DE173130C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung flüssiger Kohlensäure. Bei der fabrikmäßigen Darstellung von Kohlensäure sind (abgesehen von der direkten Gewinnung aus natürlichen Kohlensäurequellen) bisher drei Verfahren im Gebrauch. Man gewinnt die Kohlensäure entweder durch Verbrennen von Koks, oder durch Verbrennen von Generator- bezw. Wassergas, oder durch

ίο Erhitzen von kohlensaurem Kalk bezw. Magnesit. Das zuerst genannte Verfahren ist das bis jetzt allgemein angewendete und wird in folgender Weise ausgeführt. Der Koks wird unter einem Kessel verbrannt, und die kohlensäurehaltigen Verbrennungsgase werden durch eine etwa I5prozentige Lösung von Kaliumkarbonat geleitet, wobei die Kohlensäure unter Bildung von Kaliumbikarbonat ' absorbiert wird, während der Stickstoff entweicht. Der im Kessel erzeugte Dampf dient zur Erhitzung der Kaliumbikarbonatlösung, um die Kohlensäure abzuspalten. Außerdem ist noch ein zweiter Dampfkessel erforderlich zum Betriebe der Kompressionspumpen, welche die Kohlensäure durch Kompression verflüssigen.

Bei diesem Verfahren wird also die Wärme des verbrennenden Koks benutzt, um den Dampf zu erzeugen, welcher die gesättigte Kaliumbikarbonatlauge durch Erhitzen entgasen soll. Zu diesem Zweck muß indessen ein sehr großes Quantum Koks verbrannt werden, und dementsprechend bildet sich viel mehr Kohlensäure als die zur Verfügung, stehende, nach der Absorption zu erwärmende Kaliumkarbonatlösung absorbieren kann. Ein großer Teil der zur Verfügung stehenden Kohlensäure muß daher verloren gehen. Dazu kommt noch als weiterer Verlust die unter dem zweiten Dampkessel sich bildende Kohlensäure, welche ebenfalls in die Atmosphäre entweicht. In diesem Falle sind also, die aus. der Entgasungsanlage der Kaliumbikarbonatlösung stammenden Verbrennungsgase die Kohlensäurequelle, während die aus der Krafterzeugungsanlage herrührenden Verbrennungsgase unbenutzt entweichen.

Es "würde nun ein naheliegender Gedanke sein, das System umzukehren und die zuletzt genannten Verbrennungsgase zur Kohlensäuregewinnung heranzuziehen, indem man die Verbrennungsgase des Dampfkessels, oder bei Verwendung eines Gasmotors als Betriebskraft, dessen Auspuffgase durch die Kaliumkarbonatlösung leitet. Beim Gasmotor liegen, wie die Erfahrung ergeben hat, die Verhältnisse dann so, daß bei der Verbrennung von Generatorgas oder Sauggas der Motor das Heizmaterial besser ausnutzt als eine Dampfmaschine, und daher mehr Kraft erzeugt als nötig ist, um die Auspuffgase auf flüssige Kohlensäure zu verarbeiten, so daß also außerdem noch mit Hilfe dieses Kraftüberschusses ein Teil der Verbrennungsgase aus der Entgasungsanlage

mit verarbeitet werden kann. Auf diesem Prinzip beruht z. B. das Verfahren gemäß Patent 166152, welches darin besteht, daß das aus einem Generator entweichende Gas in zwei Teile geteilt wird, von denen der eine einen Gasmotor betreibt, während der andere die Absorptions- und Entgasungsanlage mit Wärme versorgt. Die Verbrennungsgase werden dann vereinigt und aus ihnen die Kohlensäure soweit als möglich isoliert. Die nähere Überlegung zeigt indessen, daß auch hier die zur A^erfügung stehende Kaliumkarbonatlauge nur ein bestimmtes Quantum Kohlensäure aufnehmen kann, welches aber, wie die Praxis ergibt, geringer ist als die Gesamtmenge der produzierten Kohlensäure; denn bei den älteren Absorptions- und Entgasungsverfahren muß eine sehr bedeutende Menge Heizmaterial verbraucht werden, und zwar namentlich deswegen, weil die Absorption in kalter Lauge, die Entgasung dagegen durch Erhitzen der Lauge erfolgt, so daß ein abwechselndes Erwärmen und Abkühlen eines großen Laugenquantums erforderlich ist. Andererseits kann die Menge der Lauge nicht vergrößert werden, weil man sonst wieder um so mehr Koks zu ihrer Erhitzung verbrennen müßte, wodurch die Fabrikation unrentabel werden würde. Der Überschuß an Verbrennungsgasen muß daher unbenutzt entweichen, einerlei, ob er aus der Entgasungsöder Krafterzeugungsanlage stammt.

