DE102016004162A1

DE102016004162A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Binden und/oder Asorbieren von Ammoniak aus einem Flüssigwerkstoff

Info

Publication number: DE102016004162A1
Application number: DE102016004162.5A
Authority: DE
Inventors: Gregor Luthe; Ludger Gausling
Original assignee: Windplussonne GmbH
Current assignee: Windplussonne GmbH
Priority date: 2016-04-11
Filing date: 2016-04-11
Publication date: 2017-10-12

Abstract

Verfahren zum Binden und/oder Absorbieren von Ammoniak, Ammonium und/oder dessen Salzen, primären, sekundären, tertiären und/oder quaternären organischen Derivaten des Ammoniaks und Ammoniums aus dem Gasraum über einem Flüssigwerkstoff in einer Trocknungsanlage, wobei (1) der Flüssigwerkstoff unter Rühren erhitzt wird, so dass sich eine die besagten Gase enthaltende Gasphase bildet, (2) in Kontakt bringen der Gasphase mit einem gasdurchlässigen mit Säure und/oder Säureanhydriden getränkten Filter, einem gasdurchlässigen, getränkten Textil, einem gasdurchlässigen, getränkten Papier, einer sauren Spurenlösung und/oder einer Vernebelung von Säure, (3) Abtransport der von den besagten Gasen befreiten Gasphase durch einen Luftstrom und (4) Wiedergewinnung der Verbindungen von Ammoniak, Ammonium und/oder dessen Salzen, primären, sekundären, tertiären und/oder quaternäre organischen Derivaten des Ammoniaks und Ammoniums mit den Säuren und/oder Säureanhydriden; Vorrichtung zu Durchführung des Verfahrens und Verwendung des Verfahrens und der Vorrichtung zur Herstellung von Wertstoffen und als CO2-Senke.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Binden und/oder Absorbieren von Ammoniak aus einem Flüssigwerkstoff, insbesondere Gülle oder Jauche.
Stand der Technik
In der Landwirtschaft entstehen aufgrund des Transportes und der Entsorgung von Gülle erhebliche Kosten. Um diese zu verringern, wird der Flüssigkeitsanteil der Gülle heute zumeist verdampft. Dadurch wird das Gewicht der Gülle verringert und die Transport- und Entsorgungskosten somit reduziert. Der verbleibende Feststoffanteil kann dann verbrannt werden. Alternativ ist er auch als Dünger verwendbar.
Das Verdampfen des Flüssigkeitsanteils verursacht jedoch aufgrund der dabei erforderlichen hohen Temperaturen (> 80°C) erhebliche Kosten. Zudem werden dabei Ammoniak, Schwefelwasserstoff und weitere Gase mit verdampft und treten in die Umgebung aus.
Um das Ammoniak nicht in die Umgebung zu verdampfen, werden der Gülle beim Verdampfen Bindemittel zugefügt. Dies ist aber nur bei Raumtemperatur zufriedenstellend möglich.
Alternativ wird das Ammoniak mittels starken Säuren wie beispielsweise Schwefelsäure in der Gülle gebunden.
Teilweise wird das Ammoniak auch ozonisiert, wobei hoch giftige Oxime entstehen. Der umgesetzte Anteil Ammoniak ist beim Ozonisieren zudem nur sehr gering.
Auch werden Gaswäscher in den Wasserdampfstrom und Gasstrom eingebaut, um mittels Säuren eine Absorption und Bindung des Ammoniaks zu erreichen.
Insgesamt gibt es derzeit keine kostengünstige Möglichkeit, das Ammoniak aus der Gülle zu binden, so dass dieses nicht in die Umgebung gelangt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zu schaffen, mit das Ammoniak aus Flüssigwerkstoffen wie beispielsweise Flüssigabfälle, Gärreste, tierische Abfälle, insbesondere Gülle, Schlachtabfälle, Jauche, Exkremente, Biogasanlagenabfall, Klärschlamm und/oder Effluent, nachhaltig, kostengünstig und umweltfreundlich gebunden werden können und dieses in einen Wertstoff umgewandelt wird.
