DE1218419B - Verfahren zur Entfernung von Ammoniak aus Kohlendestillationsgasen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

COIc

Deutsche Kl.: 12 k-1/12

Nummer: 1218419

Aktenzeichen: K 34124IV a/12 k

Anmeldetag: 20. Februar 1958

Auslegetag: 8. Juni 1966

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Ammoniak aus Kohlendestillationsgasen, wobei das Ammoniak in Form von anorganischen Salzen gewonnen wird.

Der sogenannte Sättigerbetrieb, bei welchem mittels einer gesättigten Ammoniumsulfatlösung, welche noch freie Schwefelsäure enthält, aus dem Koksofengas das Ammoniak ausgewaschen und in Form von Ammonsulfatkristallen gewonnen wird, ist lange Zeit eine wesentliche Quelle für stickstoffhaltigen Kunstdünger gewesen. In jüngster Zeit ist der Verbrauch an Ammonsulfat stark zurückgegangen, und außerdem ist der Preis für dieses Produkt abgesunken. Dagegen ist ein steigendes Interesse für einen Kunstdünger vorhanden, welcher Stickstoff und Phosphor gleichzeitig enthält. Am besten geeignet für diesen Zweck ist Diammoniumphosphat, welches einen Stickstoffgehalt von 21,2% und einen Gehalt an Phosphorpentoxyd von 53,8% aufweist. Das Monoammoniumphosphat kommt als künstliches Düngemittel nicht in Frage, weil sein Stickstoffgehalt zu gering ist.

Die Gewinnung von Diammoniumphosphat durch Umsetzung des Ammoniumgehaltes von Kohlendestillationsgasen begegnet gewissen Schwierigkeiten, weil für die Waschlösung, mit der das Koksofengas in Berührung gebracht wird, ein sehr enger pH-Wertbereich von etwa 6,5 bis 7 eingehalten werden muß. Arbeitet man unterhalb dieses Bereiches, so entsteht in erster Linie Monoammoniumphosphat. Die Einhaltung des engen pH-Wertbereiches für die hauptsächliche Bildung von Diammoniumphosphat hat den Nachteil, daß 5 bis 10% oder auch mehr des ursprünglichen Ammoniakgehaltes des Gases nicht gebunden werden, weil der Dampfdruck des Ammoniaks über einer gesättigten Diammoniumsulfatlösung mit einem pH-Wert von 6,5 bis 7 so groß ist, daß das zu waschende Gas noch beträchtliche Restmengen Ammoniak enthält. Der geringe pH-Wert der Waschlösung hat außerdem zur Folge, daß andere wertvolle alkalische Bestandteile des Koksofengases, wie beispielsweise Pyridin, vollständig verlorengehen. Der Restgehalt des Ammoniaks bereitet erhebliche Schwierigkeiten bei den nachfolgenden Gasbehandlungsprozessen, wobei insbesondere die Verunreinigungen der atmosphärischen Luft durch freies Ammoniak, die Verunreinigung von Abwässern und Korrosionserscheinungen, insbesondere bei der Benzolgewinnungsanlage, zu erwähnen sind.

Die vorliegende Erfindung überwindet diese Schwierigkeiten in der Weise, daß der Waschprozeß zwecks Entfernung von Ammoniak aus beispielsweise Verfahren zur Entfernung von Ammoniak
aus Kohlendestillationsgasen

Anmelder:

Heinrich Koppers G. m. b. H.,
Essen, Moltkestr. 29

Als Erfinder benannt:

Ormond L. Henry, Allison Park, Pa. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 21. Februar 1957 (641594)

