DE1028101B

DE1028101B - Method for stripping ammonia from ammonia water

Info

Publication number: DE1028101B
Application number: DEF13127A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Klemens Lurz
Original assignee: Dipl-Ing Klemens Lurz
Current assignee: Dipl-Ing Klemens Lurz
Priority date: 1953-10-31
Filing date: 1953-10-31
Publication date: 1958-04-17

Description

Verfahren zum Abtreiben von Ammoniak aus Ammoniakwasser Bei der Ammoniaksynfflese und in Kokereien fallen große Mengen Ammoniakwasser an, aus denen das Ammoniak zwecks Weiterverarbeitung ausgetrieben werden muß. Dies erfolgt nach bekannten Verfahren meist durch einfaches Auskochen, beispielsweise indem man irgendwie Dampf oder Brüden in das Ammoniakwasser einleitet. Zur Verbesserung der Wirkung kann hierbei auch mit Unterdruck gearbeitet werden. Method for stripping ammonia from ammonia water and in coking plants there are large quantities of ammonia water, from which the ammonia is used Further processing must be driven out. This is done according to known methods mostly by simply boiling it out, for example by somehow adding steam or vapors introduces into the ammonia water. To improve the effect, this can also can be worked with negative pressure.

Anstatt das N H3 auszukochen, kann man es auch mit Luft ausblasen, wobei bisher die nötige Wärme stets durch Vorwärmen der Komponenten, insbesondere der Ausblaseluft, zuzuführen versucht wurde. hierbei benötigt man aber wegen der geringen Wärmekapazität der Luft eine sehr große Menge Heißluft, die sich beim Austreiben des Ammoniaks mit Wasserdampf notwendigerweise sättigt, wofür l>ereits ein großer Teil der zugeführten Wärme unnötigerweise verbraucht wird. Außerdem ist der große Luftgehalt des erhaltenen NHs-Luft-Gemisches auch l)ei der Weiterverarbeitung, z. 13. zu nitrosen Gasen, sehr hinderlich. Man hat auch bereits der zu behan-<lel nden Flüssigkeit eine entsprechende Wärmemenge zugeführt. Diese Vorwärmung des N H3-Wassers wandert jedoch nicht viel da außer bei sehr niedrigprozentigem N H3-Wasser der Wärmeinhalt des Wassers gegenüber dem Wärmebedarf für die Abtreibung des Ammoniaks unwesentlich ist. Instead of boiling the N H3, you can blow it out with air, where previously the necessary heat was always provided by preheating the components, in particular the blown air, was attempted. but here you need because of the low heat capacity of the air a very large amount of hot air that is expelled when expelled of ammonia is necessarily saturated with water vapor, for which it is already a large one Part of the heat supplied is used up unnecessarily. Besides, the big one Air content of the NHs-air mixture obtained also l) ei the further processing, z. 13. to nitrous gases, very cumbersome. One already has to treat that A corresponding amount of heat is supplied to the liquid. This preheating of the N However, H3 water does not migrate much there, except for very low percentage N H3 water the heat content of the water compared to the heat required for the abortion of ammonia is immaterial.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird nun das Ammoniak aus dem Ammoniakwasser dadurch ausgetrieben, daß man letzterem in einer Kolonne während des Ausblasens im Gegenstrom von außen her iudi rekt minderwertige Wärme zuführt und gleichzeitig solche Mengen Luft entgegengeführt, daß das erhaltene Ammoniak-Luft-Gemisch der Verbrennung zu nitrosen Gasen unmittelbar, d. h. ohne nachträgehe Aufkonzentration, zugeführt werden kant. In the process according to the invention, the ammonia is now extracted from the ammonia water expelled by the fact that the latter is in a column during the purging in countercurrent from outside iudi directly supplies inferior heat and at the same time such amounts of air countered that the ammonia-air mixture obtained Direct combustion to nitrous gases, d. H. without subsequent concentration, be fed edge.

Durch die parallel nebeneinander ablaufenden Vorgänge des Ausblasen und der indirekten Wärmezufuhr, d. h. die Parallelität von Wärmezufuhr und Wärmeverbrauch, werden jegliche Wärmespeicherung und Wärinestanung vermieden und dadurch optimale Bedingungen für die Wärmezuführung bzw. übertragung geschaffen. Dieses ist von entscheidender Bedeutung sowohl für die Verwendbarkeit sehr minderwertiger Abwärme an sich als auch die Größe der nötigen Austauschflächen. Durch Führung der Heizgase im Gegenstrom kann dieser Effekt noch unterstützt und eine weitgehendst mögliche Ausnutzung der Heizgase erreicht werden, da das zur Abtreibung erf< erliclle Temperaturniveau mit zunehmender Konzentration des NH3-Wassers sehr stark abnimmt. Due to the parallel blow-out processes and indirect heat input, d. H. the parallelism of heat supply and heat consumption, any heat storage and accumulation of heat are avoided and therefore optimal Conditions for the supply or transfer of heat created. This is crucial Significance both for the usability of very inferior waste heat per se as also the size of the necessary exchange areas. By guiding the heating gases in countercurrent this effect can still be supported and the greatest possible exploitation of the Heating gases can be achieved, since the temperature level required for abortion decreases sharply with increasing concentration of NH3 water.