Ein Flüssigwerkstoff im Sinne der Erfindung ist ein organischer und/oder anorganischer Flüssigwerkstoff, insbesondere eine Dispersion oder eine Suspension. Solche Flüssigwerkstoffe sind beispielsweise Flüssigabfälle, Biogasanlagenabfall, Schlämme aus der Textil- oder der Papierindustrie, Gärreste, tierische Abfälle, Gülle, Schlachtabfälle, Jauche, Exkremente, Fäkalabwässer, Silagen, Kompostabfälle, Gärabfälle oder Effluent. Im Flüssigwerkstoff können Feststoffpartikel und -fasern unterschiedlicher Größe und/oder Dichte enthalten sein. Die Größe der Feststoffpartikel und -fasern kann Nanometer, Mikrometer, Millimeter, Zentimeter und/oder Dezimeter groß sein. Der Flüssigwerkstoff kann eine leicht flüssige, niedrige bis pastöse, oder hohe Viskosität aufweisen.
Ammoniak im Sinne der Erfindung ist auch Ammonium, und dessen Salze, sowie primäre, sekundäre, tertiäre und quaternäre organische Derivate des Ammoniaks und Ammoniums.
Erfindungsgemässe Lösung
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren, das in das Separiersystem so eingebaut ist, dass ein gasdurchlässiger, getränkter Filter, ein gasdurchlässiges, getränktes Textil, ein gasdurchlässiges, getränktes Papier, eine saure Sprühloesung und/oder eine Vernebelung von Säure oder deren Kombination wie das Besprühen eines Textils oder das Aufnebeln hiervon, in einem Bereich des Verdampfers geschieht indem idealerweise Wasser angereichert mit Ammoniak vorliegt.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren, das in das Separiersystem so eingebaut ist, dass ein gasdurchlässiger, getränkter Filter, ein gasdurchlässiges, getränktes Textil, ein gasdurchlässiges, getränktes Papier, eine saure Sprühloesung und/oder eine Vernebelung von Säure oder deren Kombination wie das Besprühen eines Textils oder das Aufnebeln hiervon, in einem Bereich des Verdampfers geschieht indem idealerweise Wasser angereichert mit Ammoniak vorliegt. Vorzugsweise geschieht dies in der mit Ammoniak und wasserangereicherten Gasphase oberhalb des Flüssigwerkstoffs.
Der gasdurchlässige, getränkte Filter ist aus einem säurestabilen Material wie Kunststoff, Holz, Glas oder Metall aufgebaut. Er besitzt eine Porenweite, die einerseits den Durchlass von Gas ermöglicht, andererseits aber auch die Tröpfchen der aufgesprühten und/oder aufgenebelten Säure halten kann.
Das gasdurchlässiges, getränkte Textil hat die Form eines Gewebes oder eines Gewirkes und es ist gleichfalls aus einem säurestabilen Material wie Kunststoff, Naturstoff oder Kunststoff-Naturstoff-Gemische hergestellt. Es kann die Form eines Tuches haben, das parallel zur Oberfläche des Flüssigwerkstoffs angeordnet ist.
In einer Abwandlung dieser Ausführungsform kann das Textil auch schräg unter einem bestimmten Winkel zur Oberfläche des Flüssigwerkstoffs angeordnet sein. Dies bietet die Möglichkeit, die Säure durch Kapillarwirkung aus einem extern angeordneten Säurebehälter abzusaugen und die geneigte Textilfläche herab laufen zu lassen.
Das Textil kann aber auch die Form von Tuchlappen haben, die in den Gasraum oberhalb des Flüssigwerkstoffs hängen.
Das gasdurchlässige, getränkte Papier kann ebenfalls die Form eines gegebenenfalls mehrlagigen Blattes haben, das parallel zur Oberfläche des Flüssigwerkstoffs angeordnet ist.
In einer Abwandlung dieser Ausführungsform kann das Papierblatt auch schräg unter einem bestimmten Winkel zur Oberfläche des Flüssigwerkstoffs angeordnet sein. Dies bietet die Möglichkeit, die Säure durch Kapillarwirkung aus einem extern angeordneten Säurebehälter abzusaugen und die geneigte Papierfläche herab laufen zu lassen.
Das Papier kann aber auch die Form von Papierstreifen haben, die in den Gasraum oberhalb des Flüssigwerkstoffs hängen. Außerdem kann es die Form eines Sacks haben, der in den Gasraum hineinragt.
In einer weiteren Ausführungsform werden die vorstehend geschilderten Materialien mit Säuren besprüht oder vernebelt. Zu diesem Zweck können im Gasraum Vorrichtungen zur Zufuhr von Säuren mit Düsen zum Versprühen oder Vernebeln angeordnet sein.
In einer weiteren Ausführungsform können die Säuren in den Gasraum gesprüht und/oder im Gasraum vernebelt werden.
Die vorstehend beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen können auch miteinander kombiniert werden.

