DE1142001B

DE1142001B - Verfahren zur Entfernung der restlichen Kohlensaeure aus kohlensaeure-haltigen Gasen durch Alkaliwaesche

Info

Publication number: DE1142001B
Application number: DEB65326A
Authority: DE
Inventors: Dr Josef Diewald; Dr Walter Koelsch; Dipl-Ing Guenther Schulze
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1961-12-23
Filing date: 1961-12-23
Publication date: 1963-01-03

Description

Verfahren zur Entfernung der restlichen Kohlensäure aus kohlensäurehaltigen Gasen durch Alkaliwäsche Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung der restlichen Kohlensäure aus kohlensäurehaltigen Gasen, die in einer Tieftemperaturanlag@e zerlegt werden sollen, durch Waschen mit Alkalilauge, welche in einer Waschkolonne im Kreislauf und im Gegenstrom zu den Gasen geführt wird.
Aus kohlensäurehaltigen Gasen, die in einer Tieftemperaturanlage behandelt werden sollen, müssen die Kohlensäureanteile vor der Einführung in diese Anlage bis auf Spuren entfernt werden. In den meisten Fällen ist daher nach der Abtrennung der Hauptmenge der Kohlensäure eine besondere Feinreinigung notwendig. Diese Feinreinigung wird im allgemeinen mit Alkalilauge in Waschkolonnen vorgenommen. Dabei hat man bisher eine diskontinuierliche Arbeitsweise, wie sie beispielsweise in dem Handbuch der Kältetechnik, B. Band, Springer-Verlag, 1957, S. 222, in Verbindung mit der Abb. 233 auf S. 294 beschrieben wird, angewandt. Der Nachteil dieser bekannten Arbeitsweise liegt nicht nur in der Störung des Verfahrens durch die für den Laugenwechsel erforderlichen Unterbrechungen, sondern auch in einem verhältnismäßig starken Verbrauch an Alkali. Daneben sind apparative Nachteile mit der diskontinuierlichen Arbeitsweise verbunden.
Es wurde nun gefunden, daß man diese Nachteile dadurch vermeidet, daß in zwei gasseitig hintereinandergeschalteten Waschkolonnen je ein Kreislauf mit konstanter Umlaufmenge an Lauge aufrechterhalten und die aus dem Sumpf der ersten Waschkolonne laufend abgezogene Menge an verbrauchter Alkalilauge aus der zweiten Waschkolonne, in welche eine entsprechende Menge Frischlauge einströmt, laufend ergänzt wird.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Arbeitsweise im kontinuierlichen Betrieb liegt in der apparativen Vereinfachung der Anlage durch Einsparen von Hochdruckraum und in der Möglichkeit der automatischen Steuerung. Außerdem werden die bisher nicht zu umgehenden Unterbrechungen des Betriebes vermieden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man den Abzug der Lauge aus der ersten Waschkolonne, in die das zu reinigende Gas eintritt und in der die Hauptmenge des Kohlendioxyds entfernt werden muß, so einstellen, daß die Lauge beim Abzug nur noch 1 Gewichtsprozent NaOH enthält. Wenn der Kohlensäuregehalt des Rohgases keine größeren Schwankungen zeigt, kann man den Gehalt der Lauge an Alkali weiter absinken lassen, z. B. bis auf einen Gehalt von 0,5 Gewichtsprozent. Der Kohlensäuregehalt des aus der zweiten Waschkolonne austretenden Gases kann auf weniger als 1 ppm reduziert werden.
In der Zeichnung ist ein Schema für eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wiedergegeben.