Die Methode, einen Gasmotor so in der Kohlensäurefabrikation zu verwenden, daß er außer der erforderlichen Betriebskraft noch die zu verarbeitende Kohlensäure liefert, kann also, nur dann einen größeren prak-

' tischen Wert haben, wenn man in die Kohlensäurefabrikation gleichzeitig eine Absorptions- und Entgasungsanlage einführt, welche nur so viel Wärmezufuhr erfordert, daß der Wärmegehält der Auspuffgase zur Heizung der Anlage ausreicht. Eine derartige Anlage ist z. B. eine solche, deren Prinzip darin besteht, die Lauge stets auf der Zersetzungstemperatur des ■Kaliumbikarbonats zu erhalten, so daß die Absorption der Kohlensäure unter Druck erfolgt, die Entgasung dagegen einfach durch Entlastung bewirkt wird (vergl. die Patentschrift 162655). Diese Methode erfordert nur ein Drittel der bei den bisher bekannten Verfahren nötigen Lauge, so daß zur Aufrechterhaltung der Temperatur nur wenig Heizmaterial verbraucht wird.

Die Entdeckung dieser Tatsache ist daher der Kern der vorliegenden Erfindung. Dementsprechend ist das Prinzip des vorliegenden Verfahrens zur Gewinnung von flüssiger Kohlensäure die Kombination eines Gasmotors mit der Absorptions- und Entgasungsanlage gemäß Patent 162655.

Von dem Verfahren gemäß Patent 166152 unterscheidet sich das vorliegende Verfahren dadurch, daß bei ersterem das Generatorgas getrennt und teils dem Motor, teils der Absorptionsanlage zugeführt wird, worauf dann die wiedervereinigten Verbrennungsgase weiter verarbeitet werden. Diese Teilung muß erfolgen, weil die ganze Anlage wenig mechanische Kraft, dagegen viel Wärme verbraucht. Bei dem vorliegenden Verfahren wird dagegen die gesamte Menge des Generatorgases im Motor verbrannt und nur die in den Auspuffgasen enthaltene Wärme zur Heizung der Absorptions- und Entgasungsanlage benutzt; denn die Gase müssen deshalb vereinigt bleiben, weil die ganze Anlage, im Gegensatz zu dem Verfahren gemäß Patent 166152, viel mechanische Kraft, dagegen wenig Wärme erfordert, nämlich die erstere zur Kompression der ■ Verbrennungsgase in der Absorptionsanlage, die letztere zur Aufrechterhaltung der Temperatur der Lauge. In diesem Verhältnis zwischen Motor und. Absorptionsanlage liegt auch der innere technische Zusammenhang, welcher diese Kombination' charakterisiert. Die Absorptionsanlage empfängt vom Motor mechanische Kraft, Heizung und die kohlensäurehaltigen Verbrennungsgase, welche sie verarbeiten soll, und ist daher für ihre praktische Verwertung wesentlich auf die gleichzeitige Verwendung eines Gasmotors angewiesen. .

Claims (1)

1. Patent-An Spruch:

   Verfahren zur Gewinnung von Kohlensäure aus Generatorgas unter Benutzung einer alkalischen Absorptionslösung, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Verbrennung in einem Gasmotor gewonnenen kohlensäurehaltigen Gase in einer auf der Dissoziationstemperatur gehaltenen Karbonatlösung unter Druck absorbiert bezw. nach Druckverminderung aus dieser Lösung wieder ausgeschieden werden.