Als Säuren werden alle typischen Säuren genutzt wie: Schwefelsäure, schwefelige Säure, Salzsäure, Kieselsäure, Phosphorsäure, Kohlensäure, Essigssäure, Benzoesaeure, Salpetersäuere. Weitere Säuren sind:

Trivialname	IUPAC-Name	Formel
Abietinsäure	Abieta-7,14-dien-19-carbonsäure	C₂₀H₃₀O₂
Acrylsäure	Propensäure	H₂C=CH-COOH
Adipinsäure	Hexandisäure	HOOC-(CH₂)₄-COOH
Apfelsäure	2-Hydroxybutandisäure	HOOC-CH₂-CH(OH)-COOH
Alendronsäure	4-Amino-1-hydroxybutyliden-Diphosphonsäure	C₄H₁₃NO₇P₂
Ameisensäure	Methansäure	HCOOH
Amidosulfonsäure	Amidoschwefelsäure	H₂N-SO₂-OH
Antimonsäure	Hexahydroxoantimon(V)-säure	H[Sb(OH)₆]
Arachidonsäure	5,8,11,14-Eicosatetraensäure	C₂₀H₃₂O₂
Arachinsäure	Eicosansäure	H₃C-(CH₂)₁₈-COOH
Arsenige Säure	Trihydrogenarsenit	H₃AsO₃
Arsensäure	Trihydrogenarsenat	H₃AsO₄
Ascorbinsäure	(5R)-5-[(1S)-1,2-Dihydroxyethyl]-3,4-dihydroxy-5-hydrofuran-2-on	C₆H₈O₆
Barbitursäure	2,4,6-Trihydroxy-pyrimidin	C₄H₄N₂O₃
Behensäure	Docosansäure	H₃C-(CH₂)₂₀-COOH
Benzoesäure	Benzolcarbonsäure	C₆H₅COOH
Bernsteinsäure	Butandisäure	HOOC-(CH₂)₂-COOH
Blausäure	Cyanwasserstoff	HCN
Bicinchoninsäure	2,2'-Bichinolin-4,4'-dicarbonsäure	C₂₀H₁₂N₂O₄
Borsäure	Trihydrogenborat	H₃BO₃
Brenztraubensäure	2-Oxopropansäure	CH₃-CO-COOH
Bromsäure	Hydrogenbromat	HBrO₃
Bromige Säure	Hydrogenbromit	HBrO₂
Bromwasserstoffsäure	Hydrogenbromid	HBr
Buttersäure	Butansäure	H₃C-(CH₂)₂-COOH
Caprinsäure	Decansäure	H₃C-(CH₂)₈-COOH
Capronsäure	Hexansäure	H₃C-(CH₂)₄-COOH
Caprylsäure	Octansäure	H₃C-(CH₂)₆-COOH
Carbaminsäure	Aminomethansäure	H₂N-COOH
Cerotinsäure	Hexacosansäure	C₂₅H₅₁COOH
Chinasäure	1,3,4,5-Tetrahydroxy-cyclohexan-1-carbonsäure	O₆H₇(OH)₄COOH
Chloressigsäure	Monochlorethansäure	H₂ClC-COOH
Chlorige Säure	Hydrogenchlorit	HClO₂
Chlorsäure	Hydrogenchlorat	HClO₃
Chorisminsäure	(3R)-trans-(1-Carboxyvinyloxy)-4-hydroxy-1,5-cyclohexadien-1-carbonsäure	C₁₀H₁₀O₆
Citronensäure	3-Carboxy-3-hydroxy-pentan-1,5-disäure	HOOC-CH₂-C(OH)(COOH)-CH₂-COOH
Clavulansäure	-	C₈H₉NO₅
Cyansäure	Hydrogencyanat	HOCN
Dichromsäure	Dihydrogendichromat	H₂Cr₂O₇
Dischwefelsäure	Dihydrogendisulfat	H₂S₂O₇
Ellagsäure	-	C₁₄H₆O₈
Erucasäure	cis-13-Docosensäure	H₃C-(CH₂)₇CH=CH-(CH₂)₁₁-COOH
Essigsäure	Ethansäure	CH₃COOH
Fluoressigsäure	Monofluorethansäure	CH₂F-COOH
Flusssäure	Fluorwasserstoffsäure	HF
Fumarsäure	(2E)-But-2-endisäure	HOOC-CH=CH-COOH
Fusarinsäure	5-Butyl-pyridin-2-carbonsäure	C₁₀H₁₃NO₂
Fusidinsäure	-	C₃₁H₄₈O₆
Gallussäure	3,4,5-Trihydroxybenzoesäure	C₇H₆O₅
Gamma-Aminobuttersäure	4-Aminobutansäure	H₂N-(CH₂)₃-COOH
Gamma-Hydroxybuttersäure	4-Hydroxybutansäure	HO-(CH₂)₃-COOH
Gluconsäure	2,3,4,5,6-Pentahydroxyhexansäure	C₆H₁₂O₇
Glutarsäure	Pentandisäure	HOOC-(CH₂)₃-COOH
Glycolsäure	Hydroxyethansäure	HOCH₂-COOH
Glyoxalsäure	Ethanalsäure	O=CH-COOH
Harnsäure	2,6,8-Trihydroxypurin	C₅H₄N₄O₃
Hippursäure	-	C₉H₉NO₃
Hypochlorige Säure	Hydrogenhypochlorit	HClO
Ibotensäure	α-Amino-3-hydroxy-5-isoxazolessigsäure	C₅H₆N₂O₄
Icosensäure	Eicos-11-ensäure	H₃C-(CH₂)₇-CH=CH-(CH₂)₉-COOH
Indol-3-essigsäure	1H-Indol-3-Ethansäure	C₁₀H₉NO₂
Iodsäure	Hydrogeniodat	HIO₃
Iodwasserstoffsäure	Hydrogeniodid	HI
Isocitronensäure	3-Carboxy-2-hydroxy-pentan-1,5-disäure	C₆H₈O₇
Isocyansäure	Hydrogenisocyanat	HNCO
