim Mondgasverfahren Chloride zuzusetzen. Der bei diesem Verfahren unerlässliche gewaltige Wasserdampfüberschuss zersetzt nach bekannten chemischen Gesetzen zugesetzte Chloride schon bei verhältnismässig niedriger Temperatur, so dass bereits im oberen kühleren Generatorteil, wo das Ammoniak noch gar nicht temperaturgefährdet ist, sämtliche Salzsäure abgetrieben wird und der sogenannte Koksstickstoff, der erst bei hohen Temperaturen frei wird, schutzlos der zerstörenden Wirkung eben dieser hohen Temperaturen überlassen wird.
Bei der vorliegenden Erfindung dagegen handelt es sich darum, ohne erhöhten Dampfzusatz die Chloride voll zur Wirkung zu bringen. Im allgemeinen empfiehlt es sich, den Dampfzusatz nicht höher wie bisher zu wählen, nämlich vorteilhaft nicht mehr als 1/2 kg Dampf pro Kilo Kohle zu wählen. Aber auch selbst bei einem Dampfzusatz von i kg pro Kilo Kohle können die Chloride noch ihre Schutzwirkung auf das entstehende Ammoniak ausüben. Insbesondere empfiehlt es sich, die als Abfallprodukte billig erhältlichen Chloride, wie Bergsalz, Chlorcalcium, Chlormagnesium und dgl., zu verwenden.
Hierbei ergibt sich derbesondere Vorteil, dass praktisch aller Stickstoff der Kohle sich mit dem entsprechend bemessenen Chlorgehalt der Beschickung verbindet, sobald die Bildungsverhältnisse erreicht sind und in einheitlicher Form als Chlorammonium frei wird, so dass er beispielsweise durch fraktionierte Kondensation leicht gewonnen werden kann, umsomehr, da sich das Chlorammonium schon bei 4500 in fester Form auszuscheiden beginnt.
<Desc/Clms Page number 2>
Was die Ausführung des Verfahrens anbetrifft,. so ist es vollständig gleichgültig, auf welche Art und Weise die Chloride zugeführt werden. Massgebend ist nur, dass die Ammoniakbildung mit der Salzsäurebildung zeitlich konform geht, so dass in jedem Augenblick der Vergasungsperiode äquivalente Mengen von Salzsäure und Ammoniak vorhanden sind.
Zunächst bestimmt man durch einen Laboratoriumsversuch vorteilhaft nach der Methode von Kjeldahl den Stickstoffgehalt der Kohle und berechnet danach die dem Stickstoffgehalt
EMI2.1
in Form von Chloriden der Erdalkalien zugesetzt. Da diese nun die Salzsäure bei ver- schiedenen Temperaturen abspalten, so empfiehlt es sich, je nach der Kohlensorte und ins- besondere nach der Bauart bzw. nach der Betriebsweise des Gene. ators die Mischungen der einzelnen Chloridarten, beispielsweise Chlormagnesiumlauge bzw. Chlorcalciumlauge, zu wählen, um in jedem Augenblick entsprechend der Ammoniakbildung eine Salzsäureentwicklung zu erhalten.
Bei der Zuführung der Chloride muss man darauf achten, dass die Entwicklung der Salzsäure nicht in den höheren Zonen des Generators erfolgt, weil sonst in den tiefer gelegenen Zonen des Generators keine Salzsäure zur Bildung von Chlorammonium vorhanden ist.
Die vorliegende Erfindung bietet eine grosse Reihe von Vorteilen.
Es tritt keine Verringerung der Gasausbeute ein, der Kalorienweit des Gases ändert sich nur durch den Ausfall des Teers, der dadurch selbst erhalten wird. Irgendwelche erhöhte
Luft-oder Dampfzusätze erfolgen bei der vorliegenden Erfindung nicht.
Aus all diesem ergibt sich also, dass durch die Einschaltung einer Nebenproduktenanlage in Gemässheit der vorliegenden Erfindung der normale Generatorbetrieb in keinerlei Weise verschlechtert oder sonst irgendwie berührt wird, im Gegenteil, es treten eine Anzahl nicht unwesentlicher Vorteile für den Generatorbetrieb auf, wie beispielsweise der Fortfall des allwöchentlichen Ausbrennens der Kanäle und Gasleitungen.
Die in der Feuerzone entstehende Salzsäure verwandelt einmal alle vorhandenen oder entstehenden Ammoniakverbindungen in Chlorammonium und verseift zum anderen alle anderen Stickstoffverbindungen ebenfalls zn Chlorammonium. Einzig und allein bei der Salzsäure ist es möglich, und allein bei der Überführung in Chlorammonium gelingt es, das gesammte Ammoniak als einheitliches Salz heraus zu gewinnen. Die Erfindung ist ausserordentlich überraschend und nicht ohne weiteres naheliegend, wei man beispielsweise vermuten müsste, dass die auch stets vorhandene Schwefelsäure, welche an sich Salzsäure auszutreiben vermag, noch viel geeigneter wäre, das Ammoniak in eine einheitliche Form überzuführen.
Aber tatsächlich ist es unmöglich, mittels der Schwefelsäure eine einheitliche Form zu gewinnen, weil schwefelsaures Ammoniak im Gegensatz zu Chlorammonium nicht flüchtig ist.
Hinzu kommt eine ganz überraschende Ausbeuteerhöhung. Das Chlorion scheint eine besondere Schutzwirkung auszuüben, welche die Zersetzung verhindert.
Eine weitere Besonderheit des Arbeitens auf Chlorammonium besteht darin, dass bei dem Waschen der Gase die Temperatur des Kühlwassers ohne weiteres bis zum Siedepunkt erhöht werden kann. Bei dem gewöhnlichen Ammoniakwasser muss bekanntlich das Kühlwasser auf einer möglichst niedrigen Temperatur erhalten werden, um das Entweichen des Ammoniaks zu verhindern. Dadurch erübrigt sich bzw. vereinfacht sich die Rückkühlung des Waschwassers, ohne dass ein Entweichen des Ammoniaks zu befürchten ist.
Die Möglichkeit, den gesamten Stickstoff in eine einheitliche Form überzuführen, bietet den weiteren Vorteil, dass das Abtreiben mit Kalk in Fortfall kommt, wie auch die
EMI2.2
technisch reiner Form durch einfaches Auskristallisieren aus der wässerigen Lösung gegewonnen werden.