DE1060084B

DE1060084B - Verfahren zur Auswaschung von Ammoniak aus Koksofengasen

Info

Publication number: DE1060084B
Application number: DEB42930A
Authority: DE
Inventors: Dr Otto Grosskinsky; Dr Georg Huck; Dr Walter Klempt; Dr Paul Opgenhoff
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1956-12-24
Filing date: 1956-12-24
Publication date: 1959-06-25

Description

Verfahren zur Auswaschung von Ammoniak aus Koksofengasen Es ist bekannt, die bei der mittelbaren Kühlung von Kokereirohgasen anfallenden Kondensate der oberen Kühlstufen, also etwa bis 45° C, nach ihrer Entteerung auf die Gasvorlage zu geben, das in der Gasvorlage sich bildende Kondensat, gleichfalls nach Durchströmen eines Teerscheiders, im Kreislauf zur Gasvorlage zurückzuführen und den überschüssig werdenden Teil dieses Kreislaufwassers, der ungefähr der ständigen Wasserzufuhr aus der Kohle entspricht, nach Entteerung und Kühlung auf den letzten Ammoniakwascher aufzugeben. Da dieses Kondensat praktisch frei von flüchtigem Ammoniak ist, dient es an dieser Stelle als Ersatz für Frischwasser und somit der Auswaschung der letzten Mengen an Gasammoniak. Da der Gehalt an freiem Ammoniak in diesem Kondensat aber immerhin noch 0,1 bis 0,2% freies Anmoniak beträgt, erreicht dieses Verfahren nur einen Ammoniakendgehält von 2 bis 3 g N H3/ 100 Ncbm. Erwünscht ist aber aus einer Reihe von wichtigen Gründen, z. B. zur Sicherung einer störungsfreien Benzolwäsche, ein Ammoniakendgehalt von 0,5 g1100 Ncbm. Man nimmt aber den Mangel an zu hohem Ammoniakendgehalt vielerorts in Kauf, da zur Auswaschung der letzten 2 bis 3 g Ammoniak/ 100 Ncbm zusätzlich etwa 201 Frischwasser/100 Ncbm Gas, also bei einer Tagesproduktion von 1000 000 cbm Gas die nicht unbeträchtlichen Mengen von 200 cbm Frischwasser benötigt werden.
Mit dem Verfahren der Erfindung gelingt es nun, den gewünschten Endgehalt von 0,5 g Ammoniak/ 1,00 Ncbm Koksofengas ohne Verbrauch an Frischwasser zu erreichen, sofern der Feuchtigkeitsgehalt der zur Verkokung gelangenden Kohle nicht auf etwa unter 6% sinkt; erst dann wäre auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren -ein zusätzlicher Frischwasseraufwand erforderlich, falls bis auf 0.5 g Ammoniak/100 Ncbm Koksofengas gewaschen werden soll.
Erfindungsgemäß wird der besagte Ammoniakendgehalt ohne einen Aufwand an Frischwasser dadurch erreicht, daß man bei dem eingangs beschriebenen Verfahren die überschüssig werdenden Kreislaufkondensate nach ihrer Entteerung in einem vorzugsweisemit heißem Rohgas auf etwa 70 bis 90° C aufgeheizten Austreiber bis auf etwa 0,001 bis 0,002% Ammoniak auslüftet und nach Kühlung zur Ammoniakschlußwäsche benutzt. Es zeigte sich nämlich, daß man durch Auslüften einen so niedrigen Ammoniak- ehalt im Vorlagekondensat erreicht, daß dieses überschüssig werdende Kondensat nach Art und Menge ausgezeichnet dazu geeignet wird, das Koksofengas bis auf den gewünschten niedrigen Endgehalt von Ammoniak zu befreien. Über die Einsparung von Frischwasser hinaus hat aber das Verfahren den Vorteil, daß erhebliche Mengen an Dampf gespart werden, den man bislang für das Abtreiben des verbrauchten Frischwassers aufzuwenden hatte.