Isophthalsäure	1,3-Benzoldicarbonsäure	C₈H₆O₄
Kieselsäure		H₄SiO₄
Königswasser	-	Mischung aus 3 Teilen Salzsäure und 1 Teil Salpetersäure
Kohlensäure	Dihydrogencarbonat	H₂CO₃
Laurinsäure	Dodecansäure	H₃C-(CH₂)₁₀-COOH
Lignocerinsäure	Tetracosansäure	H₃C-(CH₂)₂₂-COOH
Linolensäure	(all-cis)-Octadeca-9,12,15-triensäure	C₁₈H₃₀O₂
Linolsäure	(cis,cis)-Octadeca-9,12-diensäure	C₁₈H₃₂O₂
Maleinsäure	(2Z)-But-2-endisäure	HOOC-CH=CH-COOH
Malonsäure	Propandisäure	HOOC-CH₂-COOH
Mandelsäure	2-Hydroxy-2-phenylethansäure	C₈H₈O₃
Mangansäure		H₂MnO₄
Margarinsäure	Heptadecansäure	H₃C-(CH₂)₁₅-COOH
Melissinsäure	Triacontansäure	C₂₉H₅₉COOH
Metakieselsäure	-	H₂SiO₃
Methansulfonsäure	-	CH₃S-O₃H
Milchsäure	2-Hydroxypropansäure	H₃C-CH(OH)-COOH
Molybdänsäure	Dihydrogenmolybdat	H₂MOO₄
Montansäure	Octacosansäure	C₂₇H₅₅COOH
Myristinsäure	Tetradecansäure	H₃C-(CH₂)₁₂-COOH
N-Acetylneuraminsäure	-	C₁₀H₁₉NO₉
Nervonsäure	Delta-15-cis-Tetracosensäure	H₃C-(CH₂)₇-CH=CH-(CH₂)₁₃-COOH
kein Trivialname	Nonadecansäure	H₃C-(CH₂)₁₇-COOH
Ölsäure	(9Z)-Octadec-9-ensäure	H₃C-(CH₂)₇-CH=CH-(CH₂)₇-COOH
Önanthsäure	Heptansäure	H₃C-(CH₂)₅-COOH
Orthodikieselsäure	Hexahydrogendisilicat	H₆Si₂O₇
Orthokieselsäure	Tetrahydrogensilicat	H₄SiO₄
Oxalessigsäure	2-Oxo-butandisäure	HOOC-CH₂-CO-COOH
Oxalsäure	Ethandisäure	HOOC-COOH
Palmitinsäure	Hexadecansäure	H₃C-(CH₂)₁₄-COOH
Palmitoleinsäure	(9Z)-Hexadece-9-nsäure	H₃C-(CH₂)₅-CH=CH-(CH₂)₇-COOH
Pelargonsäure	Nonansäure	H₃C-(CH₂)₇-COOH
kein Trivialname	Pentadecansäure	H₃C-(CH₂)₁₃-COOH
Perchlorsäure	Hydrogenperchlorat	HClO₄
Peroxodischwefelsäure	Dihydrogendipersulfat	H₂S₂O₈
Peroxosalpetersäure	Hydrogenpernitrat	HNO₄
Phenylessigsäure	1-Benzolethansäure	C₈H₈O₂
Phosphorsäure	Trihydrogenphosphat	H₃PO₄
Phthalsäure	1,2-Benzoldicarbonsäure	C₈H₆O₄
Pikrinsäure	2,4,6-Trinitrophenol	C₆H₃N₃O₇
Propionsäure	Propansäure	H₃C-CH₂-COOH
Quadratsäure	3,4-Dihydroxycyclobut-3-en-1,2-dion	C₄H₂O₄
Rizinolsäure	12-Hydroxy-(9Z)-octadec-9-ensäure	C₁₈H₃₄O₃
Salicylsäure	2-Hydroxybenzoesäure	C₇H₆O₃
Salpetersäure	Hydrogennitrat	HNO₃
Salpetrige Säure	Hydrogennitrit	HNO₂
Salzsäure	Chlorwasserstoffsäure/Hydrogenchlorid	HCl
Schwefelsäure	Dihydrogensulfat	H₂SO₄
Schwefelwasserstoff	Dihydrogensulfid	H₂S
Schweflige Säure	Dihydrogensulfit	H₂SO₃
Shikimisäure	3,4,5-Trihydroxy-1-cyclohexencarbonsäure	C₇H₁₀O₅
Sorbinsäure	(2E,4E)-2,4-Hexadiensäure	C₈H₈O₂
Stearinsäure	Octadecansäure	H₃C-(CH₂)₁₆-COOH
Stickstoffwasserstoffsäure	Hydrogenazid	HN₃
Styphninsäure	2,4,6-Trinitro-1,3-hydroxybenzol	C₈H₃N₃O₈
Sulfanilsäure	4-Amino-1-benzolsulfonsäure	C₆H₇NO₃S
Tellursäure	Hexahydrogentellurat	H₆TeO₆
Terephthalsäure	Benzol-1,4-dicarbonsäure	C₈H₆O₄
Tetrahydrofolsäure	N-[(6S)-5,6,7,8-Tetrahydropteroyl]-L-glutaminsäure	C₁₉H₂₃N₇O₆
Thioschwefelsäure	Dihydrogenthiosulfat	H₂S₂O₃
Trichloressigsäure	Trichlorethansäure	Cl₃C-COOH
Trifluoressigsäure	Trifluorethansäure	F₃C-COOH
kein Trivialname	Tridecansäure	H₃C-(CH₂)₁₁-COOH
kein Trivialname	Undecansäure	H₃C-(CH₂)₉-COOH
Valeriansäure	Pentansäure	H₃C-(CH₂)₃-COOH
Vulpinsäure	-	C₁₉H₁₄O₅
Weinsäure	2,3-Dihydroxybutandisäure	HOOC-CH(OH)-CH(OH)-COOH
Wolframsäure	Dihydrogenwolfrat	H₂WO₄
Zimtsäure	3-Phenylpropensäure	C₉H₈O₂