Diesem Umstand wird z. 13. bei einer Wärmezufuhr dul reh einfaches Vorwärmen des Wassers überhaupt nicht Rechnung getragen, da in diesem Fall die höchste Temperatur an der Stelle der höchsten Konzentration im NM3-Wasser, anstatt an der Stelle niedrigster Konzentration herrscht. Ein weiterer wesentlicher Vorteil des neuen Verfahrens liegt darin, daß die Luft nicht gesondert angewärmt wird, so daB die Luftmenge nicht mehr durch die aufzunehmende Wärmemenge, sondern lediglich einerseits durch die Forderung nach einer ausreichenden Partialdrucksenkung, andererseits durch Rücksichten auf die ÄVeiterverwendbarkeit des erhaltenen N H3-Luft-Gemisches bestimmt ist.This fact is z. 13. With a supply of heat dul reh easy Preheating the water at all not taken into account, as in this case the highest Temperature at the point of highest concentration in the NM3 water instead of the The lowest concentration prevails. Another major benefit of the new method is that the air is not separately heated, so that the amount of air is no longer due to the amount of heat to be absorbed, but only on the one hand by the requirement for a sufficient partial pressure reduction, on the other hand by Considerations for the reusability of the resulting N H3-air mixture determined is.

Bei der Verbrennung zu nitrosen Gasen muß das Verbrennungsgemisch bekanntlich eine Konzentration von etwa 10 bis 12 Volumprozent NH haben. Diese Konzentration kann bei dem Verfahren nach der Erfindung leicht erreicht werde. When burning to nitrous gases, the combustion mixture must are known to have a concentration of about 10 to 12 percent by volume NH. This concentration can be easily achieved in the method according to the invention.

Das Abtreiben von Ammoniak aus N H3-Wasser durch Ausblasen mit Luft bei nachfolgender Verbrennung zu nitrosen Gasen wird somit durch das neue Verfahren überhaupt erst durchführbar. Gerade in diesem Falle aber ist es auch ganz besonders wirtschaftlich, da es mit ihm möglich ist, auch die in den Abhitzekesseln der NH3-Verbrennungsöfen nicht mehr verwertbare Abwärme die man bisher durch Kühler abführen mußte, ohne großen zusätzlichen apparativen Nufwand noch auszunutzen und dabei noch Kühlwasser zu sparen. The removal of ammonia from N H3 water by blowing it out with air the new process thus turns into nitrous gases during subsequent combustion feasible in the first place. In this case, however, it is also very special economical, as it is possible with it, even in the waste heat boilers of the NH3 incinerators no longer usable waste heat that previously had to be dissipated through coolers without large additional equipment required and still use cooling water to save.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, daß man das Ammoniakwasser in senkrechten, von außen z. 13. durch nitrose Gase beheizten Rohren von oben nach unten rieseln läßt, während die Luft von unten nach oben durch die Rohre dem Ammoniak entgegenströmt. Bei diesem Verfahren werden nicht nur optimale physikalische Bedingungen für das Entweichen des Ammoniaks aus dem Wasser ge schafen, sondern ebenso optimale Bedingungen auch für den Übergang der Wärme von der Rohrwand an die Flüssigkeit. Die zur Senkung des Ammoniakpartialdruckes dienende Luft wird am Boden der Kolonne eingeführt, wobei sie sich durch das ablaufende und von dem Ammoniak befreite Wasser erwarmt und mit Feuchtigkeit beladen wird. A preferred embodiment of the method is that the ammonia water in vertical, from the outside z. 13. heated by nitrous gases Pipes trickle from top to bottom, while the air from bottom to top through the tubes flow in the opposite direction to the ammonia. In this procedure will be not only optimal physical conditions for the ammonia to escape from the But also optimal conditions for the transition between the Heat from the pipe wall to the liquid. The one to lower the ammonia partial pressure Serving air is introduced at the bottom of the column, passing through the effluent and water freed from the ammonia is heated and loaded with moisture.