Zur Erzielung des gewünschten Ammoniakendgehaltes ist es nicht immer erforderlich, das gesamte überschüssig werdende Kreislaufwasser auszulüften. Es genügt im allgemeinen vielmehr, von dem überschüssigen Kreislaufwasser nach Entteerung diejenige Menge abzutrennen, auszulüften und für die Ammoniakschlußwäsche zu benutzen, die in Form von Frischwasser zur Auswaschung der letzten 2 'bis 3 g Ammoniak/100 Ncbm benötigt würde. Der Rest des überschüssigen Kreislaufwassers wird dann weiter unterhalb auf den Ammoniakwascher aufgegeben und dient somit in bekannter Weise zur Reduzierung des Ammoniakgehaltes des Gases auf etwa 2 bis 3 g/Ncbm..
Die - dieser Ausführungsform zugrunde liegende neue Erkenntnis, daß es im allgemeinen, nämlich bei Verkokung von Kohlen mit einem wesentlich über 6 0/0 liegenden Wassergehalt, möglich ist, den erstrebten niedrigen Ammoniakendgehalt von etwa 0,5 g pro -100 l\Tcbm- zu erreichen, wenn man ausgelüftetes neben nicht ausgelüftetem Vorlagekondensat in sinnvoller Weise für die Ammoniakwäsche heranzieht, bringt einen erheblichen Vorteil gegenüber der Wäsche mit dem gesamten überschüssigen Kreislaufwasser, weil dadurch Kompressionsarbeit für die Auslüftung von Vorlagekondensat in unter Umständen erheblichem Ausmaß eingespart wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren sei an Hand der anliegenden Zeichnung näher erläutert.
Das die Vorlage 1 verlassende Gas strömt durch die Heizwände des Füllkörperturmes (Austreiber 2), die Kühler 3, 4 und 5 und sofort oder später in den Ammoniakwascher 6. Durch Rohrleitung 7 wird Luft in den Austreiber gebracht. Die gesamten oder größere (ammoniakärmere) Teile der Kühlerkondensate werden durch Pumpe 8 in die Teersenke 9 in unmittelbarer ` ähe des mit Pumpe 10 beförderten Vorlagekreislaufwassers geleitet. Hierdurch wird erreicht, daß sich die teerigen Bestandteile weitgehend absetzen können, während praktisch keine Durchmischung mit dem von der Vorlage kommenden Wasser erfolgen kann. Letzteres gelangt etwa entsprechend einer aus der Kohle entstammenden Wassermenge zusammen mit Teer über Pumpe 11 in den Druckteerscheider 12 und mit Hilfe der Pumpe 13 noch heiß auf den Austreiber 2 und wird durch Belüften auf einen Ammoniakgehalt von etwa 0,001 bis 0,002% Ammoniak gebracht. Es gelangt über den Kühler 14 und die Pumpe 15 auf die letzte Stufe des Ammoniakwaschers 6. Das restliche Wasser des Druckteerscheiders 12 wird über Pumpe 16 und Kühler 17 zur vorletzten Stufe des Ammoniakwaschers 6 geführt, in welchem es, vereinigt mit dem Waschwasser der letzten Stufe, die Hauptmenge an Ammoniak auswäscht.
Im allgemeinen enthält Kohle etwa 10 bis 14% Gesamtwasser, so daß das erfindungsgemäße Verfahren praktisch uneingeschränkt anwendbar ist. Notfalls kann aber das entteerte und ausgelüftete Kondensat noch durch Frischwasser ergänzt werden.
Wie das folgende Beispiel zeigt, kann die Anreicherung des ablaufenden Waschwassers an Ammoniak 17,1 -/l betragen, während die theoretisch mögliche Anreicherung - genügend große Waschfläche und gute Berührung zwischen Gas und Waschflüssigkeit vorausgesetzt - bei 8 g Ammoniak/Ncbm etwa bei 23 g Ammoniak im Liter Waschflüssigkeit liegt.
