DE2054336A1 - Verfahren zur Verbrennung oder Zersetzung des bei der Aufbereitung von Kokerei- oder Gaswerksgas anfallenden Ammoniaks - Google Patents

Verfahren zur Verbrennung oder Zersetzung des bei der Aufbereitung von Kokerei- oder Gaswerksgas anfallenden Ammoniaks

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DE2054336A1
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Heinrich Dr.; Choulat Gustav Dr.; Fritzsche Helmut Dr.; Laufhütte Dieter; 4350 Recklinghausen. C101 3-00 Weber
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Fa. Carl Still, 4350 Recklinghausen
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description

23. Oktober 1970 Dr. Fr/Gr
Patentanmeldung
der Firma Carl Still in Recklinghausen.
Verfahren zur Verbrennung oder Zersetzung des bei der Aufbereitung von Kokerei- oder Gaswerksqas anfallenden Ammoniaks.
Es sind Verfahren zur Verbrennung bzw. Zersetzung des bei der Aufarbeitung von Kokerei- oder Gaswerksgasen anfallenden Ammoniaks bekannt, bei denen im Rahmen der indirekten Ammoniakgewinnungsverfahren an beliebiger Stelle anfallende, von Schwefelwasserstoff weitgehend freie Ammoniakwässer einem Desorptionsprozeß mit beliebigen brennbaren Gasen, Luft und bzw. oder Wasserdampf unterworfen werden und die mit Ammoniak beladenen Desorptionsgase als Verbrennungsmedien in den Heizzügen von Verkokungsöfen, Winderhitzern von Hochöfen, in Hochöfen selbst, in Stahlwerks- und Hüttenöfen verbrannt oder als Komponenten zur Ganerzeugung in Gasgeneratoren oder andere Gaserzeugungsanlagen eingesetzt werden (Dt. Patentschriften 1.200 268, 1.206 870).
Weiterhin sind Verfahren zur Zersetzung des in Kokerei- oder Gaswerksgasen enthaltenen Ammoniaks bekannt, bei denen die im Rahmen der indirekten Ammoniakgewinnungsverfahren bei der Abtreibung technisch entsäuerter oder nicht entsäuerter Waschwässer oder Kondensate anfallenden Ammoniakschwaden durch Verbrennung eines Heizmediums erhitzt werden, das heiße Gemisch durch eine freie oder mit temperaturbeständigen Füllkörpern oder einem Nickel-Katalysator beliebiger Form angefüllte Zersetzungszone geleitet wird und die die Zersetzungszone verlassenden heißen Gase durch erneuten Luftzusatz vollständig verbrannt v/erden (Dt. Patentschriften 1.202 772, 1.223 818,· 1.230 406).
Diese beiden Gruppen betreffen Verfahren, bei denen das Ammoniak aus dem Gas mit Wasser ausgewaschen und aus dem Waschwas ser wieder ausgetrieben wird. Sie entsprechen also den in-
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direkten Verfahren zur Gewinnung des Ammoniaks.
Verfahren zur Verbrennung oder Zersetzung des Kokereiammoniaks, bei denen das Ammoniak direkt von Säuren absorbiert und an diese gebunden wird, die also den direkten Verfahren zur Ammoniakgewinnung entsprechen, sind bisher nicht bekannt geworden.
Es wird ein neues Verfahren zur Vernichtung des in Kokereioder Gaswerksgasen und ihren Kondensaten enthaltenen Ammoniaks unter seiner Verbrennung zu Stickstoff und Wasser oder Zersetzung zu Stickstoff und Wasserstoff vorgeschlagen.
Gegenzeichnet ist das neue Verfahren dadurch, daß das Ammoniak aus den Kokereigasen in an sich bekannter Weise durch Säuren, deren Ammoniumsalze in Ammoniak und saure Salze dissoziierbar sind, oder saure Salzlösungen direkt ausgewaschen und unter völliger oder teilweiser Neutralisation von diesen aufgenommen wird, durch Zersetzung der Salze in Freiheit gesetzt und unter Zumischung ausreichender Luftmengen verbrannt oder unter Zumischung von brennbaren Gasen und Luft erhitzt und das erhitzte Gasgemisch durch eine freie oder mit temperaturbeständigen Füllkörpern oder mit einem Nickelkatalysator beliebiger Form angefüllte Zersetzungszone geleitet wird und die die Zersetzungezone verlassenden Gase entweder durch erneuten Luftzusatz vollständig verbrannt oder anderen Brenngasen zu Magerungszwecken zugesetzt werden·
Das neue Verfahren hat gegenüber den bekannten der Vorteil, daß auf einfache Weise eine nahezu vollständige Trennung des Ammoniaks von den sauren Gasbestandteilen wie Schwefelwasserstoff, Zyanwasserstoff und Kohlensäure erreicht wird. Infolge dessen sind auch die verbrannten Schwaden dieses
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Ammoniaks frei vom Verbrennungsprodukten des Schwefelwasserstoffs und des Zyanwasserstoffs· Bei den indirekten Verfahren sind dazu komplizierte Verfahrensschritte und aufwendige Apparaturen erforderlich.