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird im folgenden an Hand einer schematischen Zeichnung einer tür die Durchführung geeigneten Vorrichtung eräutert. The method according to the invention is described below with reference to a schematic drawing of a door carrying out suitable device explained.

Die Luft tritt unten in die Kolonne bei 1 ein und wird in den Füllkörperschichten 2 und 4 durch herabrieselndes entgastes Warmwasser vorgewärmt und befeuchtet. Sie streicht in den Rohren des Bündels 6 nach oben, wobei sie das Ammoniakgas mitnimmt, das aus dem an den Wänden der Rohre herabrieselnden Ammoniakwasser entweicht. Das aus dem Rohrbündel 6 entweichende feuchte Ammoni ak-Luft-Gemisch gibt hierauf in der Füllkörperschicht 7 seine Wärme weitgehend an das oben aufgegebene Ammoniakwasser ab und verläßt am oberen Ende bei 8 die Kolonne. Das heizende Medium, z. 13. die aus den Abhitzekesseln austretenden nitrosen Gase, geht im Querstrom zu den Rohren von unten nach oben, so daß das Gegenstromprinzip gewahrt ist, indem es hei 9 in der Nähe des Kolonnenbodens 14 ein- und bei 10 austritt. Die gleichmäßige Verteilung des bei 11 zugeleiteten Ammoniakwassers auf die einzelnen Rohre kann zweckmäßig dadurch erzielt werden, daß die Rohre über den oberen Kolonnenboden 13 hinausstehen und knapp über dem Boden ein kleines Loch haben, so. daß durch dieses Loch das Wasser jedem Rohr mit gleichem Druck zuläuft. Bei 12 verläßt das Wasser die Vorrichtung. The air enters the bottom of the column at 1 and is in the packed beds 2 and 4 preheated and humidified by degassed hot water trickling down. she strokes up the tubes of the bundle 6, taking the ammonia gas with it, which escapes from the ammonia water trickling down the walls of the pipes. That from the tube bundle 6 escaping moist ammonia ak-air mixture is thereupon in the packing layer 7 largely transfers its heat to the ammonia water given above and leaves the column at the top at 8. The heating medium, e.g. 13. the The nitrous gases emerging from the waste heat boilers go in a cross flow to the pipes from the bottom to the top, so that the countercurrent principle is preserved by using it at 9 in enters the vicinity of the column tray 14 and exits at 10. The even distribution of the ammonia water fed in at 11 to the individual tubes can be expedient can be achieved in that the tubes protrude beyond the upper column tray 13 and have a little hole just above the ground, like that. that through this hole the water flows into each pipe with the same pressure. At 12 the water leaves the device.

Das Verfahren kann anstatt mit innen berieselten und außen beheizten Rohren auch mit einer Kolonne, deren Rohre von außen berieselt und von innen beheizt sind, durchgeführt werden. The process can instead be sprinkled inside and heated outside Pipes also with a column, the pipes of which are sprinkled from the outside and heated from the inside are to be carried out.

PATENTANSPRSCHE: 1. Verfahren zum Abtreiben von Ammoniak aus Ammoniakwasser durch Ausblasen mit Luft unter Wärmezufuhr, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ammoniakwasser in einer Kolonne während des Ausblasens im Gegenstrom von außen her indirekt minderwertige Wärme zugeführt wird unter gleichzeitigem Entgegenführen von solchen Mengen Luft, daß das erhaltene Ammoniak-Luft-Gemisch der Verbrennung zu nitrosen Gasen umnittelbgr zugeführt werden kann. PATENT CLAIMS: 1. Method for stripping ammonia from ammonia water by blowing out with air with the supply of heat, characterized in that the ammonia water indirectly inferior in quality in a column while blowing in countercurrent from the outside Heat is supplied while at the same time such amounts of air are passed against it, that the resulting ammonia-air mixture of combustion to nitrous gases umnittelbgr can be fed.

Claims

2. The method according to claim 1, characterized in that the ammonia water trickles in or on heated pipes from top to bottom while the air flows in the opposite direction.

3. Device for stripping ammonia from ammonia water according to The method according to claims 1 and 2, characterized by a column which is carried out by two column trays is separated into three rooms, the upper one having an inlet for the ammonia water and an outlet for the ammonia-air mixture, The space (7) filled with fillers, with the lower one also with fillers filled space (4) by a vertical one extending through the middle space Tube bundle (6) is connected, the lower space has an inlet for air and an outlet for the ammonia-free water and the middle space near the lower column bottom (14) an inlet and near the upper column tray (13) an outlet for a heating medium having.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the tubes protrude beyond the upper column base (13) and have holes just above the base to have. Considered publications: German Patent Specifications No. 324582, 373 284, 621 709, 641 267.