DE166747C

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Publication number: DE166747C
Application number: DENDAT166747D
Authority: DE
Publication date: 1900-01-01

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bei der Verarbeitung des Gaswassers auf Ammoniak hat man bisher zur Vorwärmung des Gaswassers bezw. zur Austreibung der Kohlensäure und des Schwefelwasserstoffes entweder die Abwärme der den Abtreibeapparat verlassenden Abgangsflüssigkeit oder die Abwärme der abgetriebenen Gase unter gleichzeitiger direkter Dampfzufuhr benutzt. Der Durchführung dieser Verfahren in ununterbrochenem Betriebe stellt sich die Schwierigkeit entgegen, das Gaswasser vor dem Eintritt in den Abtreibeapparat gleichmäßig und dauernd auf die zur Austreibung der Kohlensäure und des Schwefelwasser-Stoffes erforderliche Temperatur (90 bis 96⁰C.) zu erhitzen, denn bei zu hoher Temperatur entweicht zu viel Ammoniak, bei zu niedriger Temperatur wird dagegen zu wenig Kohlensäure und Schwefelwasserstoff abgeschieden, wodurch in beiden Fällen die vorteilhafte Verarbeitung des Gaswassers beeinträchtigt wird.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, diese Übelstände dadurch zu beseitigen, daß die zum Austreiben der Kohlensäure und des Schwefelwasserstoffes' nötige Zersetzungstemperatur des Gaswassers durch die beiden im regelrechten Betriebe konstant oder doch nahezu konstant bleibenden Wärmequellen erzeugt' wird, -welche in der den Abtreibeapparat verlassenden Abgangsflüssigkeit und in den abgetriebenen Gasen gegeben sind.

Das verarbeitete Wasser verläßt den Abtreibeapparat stets mit einer Temperatur von 100⁰C; es steht daher bei geregeltem, gleichmäßigem Zulauf des Gaswassers eine jederzeit gleichbleibende Wärmemenge der Abgangsflüssigkeit zur Verfügung, mit wel-

eher das zulaufende Gaswasser durch Wärmeaustausch auf eine bestimmte Temperatur gebracht werden kann. Ebenso ziehen die abgetriebenen Ammoniakgase aus dem Abtreibeapparat mit nahezu gleichbleibender Temperatur ab, welche durch die nahe an ioo° C. liegende Siedetemperatur des Ammoniakwassers in der obersten Kolonne des Apparates bedingt wird. Da beide Wärmequellen die Temperatur von 100° C. nicht überschreiten können, so kann die lediglich durch den doppelten' Wärmeaustausch bewirkte Erwärmung des zufließenden Gaswassers weder ioo° C. überschreiten, wird vielmehr infolge der eintretenden Wärmeverluste nur bis auf die Zersetzungstemperatur von etwa 90 bis 96⁰C. steigen, noch kann sie durch die volle Ausnutzung der dem verarbeiteten Wasser und den abziehenden Gasen innewohnenden Wärmemenge unter ein bestimmtes Maß sinken. Damit ist eine obere und eine untere Grenze gegeben, innerhalb welcher sich die Zersetzungstemperatur im ordnungsmäßigen Betriebe selbsttätig einstellt und regelt. Es ist leicht, die Dampf- und Gaswasserzufuhr so zu regeln, daß in der Zersetzerkolonne eine innerhalb enger Grenzen (etwa 2⁰C.) schwankende Temperatur dauernd aufrechterhalten wird.

Durch diese doppelte Vorwärmung des Gaswassers unter Vermeidung direkter Dampfzufuhr läßt sich eine stets in gleichem Maße erfolgende Austreibung der Kohlensäure und des Schwefelwasserstoffes ohne dauernde Überwachung mit Sicherheit erzielen, während bei der Verwendung von Frischdampf zur Vorwärmung des Gaswassers die Auf-

rechterhaltung einer gleichbleibenden Zersetzungstemperatur in ununterbrochenem Betriebe sich selbst bei ständiger Regelung des Betriebes nicht dauernd genau erzielen läßt. Die weiteren Vorteile dieses Verfahrens bestehen in folgendem.