Die beiden Waschkolonnen 1 und 2 mit einem inneren Durchmesser von 2 m sind in einer Höhe von 5,5 m mit Füllkörpern 3 aufgefüllt. Durch Leitung 6 werden stündlich 28 000 Nms eines Rohgases, bestehend aus 90%Wasserstoff, 7,5 % Kohlenmonoxyd, 1,5% Stickstoff, 0,31/o Argon, 0,311/o Kohlendioxyd, 0,1% Methan und einem Rest an Verunreinigungen, unter einem Druck von 25 at bei Raumtemperatur in den unteren Teil der Waschkolonne 1 eingeführt. Das Rohgas wird beim Aufsteigen in der Füllkörperschicht der Kolonne 1 durch herabrieselnde Lauge vom größten Teil der Kohlensäure befreit und gelangt über die Leitung 7 in den unteren Teil der Waschkolonne 2. Nach der Entfernung der Hauptmenge der Kohlensäure in der Kolonne 1 wird der Rest der Kohlensäure beim Durchgang durch die Füllkörperschicht 3 der Waschkolonne 2 bis zu dem erwünschten Restgehalt von weniger als 1 ppm entfernt. Das gereinigte Gas tritt durch die Leitung 8 aus der Anlage aus.
Durch Leitung 9 werden stündlich 4,3 t einer frischen 8 o/oigen wäßrigen Natronlauge dem mittleren Teil der Waschkolonne 2 aufgegeben. Die Einführung der Frischlauge wird durch das Meßgerät 10 überwacht und durch das Ventil 11 geregelt. Die im unteren Teil der Waschkolonne 2 angesammelte Lauge wird durch Leitung 12 über die Umlaufpumpe 13 auf den Kopf der Waschkolonne 2 zurückgeführt und dadurch ein konstanter Kreislauf bei gleichbleibender Höhe des Sumpfes im unteren Teil der Kolonne aufrechterhalten. Sumpfhöhe und Umlaufmenge werden durch die Ventile 15 und 16 über den Standanzeiger 5 in Verbindung mit der Impulsleitung 17 automatisch reguliert und konstant gehalten. Durch das Ventil 16 wird über die Leitung 18 eine dem Volumen der Frischzufuhr entsprechende. Menge Lauge aus dem Sumpf der Waschkolonne 2 entnommen und in den Laugenkreislauf derWaschkolonne 1, der in der Leitung 19 geführt wird, gegeben. Die Zuführung erfolgt auf der Saugseite der Pumpe 20. Der Kreislauf wird wie in der Waschkolonne 2 durch die Ventile 22 und 25, die mit dem Standanzeiger 4 über die Impulsleitung 23 verbunden sind, automatisch geregelt. Die Menge der Lauge im Kreislauf und die Höhe des Sumpfes in der Waschkolonne 1 werden konstant gehalten. Die mit den Pumpen 13 und 20 in den Leitungen 12 und 19 im Kreislauf geführte Laugemenge beträgt jeweils 100 ms/Stunde. Ein der Frischlaugezufuhr zur Waschkolonne 2 entsprechender Teil des Sumpfes in der Waschkolonne 1 wird durch die Leitung 24 nach Entspannung abgezogen. Die aus der Leitung 24 abgezogene verbrauchte Lauge enthält noch 1 Gewichtsprozent NaOH. Das bedeutet einen Verlust von 43 kg NaOH pro Stunde.
Reinigt man dagegen das gleiche Rohgas in bekannter Weise in einer diskontinuierlich arbeitenden Anlage, so kann der Laugegehalt der aus. der Waschkolonne austretenden entspannten Natronlauge nicht unter 2 Gewichtsprozent Na O H gesenkt werden. Der Verlust an NaOH beträgt bei dieser Arbeitsweise etwa 100 kg/Stunde.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Entfernung der restlichen Kohlensäure aus kohlensäurehaltigen Gasen, die in einer Tieftemperaturanlage zerlegt werden sollen, durch Waschen mit Alkalilauge, welche in einer Waschkolonne im Kreislauf und im Gegenstrom zu den Gasen geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in zwei gasseitig hintereinandergeschalteten Waschkolonnen (1, 2) je ein Kreislauf mit konstanter Umlaufmenge an Lauge aufrechterhalten und die aus dem Sumpf der ersten Waschkolonne (1) laufend abgezogene Menge an verbrauchter Alkalilauge aus der zweiten Waschkolonne (2), in welche eine entsprechende Menge Frischlauge einströmt, laufend ergänzt wird.