Anorganische Säuren Halogenwasserstoffsäuren

Trivialname	Formel
Bromwasserstoffsäure	HBr
Flusssäure	HF
Iodwasserstoffsäure	HI
Salzsäure	HCl

Sauerstoffsäuren

Trivialname	Formel
Antimonsäure	H[Sb(OH)₆]
Arsenige Säure	H₃AsO₃
Arsensäure	H₃AsO₄
Borsäure	H₃BO₃
Bromige Säure	HBrO₂
Bromsäure	HBrO₃
Chlorige Säure	HClO₂
Chlorsäure	HClO₃
Chromsäure	H₂CrO₄
Cyansäure	HOCN
Dichromsäure	H₂Cr₂O₇
Dischwefelsäure	H₂S₂O₇
Hypochlorige Säure	HClO
Hypobromige Säure	HBrO
Hypoiodige Säure	HIO
Iodige Säure	HIO₂
Iodsäure	HIO₃
Isocyansäure	HNCO
Kohlensäure	H₂CO₃
Mangansäure	H₂MnO₄
Metakieselsäure	H₂SiO₃
Molybdänsäure	H₂MoO₄
Orthodikieselsäure	H₆Si₂O₇
Orthokieselsäure	H₄SiO₄
Perbromsäure	HBrO₄
Perchlorsäure	HClO₄
Periodsäure (Orthoperiodsäure)	H₅IO₆
Peroxodischwefelsäure	H₂S₂O₆
Peroxosalpetersäure	HNO₄
Phosphorsäure	H₃PO₄
Salpetersäure	HNO₃
Salpetrige Säure	HNO₂
Schwefelsäure	H₂SO₄
Schweflige Säure	H₂SO₃
Tellursäure	H₆TeO₆
Thioschwefelsäure	H₂S₂O₃
Wolframsäure	H₂WO₄

Sonstige

Trivialname	Formel
Amidosulfonsäure	H₂N-SO₂-OH
Cyanwasserstoff	HCN
Königswasser	Mischung aus 3 Teilen Salzsäure und 1 Teil Salpetersäure
Schwefelwasserstoff	H₂S
Stickstoffwasserstoffsäure	HN₃