Es wird eine wesentliche Ersparnis an Dampf für die Austreibung des Ammoniaks erzielt, weil eine möglichst vollkommene

ίο Ausnutzung der dem Abtreibeapparat zugeführten Wärme stattfindet, denn das Gaswasser gelangt, nahezu bis auf die Siedetemperatur erhitzt, in den Abtreibeapparat, so daß die Abtreibung leicht zu bewerkstelligen ist. Ferner ergibt sich eine beträchtliche Ersparnis an Kühlwasser, da die abgetriebenen Gase den größten Teil ihrer Wärme an das zulaufende Gaswasser in der Zersetzerkolonne abgeben.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der zur Ausübung des Verfahrens dienenden Einrichtung schematisch dargestellt. Das Gaswasser gelangt aus dem Behälter 1 in eine mit einem Zählwerk 2 verbundene,

z. B. mit einem Kippgefäße versehene Meßvorrichtung 3 und von hier durch die Leitung 4 in die Waschkolonne 5, in welcher die von der abgetriebenen Kohlensäure und dem Schwefelwasserstoffe mitgerissenen Ammoniakmengen zurückgehalten werden, während die Kohlensäure und der Schwefelwasserstoff durch die Leitung 6 nach den Reinigern 7 gelangen bezw. nach dem Schornstein entweichen. Von der Waschkolonne 5 kommt das Gaswasser durch die Leitung 8 in einen Vorwärmer 9, durch dessen Röhren das den Abtreibeapparat 12 durch das Rohr 19 verlassende Wasser fließt, wodurch das zufließende Gaswasser auf ungefähr 60 bis 70⁰C. vorgewärmt wird. Von hier wird das vorgewärmte Gaswasser durch das Rohr 10 in die über dem Abtreibeapparat 12 angeordnete Zersetzerkolonne 11 übergeführt, in der die Austreibung der Kohlensäure und des Schwefelwasserstoffes stattfindet. Die Zersetzerkolonne 11 besteht aus einer Anzahl übereinanderliegender, durch Zwischenwände 13 voneinander getrennter Räume. Von je zwei benachbarten Räumen des Zersetzers 11 wird der eine, 14, von dem zu verarbeitenden Gaswasser, der andere, 15, von den abgetriebenen Gasen durchströmt. Die einzelnen Räume 14 bezw. 15 sind durch Rohre 16 bezw. 17 untereinander verbunden.

Das in die Zersetzerkolonne 11 gelangende Gaswasser fließt über die Böden der einzelnen Räume 14 in außerordentlich dünner, die Gasentbindung erleichternder, Schicht, wobei es durch den Wärmeaustausch mit den aus dem Abtreibeapparat 12 entweichenden Ammoniakgasen von 60 bis 70⁰ C. bis auf die Zersetzungstemperatur von etwa 90 bis 96⁰C. erwärmt wird, so daß sich die Kohlensäure und der Schwefelwasserstoff von dem Gaswasser abscheidet. Aus der Zersetzerkolonne 11 gelangt das Gaswasser durch das Rohr 18 in den Abtreibeapparat 12, wo es in bekannter Weise abgetrieben wird, und verläßt den Abtreibeapparat durch das nach dem Vorwärmer 9 führende Rohr 19. Die aus dem oberen Teile der Zersetzerkolonne Ii durch das Rohr 22 austretenden Ammoniakgase durchströmen den Rückflußkühler 20 und verlassen diesen durch das Rohr 23, welches in den Zellenkühler 21 führt. Nach Verlassen des Zellenkühlers 21 werden die Ammoniakgase auf das gewünschte Endprodukt weiter verarbeitet.

Der Rückflußkühler 20 ist mit dem Eintrittsrohre 24 und dem Austrittsrohre 25 für das Kühlwasser verbunden, sowie im unteren Teile mit einem Abflußrohre 26 versehen, durch welches das sich im Kühler bildende Kondensat dem Abtreibeapparat 12 zugeführt werden kann.

Claims

Patent-An Spruche:

1. Verfahren zur Gewinnung von Ammoniak aus Gaswasser durch Destillation unter Erhitzung des Gaswassers vor seinem Eintritt in den Abtreibeapparat zwecks Entfernung der Kohlensäure und des Schwefelwasserstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß diese Erhitzung unter Vermeidung direkter Dampfzufuhr ledig-Hch durch die gemeinsame Abwärme des den Apparat verlassenden, verarbeiteten Wassers und des abgetriebenen Gasgemenges bewirkt wird, zum Zweck, die zur Abscheidung der Kohlensäure und des Schwefelwasserstoffes nötige Zersetzungstemperatur des Gaswassers durch die Verbindung zweier konstanter oder nahezu konstanter Wärmequellen zu erreichen und aufrechtzuerhalten.

2. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gaswasserbehälter (1) und dem Abtreibeapparat (12) ein von dessen Abgangsflüssigkeit durchflossener Vorwärmer (9) und eine von dem abgetriebenen Gasgemenge durchströmte Zersetzerkolonne (11) eingeschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.