Erfindungsgemäß wird diese Beobachtung nun in der Weise nutzbar gemacht, daß man den Ammoniakwascher nur mit einer solchen Menge nicht ausgelüftetem Kondensat zusätzlich beaufschlagt, wie unbedingt zur Erreichung des erwünschten Ammoniakendgehaltes notwendig ist. Diese restliche Menge, die mit steigendem Gesamtwassergehalt der Kohle immer größer wird, steht dann für andere Waschoperationen zur Verfügung, z. B. eine Schwefelwasserstoffdruckwäsche oder, ebenfalls nach Entlüftung, für die Wäsche von Entsäurerschwaden. Statt dessen kann man aber auch dem Teerscheider 9 von vornherein entsprechend weniger Kühlerkondensate zuführen und folglich ammoniakreichere Kondensate der letzten Kühlstufen anderweitig verwenden.
Beispiel Aus 41700 Ncbm Koksofengas mit 8 g Gesamtammoniak/Ncbm (7,2 g freies Ammoniak/I\Tcbm) lassen sich bei Verkokung einer Kohle mit 14% Gesamtwassergehalt etwa 17,5 cbm Wasser als entteertes Vorlagekreislaufwasser abtrennen. Hiervon werden 10 cbm bei 75° C in einem Austreiber von 2,5 m Durchmesser und 4,5 m Höhe mit 2500 bis 3000 cbm Luft behandelt. Die abziehende Luft wird zweckmäßigerweise durch Schwefelsäure geführt. Das ausgelüftete Wasser geht auf den Kopf eines hinter eine mit Ammoniakwasser betriebene Naßentschwefelung geschalteten Ammoniakwaschers. Die restlichen entteerten, aber nicht ausgelüfteten 7,5 cbm Wasser enthalten 1 g Ammoniak im Liter und werden in mittlerer Höhe in den Ammoniakwascher eingeführt, so daß nunmehr das Gas mit 17,5 cbm Wasser/41 700 Ncbm gewaschen wird. Das abziehende Gas enthält 0,5 g Ammoniak/ 100 Ncbm, das ablaufende Wasser 17,1 g Ammoniak im Liter.
Werden zum Vergleich die 17,5 cbm in. ihrer Gesamtheit ohne Entlüftung auf den Kopf des Ammoniakwaschers aufgegeben, so enthält das abziehende Gas noch 2 bis 3 g Ammoniak/100 Ncbm.
Werden zum weiteren Vergleich zur Erreichung des durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielbaren Ammoniakendgehaltes die 17,5 cbm nicht ausgelüftetes Kondensat in mittlerer Höhe auf den Ammoniakwascher aufgegeben und statt dessen zusätzlich auf den Kopf des Ammoniakwaschers Frischwasser, so werden zusätzlich 10 cbm Frischwasser benötigt.

Claims

PATENTANSPRACHE: 1. Verfahren zur Auswaschung von Ammoniak aus Kohlendestillationsgasen mittels entteerten und gekühlten Vorlagekreislaufwassers, wobei entteertes Gaswasser in die Vorlage eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man das überschüssig werdende Kreislaufwasser nach Entteerung in einem vorzugsweise mit dem heißen Rohgas aufgeheizten Austreiber bis auf etwa 0,001 bis 0,002% Ammoniak auslüftet und nach Kühlung zur Auswaschung restlichen Gasammoniaks auf den Ammoniakschlußwascher aufgibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man diejenige Menge aus dem überschüssig gewordenen entteerten Kreislaufwasser abtrennt, auslüftet und für die Ammoniakschlußwäsche benutzt, die in Form von Frischwasser zur Auswaschung der letzten Ammoniakmengen benötigt wird, während das überschüssige, nicht ausgelüftete Kreislaufwasser in bekannter Weise in vorgeschalteten Waschstufen für die Auswaschung von Ammoniak verwendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 922 908.