Organische Säuren Carbonsäuren aliphatische Carbonsäuren

Trivialname (IUPAC-Name)	Formel
Acrylsäure	H₂C=CH-COOH
Adipinsäure	HOOC-(CH₂)₄-COOH
Apfelsäure	HOOC-CH(OH)-CH₂-COOH
Ameisensäure	HCOOH
Arachidonsäure	H₃C-(CH₂)₄-(CH)₂-CH₂-(CH)₂-CH₂-(CH)₂-CH₂-(CH)2-(CH₂)₃-COOH
Arachinsäure	H₃C-(CH₂)₁₈-COOH
Behensäure	H₃C-(CH₂)₂₀-COOH
Bernsteinsäure	HOOC-(CH₂)₂-COOH
Buttersäure	H₃C-(CH₂)₂-COOH
Caprinsäure	H₃C-(CH₂)₈-COOH
Capronsäure	H₃C-(CH₂)₄-COOH
Caprylsäure	H₃C-(CH₂)₆-COOH
Carbaminsäure	H₂N-COOH
Chloressigsäure	H₂ClC-COOH
Erucasäure	H₃C-(CH₂)₇-CH=CH-(CH₂)₁₁-COOH
Essigsäure	H₃C-COOH
Fluoressigsäure	CH₂F-COOH
Fumarsäure	HOOC-CH=CH-COOH (trans-Stellung)
Gamma-Aminobuttersäure	H₂N-(CH₂)₃-COOH
Gamma-Hydroxybuttersäure	HO-(CH₂)₃-COOH
Gluconsäure	C₆H₁₂O₇
Glutarsäure	HOOC-(CH₂)₃-COOH
Glycolsäure	HOCH₂-COOH
Glyoxalsäure	O=CH-COOH
Icosensäure	H₃C-(CH₂)₇-CH=CH-(CH₂)₉-COOH
Isocitronensäure	C₆H₈O₇
Laurinsäure	H₃C-(CH₂)₁₀-COOH
Lignocerinsäure	H₃C-(CH₂)₂₂-COOH
Linolensäure	H₃C-CH₂-CH=CH-CH₂-CH=CH-CH₂-CH=CH-(CH₂)₇-COOH (cis-Stellungen)
Linolsäure	H₃C-(CH₂)₄-CH=CH-CH₂-CH=CH-(CH₂)₇-COOH (cis-Stellungen)
Maleinsäure	HOOC-CH=CH-COOH (cis-Stellung)
Malonsäure	HOOC-CH₂-COOH
Margarinsäure	H₃C-(CH₂)₁₅-COOH
Milchsäure	H₃C-CH(OH)-COOH
Myristinsäure	H₃C-(CH₂)₁₂-COOH
Nervonsäure	H₃C-(CH₂)₇-CH=CH-(CH₂)₁₃-COOH
Nonadecansäure	H₃C-(CH₂)₁₇-COOH
Ölsäure	H₃C-(CH₂)₇-CH=CH-(CH₂)₇-COOH (cis-Stellung)
Önanthsäure	H₃C-(CH₂)₅-COOH
Oxalessigsäure	HOOC-CH₂-CO-COOH
Oxalsäure	HOOC-COOH
Palmitinsäure	H₃C-(CH₂)₁₄-COOH
Palmitoleinsäure	H₃C-(CH₂)₅-CH=CH-(CH₂)₇-COOH
Pelargonsäure	H₃C-(CH₂)₇-COOH
Pentadecansäure	H₃C-(CH₂)₁₃-COOH
Propionsäure	H₃C-CH₂-COOH
Quadratsäure	C₄H₂O₄
Rizinolsäure	C₁₈H₃₄O₃
Sorbinsäure	H₃C-CH=CH-CH=CH-COOH (trans-Stellung)
Stearinsäure	H₃C-(CH₂)₁₆-COOH
Trichloressigsäure	Cl₃C-COOH
Trifluoressigsäure	F₃C-COOH
Tridecansäure	H₃C-(CH₂)₁₁-COOH
Undecansäure	H₃C-(CH₂)₉-COOH
Valeriansäure	H₃C-(CH₂)₃-COOH
Weinsäure	HOOC-CH(OH)-CH(OH)-COOH
Zitronensäure	HOOC-CH₂-C(OH)(COOH)-CH₂-COOH

Aromatische Carbonsäuren

Trivialname (IUPAC-Name)	Formel
Abietinsäure	C₂₀H₃₀O₂
Aconitsäure	HOOC-CH=CH(COOH)-CH₂-COOH
Acetylsalicylsäure	HOOC-C₆H₄-COOCH₃
Barbitursäure	C₄H₄N₂O₃
Benzoesäure	C₆H₅COOH
Bicinchoninsäure	C₂₀H₁₂N₂O₄
Chinasäure	C₆H₇(OH)₄COOH
Chorisminsäure	C₁₀H₁₀O₆
Clavulansäure	C₈H₉NO₅
Ellagsäure	C₁₄H₆O₈
Fusarinsäure	C₁₀H₁₃NO₂
Fusidinsäure	C₃₁H₄₈O₆
Gallussäure	C₇H₆O₅
Harnsäure	C₅H₄N₄O₃
Hippursäure	C₉H₉NO₃
Ibotensäure	C₅H₆N₂O₄
Indol-3-essigsäure	C₁₀H₉NO₂
Mandelsäure	C₈H₈O₃
N-Acetylneuraminsäure	C₁₀H₁₉NO₉
Phenylessigsäure	C₈H₈O₂
Phthalsäure	C₈H₆O₄
Pikrinsäure	C6H₃N3O₇
Salicylsäure	C₇H₆O₃
Shikimisäure	C₇H₁₀O₅
Styphninsäure	C₆H₃N₃O₈
Sulfanilsäure	C₆H₇NO₃S
Terephthalsäure	C₈H₆O₄
Tetrahydrofolsäure	C₁₉H₂₃N₇O₆
Vulpinsäure	C₁₉H₁₄O₅
Zimtsäure	C₉H₈O₂