Koksofengas in zwei Stufen durchgeführt wird mit dem Ergebnis, daß ein wertvoller Stickstoffdünger entsteht und auf der anderen Seite kein Ammoniak verlorengeht.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß das ammoniakhaltige Gas zunächst mit einer gesättigten Diammoniumphosphatlösung, die infolge ihres Gehaltes an freier Phosphorsäure einen pH-Wert von 6,5 bis 7 aufweist, gewaschen und das ausgeschiedene Diammoniumphosphat abgezogen wird, wonach der Restgehalt an Ammoniak aus dem Gas durch Waschung desselben mit einer 2 bis 8°/» freie Schwefelsäure enthaltenden gesättigten Ammonsulfatlösung entfernt wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird es ermöglicht, in der ersten Waschstufe mit einem solchen pH-Wert zu arbeiten, daß der größte Teil des Ammoniaks in Form von Diammoniumphosphat gewonnen werden kann. In der zweiten Waschstufe entsteht aus dem Restammoniak das normale Ammoniumsulfat, wobei aber gleichzeitig in dieser Stufe auch das im Gas enthaltene Pyridin gewonnen wird. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man, da das Verhältnis von Phosphor zu Stickstoff im Diammoniumphosphat größer ist, als es normalerweise im Kunstdünger benötigt wird, und ferner der Stickstoffgehalt des Diammoniumphosphats und des Ammoniumsulfats im wesentlichen gleich ist, das kristallisierte Diammoniumphosphat und Ammoniumsulfat in geeigneter Weise miteinander vermischen kann, so daß man

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einen Kunstdünger mit einem gewünschten Phosphor-StickstofE-Verhältnis erhält.

Die vorliegende Erfindung erstreckt sich nicht auf die Gewinnung von Diammoniumphosphat bzw. Ammoniumsulfat an sich. Prozesse zur Erzeugung dieser Salze aus Ammoniak und den entsprechenden Mineralsäuren sind bekannt. Die vorliegende Erfindung erstreckt sich vielmehr ausschließlich auf eine bestimmte Art und Weise, die Entfernung von Ammoniak aus Gasen in einem zweistufigen Verfahren unter Verwendung von verschiedenen Mineralsäuren in den einzelnen Stufen durchzuführen und dabei ein wertvolles Produkt zu gewinnen.

Die Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens benutzt die bekannten Sättiger, die gegebenenfalls unter Versprühen der Lösungen arbeiten. Man muß darauf achten, daß das Gas, welches in der ersten Waschstufe mit der Phosphorsäure enthaltenden Lösung gewaschen worden ist, sorgfältig von mitgerissenen Flüssigkeitströpfchen befreit wird, ehe es in die zweite Waschstufe eintritt. Dies kann z. B. mittels eines zwischengeschalteten Nebelabscheiders geschehen.

Die Menge Ammoniak, die in dem ersten Sättiger absorbiert wird, wird durch die Wahl des pH-Wertes der dort umgewälzten Waschlösung zwischen 6,5 und 7 bestimmt. In jedem Fall ist Gewähr dafür gegeben, daß kein Ammoniak verlorengeht, weil der nachgeschaltete Sättiger in der Lage ist, das Restammoniak, wieviel es auch sei, vollständig zu absorbieren.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Entfernung von Ammoniak aus Kohlendestillationsgasen durch Waschen des Gases mit wäßrigen, gegebenenfalls ammoniumsalzhaltigen Lösungen von Mineralsäuren und Abscheiden der beim Waschprozeß neu gebildeten Ammoniumsalze aus der Waschlösung, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas zunächst mit einer gesättigten Diammoniumphosphatlösung, die infolge des Gehaltes an freier Phosphorsäure einen pH-Wert von 6,5 bis 7 aufweist, gewaschen wird, wonach der Restgehalt an Ammoniak aus dem Gas in an sich bekannter Weise durch Waschung desselben mit einer 2 bis 8% freie Schwefelsäure enthaltenden gesättigten Ammonsulfatlösung entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschlösungen in versprühter Form mit dem zu waschenden Gas in Berührung gebracht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mengenverhältnis von neu gebildetem Diammoniumphosphat zu neu gebildetem Ammonsulfat durch Regelung des Phosphorsäuregehaltes der ersten Waschlösung auf den gewünschten Wert eingestellt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 665 258, 559176;
französische Patentschrift Nr. 857 242.