Als Absorptionsmittel für das Ammoniak aus dem Kokereigas können verdünnte Säuren, deren Neutralsalze in Ammoniak und saure Salze dissoziierbar sind, z.B. Schwefelsäure oder wässrige Lösungen bzw. Suspensionen von Ammoniumbisulfat dienen. Diese bzw. dieses wird bei dem Prozeß zu Ammonsulfat neutralisiert und z.B. nach der Brit.-Patentschrift 829.859 in fester Form von der Suspension abgetrennt, gewaschen, getrocknet und thermisch zu Ammoniak und Ammonbisulfat zersetzt, worauf das Ammonbisulfat wiedar in der abgetrennten Lösung gelöst bzw. nach Korrektur ihres Wassergehaltes in den Ammoniakauswaschprozeß zurückgeführt wird. Das erhaltene Ammoniak enthält nur geringfügige Verunreinigungen von Methan, Stickstoff und Luft und wird erfindungsgemäß weiterverarbeitet.
Dabei wird im Falle der Verbrennung des Ammoniaks seine Verbrennungswärme gewonnen und z.B. für das thermische Zersetzen des Ammonsulfates oder in beliebiger anderer Weise verwendet.
Vorzugsweise wird für die Absorption des Ammoniaks aus den sorgfältig von Teerbestandteilen befreiten Kokereigasen wässrige Monoammonphosphatlösung verwendet (U.S.-Patentvorschriften 3.024 090 und 3.166.795). Dabei wird das Monoammonphosphat nahezu vollständig zu Diammonphosphat neutralisiert. Anschließend wird das Diammonphosphat mit Wasserdampf zu Ammoniak und Monoammonphosphat zersetzt und die Monoammonphosphatlösung zur Ammoniakabsorption zurückgeführt, während man die erhaltenen sehr reinen Ammoniakschwaden gemäß der Erfindung weiterverarbeitet.
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Die Absorptionsmittel werden nach ihrer Regenerierung erneut zum Absorbieren von Ammoniak aus dem Kokereigas, also im Kreislauf, verwendet·
Im Falle der Verbrennung des Ammoniaks wird man dabei ebenfalls seine Verbrennungswärme ausnutzen. Man kann sie z.B. zur Dampfherstellung verwenden und den Dampf im Prozeß selber zum Abtreiben der Diammonphosphatlösung anwenden.
Auch im Falle der Zersetzung des Ammoniaks zu Stickstoff und Wasserstoff und der nachfolgenden vollständigen Verbrennung der Zersetzungsgemisches bei erneuter Luftzumischung wird die Verbrennungswärme des Wasserstoffs zur Herstellung von Dampf oder in beliebiger anderer Weise genutzt·
Bevor die heißen, die Zersetzungszone verlassenden Zersetzungsgase anderen brennbaren Gasen zugemischt werden können, müssen sie in den meisten Fällen zunächst gekühlt werden.
Aufgrund seiner Zusammensetzung aus Wasserstoff, Stickstoff und Wasserdampf wird das Zersetzungsgas gern als Magerungsmittel für kalorienreiche Gase verwendet.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1· Verfahren zur Vernichtung des in Kokerei- oder Gaswerksgasen und ihren Kondensaten enthaltenen Ammoniaks unter seiner Verbrennung zu Stickstoff und Wasser odor Zersetzung zu Stickstoff und Wasserstoff, dadurch gekennzeichnet, daß das Ammoniak aus dem Kokereigas in an sich bekannter Wei~ se durch Säuren, deren Ammoniumsalze in Ammoniak und saure Salze dissoziierbar sind oder solche sauren Salzlösungen direkt ausgewaschen und unter völliger oder teilweiser Neutralisation von diesen aufgenommen wird, durch Zersetzung der Salze in Freiheit gesetzt und unter Zumischung ausreichender Luftmengen verbrannt oder unter Zumiöchung von brennbaren Gasen und Luft erhitzt und das erhitzte Gasge-. misch durch eine freie oder mit temperaturbeständigen Füllkörpern oder mit einem Nickelkatalysator beliebiger Form angefüllte Zersetzungszone geleitet wird und die die Zer setzungszone verlassenden Gase entweder nach erneutem Luftzusatz vollständig verbrannt oder anderen brennbaren Gasen zugesetzt werden·
    2· Verfahren nach Anspruch 1·, dadurch gekennzeichnet, daß ' als Absorptionsmittel für das Ammoniak im Kokereigas Schwefelsäure oder eine wässrige Lösung bzw· Suspension von Ammonbisulfat verwendet wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß als Absorptionsmittel für das Ammoniak im Kokereigas eine wässrige Lösunq bzw· Suspension von Monoammonphosphat verwendet wird.
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    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1. bis 3., dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionsmittel nach ihrer Regenerierung erneut zum Absorbieren von Ammoniak aus dem Kokereigas verwendet werden.
    5. Verfahren nach Anspruch 2., dadurch gekennzeichnet, daß
    bei der Verbrennung des Ammoniaks seine Verbrennungswärme im Prozeß selber für die thermische Zersetzung des
    festen Ammonsulfates verwendet wird.
    6. Verfahren nach Anspruch 3., dadurch gekennzeichnet, daß
    bei der Verbrennung des Ammoniaks seine Verbrennungswärme zur Dampferzeugung und der Dampf zum Abtreiben der
    Diammonphosphatlösung eingesetzt wird.
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