Auch können Säureanhydride genutzt werden. Anhydride sind eine Gruppe chemischer Verbindungen, die immer Derivate sauerstoffhaltiger Säuren sind. Sie entstehen formal durch Abspaltung von Wasser (Dehydratisierung) aus einer Säure. Auch gasförmige Anhydride wie CO₂, die in die wässrigen Lösungen eingeleitet werden, werden hierunter verstanden.
Ebenso können auch feste Säuren hierunter verstanden werden wie sauere Zeolithe. Ebenso werden hierunter Kationenaustauscher verstanden werden. Diese können einmalig oder mehrfach gebraucht und regeniert werden.
Das sauere Material kann mit Sorbentien, wie Kieselgur, Silikaten, Kohlen und Sedimentmaterialien vergesellschaftet sein.
Die Gaströme in der Trocknungsanlage können turbulent und/oder laminar sein.
Die vom Ammoniak befreiten Gase können mithilfe besagter Gasströme über ein Auslassrohr ins Freie geleitet werden, ohne dass dabei die Umwelt geschädigt wird.
Die Verbindungen des Ammoniaks, die sich auf den Filtern, den Papieren und/oder Textilien ansammeln, können als Wertprodukte eingesammelt und weiter verwertet werden.
In der für das Verfahren ausgelegten Vorrichtung oder Trocknungsanlage können noch übliche und bekannte hydraulische, pneumatische, mechanische und elektronische Mess- und Regelvorrichtungen vorgesehen sein. Diese können sich auch im Auslassrohr befinden, um beispielsweise den Abgasstrom zu überwachen. Außerdem kann die Vorrichtung oder Trocknungsanlage mithilfe von elektronischen Datenverarbeitungsanlagen automatisch gesteuert werden. Des Weiteren können Vorrichtungen zur mechanischen Bewegung des Flüssigwerkstoffs vorgesehen sein. Ferner können Vorrichtungen zur Entnahme von Werkstoffen, die sich auf den Filtern, den Textilien, den Papieren oder in dem Flüssigwerkstoffs angesammelt haben vorgesehen sein. Wesentlich sind Vorrichtungen zum Erwärmen des Flüssigwerkstoffs.
Die Trocknungsanlage ist aus gegenüber Säuren und Basen stabilen Materialien aufgebaut. Vorzugsweise wird Edelstahl verwendet.
Sie kann auch als Ganzes in einen Kamin eingebaut werden.
Die Vorteile der Erfindung sind vielfältig

1. So wird das Ammoniak chemisch gebunden, ohne dass große Mengen Ammoniakbinder in die Flüssigwerkstoffe direkt eingeleitet werden müssen.
2. Das Ammoniak kann gebunden werden, ohne dass ein Gaswäscher installiert werden muss.
3. Eine Fahne im Gasstrom kann wie ein bereits vorhandenes Spritzfilter genutzt werden.
4. Eine Verneblung oberhalb des Flüssigwerkstoffs führt zu einer vergrößerten Oberfläche, wodurch Ammoniak effektiver gebunden wird.
5. Das aus der Abtrennung des Ammoniaks gewonnene Material kann getrennt und gesammelt werden und als Wertstoff wie zum Beispiel Flüssigdünger genutzt werden.
6. Das gewonnene Material aus der Abtrennung des Ammoniaks kann in den Flüssigwerkstoff oder die abgetrennte Trockenmasse hinzugegeben werden und als Feststoffdüenger genutzt werden.
7. Das Treibhausgases CO₂ kann nutzbringend verwertet werden.
8. Mit der Bindung durch Phosphorsäere und deren Derivaten wird zugleich eine Phosphorquelle für die Düngung geschaffen.

Die nachstehend beschriebene Ausführungsform ist nur beispielhaft und nicht abschließend aufgeführt. Das Beispiel soll demnach die Vielfalt der Möglichkeiten verdeutlichen, und der Fachmann kann aufgrund seines allgemeinen Fachwissens ohne Weiteres, weiter Möglichkeiten angeben. Es versteht sich daher, dass die vorstehend genannten und nachstehend näher erläuterten Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen und Konfigurationen, sondern auch in anderen Kombinationen und Konfigurationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Figur
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügte Figur genommen wird. Es zeigt in vereinfachter, nicht maßstäblicher Darstellung:
1 zeigt die Draufsicht auf einen horizontalen Längsschnitt durch eine Trocknungsanlage 1.
Bezugszeichenliste

1: Trocknungsanlage
2: Flüssigwerkstoff
2.1: Behälter für den Flüssigwerkstoff
3: Gasphase über dem Flüssigwerkstoff
4: Tuch aus Textil
5: Zufuhrleitung für die Säure
6: Sprühdüse für die Säure
7: Sprühkegel
8: Luftgebläse
9: ammoniakfreier Luftstrom
10: Auslassrohr
11: Heizmantel
12: Rührerblatt
13: Rührwelle
14: Drehrichtung
15: Wellendichtung
16: Gasraum oberhalb der Ammoniakabsorption

Ausführliche Beschreibung der Fig. 1
Die 1 zeigt eine Draufsicht auf einen vertikalen Längsschnitt durch eine Trocknungsanlage 1 aus Edelstahl für Gülle 2, die sich in einem Güllebehälter 2.1 befand. Die Gülle 2 wurde mit einem Heizmantel 11 auf 80°C erhitzt und mithilfe eines Rührwerks, umfassend ein Rührerblatt 12 und eine mit einer Abdichtung 15 versehenen Rührwelle, heftig gerührt. Die Drehrichtung 14 wird durch den Pfeil symbolisiert.
Durch das Erhitzen und die Verwirbelung der Gülle 2 bildete sich oberhalb ihrer Oberfläche ein mit Wasserdampf und Ammoniak angereicherter Gasraum 3, der mit einem mit Schwefelsäure getränktem Tuch 4 in Kontakt kam. Das mit der Schwefelsäure getränkte Tuch 4 wurde über die Sprühdüsen 6 mit frischer Schwefelsäure besprüht, die über eine Zufuhrleitung 5 zugeführt wurde. Durch Sprühkegel 7 wurde dafür gesorgt, dass die gesamte Oberfläche des Tuchs 4 mit frischer Schwefelsäure versorgt wurde.
Durch den Gasraum 16 wurde mithilfe des Gebläses 8 ein Luftstrom 9 geblasen und über ein Auslassrohr 10 in die Umgebung abgeleitet. Durch den Luftstrom 9 wurde gleichzeitig eine Sogwirkung erzeugt, die die Gasphase 3 zum Tuch 4 hin saugte. Die Abgasmessungen im Luftstrom 9 zeigten, dass kein Ammoniak mehr vorhanden war.

Claims

Verfahren zum Binden und/oder Absorbieren von Ammoniak, Ammonium und/oder dessen Salzen, primären, sekundären, tertiären und/oder quaternären organischen Derivaten des Ammoniaks und Ammoniums aus dem Gasraum über einem Flüssigwerkstoff in dem Verdampfer einer Trocknungsanlage, dadurch gekennzeichnet, dass (1) der Flüssigwerkstoff unter starkem Rühren erhitzt wird, so dass sich eine Ammoniak, Ammonium und/oder dessen Salze, primäre, sekundäre, tertiäre und/oder quaternäre organische Derivate des Ammoniaks und Ammoniums enthaltende Gasphase bildet, (2) in Kontakt bringen der Gasphase mit einem gasdurchlässigen mit Säure und/oder Säureanhydriden getränkten Filter, einem gasdurchlässigen, getränkten Textil, einem gasdurchlässigen, getränkten Papier, einer sauren Sprühlösung und/oder einer Vernebelung von Säure, (3) Abtransport der von Ammoniak, Ammonium und/oder dessen Salzen, primären, sekundären, tertiären und/oder quaternäre organische Derivate des Ammoniaks und Ammoniums befreiten Gasphase durch einen Luftstrom und (4) Wiedergewinnung der Verbindungen von Ammoniak, Ammonium und/oder dessen Salzen, primären, sekundären, tertiären und/oder quaternären organischen Derivaten des Ammoniaks und Ammoniums mit den Säuren.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigwerkstoff eine Dispersion oder eine Suspension von Flüssigabfällen, Biogasanlagenabfall, Schlämmen aus der Textil- oder der Papierindustrie, Gärresten, tierische Abfällen, Gülle, Schlachtabfällen, Jauche, Exkrementen, Fäkalabwässern, Silagen, Kompostabfällen, Gärabfällen und/oder Effluent ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Flüssigwerkstoff Feststoffpartikel und -fasern, die Nanometer, Mikrometer, Millimeter, Zentimeter und/oder Dezimeter groß sind, enthalten sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Filter aus einem gegenüber Säure stabilen Material, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Kunststoff, Holz, Glas oder Metall, aufgebaut sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Textil die Form eines Gewebes oder eines Gewirkes hat und aus einem gegenüber Säure stabilen Material wie Kunststoff, Naturstoff oder Kunststoff-Naturstoff-Gemische aufgebaut ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das gegenüber Säure stabile Material Papier ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Filter, das Textil und/oder das Papier parallel oder schräg zur Oberfläche des Flüssigwerkstoffs angeordnet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Filter, das Textil und/oder das Papier in der Form von Streifen oberhalb der Oberfläche des Flüssigwerkstoffs angeordnet sind.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es – einen Behälter für einen Flüssigwerkstoff, ausgestattet mit Rührer und Heizvorrichtung, – Vorrichtungen zum Binden und/oder Absorbieren von aus dem Flüssigwerkstoff freigesetztem Ammoniak, Ammonium und/oder dessen Salzen, primären, sekundären, tertiären und/oder quaternären organischen Derivaten des Ammoniaks und Ammoniums mit Säuren und/oder Säureanhydriden, – Vorrichtungen zum Versprühen und/oder Vernebeln von Säuren und/oder Säureanhydriden, – Vorrichtungen zum Ableiten des von Ammoniak, Ammonium und/oder dessen Salzen, primären, sekundären, tertiären und/oder quaternären organischen Derivaten des Ammoniaks und Ammoniums befreiten Gasraums in die Umgebung.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie in ein Kamin eingebaut ist.
Verwendung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 und/oder der Vorrichtung gemäß Anspruch 9 oder 10 zur Herstellung von Wertstoffen und/oder der Absorption von CO₂.