DE2303755C3

DE2303755C3 -

Info

Publication number: DE2303755C3
Application number: DE19732303755
Authority: DE
Filing date: 1973-01-26
Publication date: 1977-05-12

Description

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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Behandeln des Kokereigases, bei dem es zunächst mittelbar gekühlt, alsdann mit einer wäßrigen Lösung derart behandelt wird, daß der Ammoniakgehalt unterhalb eines vorgegebenen Werts liegt, und aus der anfallenden wäßrigen Lösung das Ammoniak mittels Wasserdampf abgetrieben wird.

Bei dieser, allgemein als indirektes Verfahren bezeichneten Arbeitsweise wird in den meisten Verwendungsfällen des Kokereigases, das in dieser Weise gereinigt wurde, die Forderung gestellt, daß der Ammoniakgehalt den Wert von 2g/100Nm^:i Gas nicht überschreitet. Das setzt einen genügend geringen Ammoniakgehalt der Waschlösung wenigstens in der letzten Stufe der Ammoniakwäsche voraus; um diesen zu sichern, muß entweder ständig Frischwasser in genügender Menge auf die letzte Stufe des Ammoniakwaschers gegeben oder die beim Abtreiben des Ammoniaks verbleibende wäßrige Lösung muß so aufgearbeitet werden, daß sie sich zur Ammoniakwäsche des Gases eignet.

Das beim Abtreiben der wäßrigen Lösung gewonnene Ammoniak kann in mannigfacher Weise auf verwertbare Produkte weiter verarbeitet werden; wenn eine wirtschaftliche Verwertung nicht möglich ist, kann man es auch nach Abtrennung des Wasserdampfs und Zusatz geeigneter Brennstoffe bei hohen Temperaturen derart verbrennen, daß dabei unschädliche Stoffe entstehen, die man in die Atmosphäre geben kann.

Frischwasser, das man für die letzte Stufe des Ammoniakwaschers braucht, steht in manchen Gegenden nur in beschränkter Menge zur Verfügung.

Es liegt daher vielfach ein Bedürfnis vor, das beim Abtreiben des Ammoniaks aus der wäßrigen Lösung anfallende Wasser noch ir. solcher Weise zu behandeln, daß es erneut zur Ammoniakwäsche des Kokereigases benutzt werden kann, wofür natürlich ein genügend geringer Gehalt an freiem Ammoniak in der wäßrigen Lösung Bedingung ist.

In manchen Fällen läßt sich die vom Ammoniakabtreiber ablaufende wäßrige Lösung nicht ohne weiteres in den Vorfluter geben, weil sie einen zu hohen Giftstoffgehalt hat und insbesondere noch zu viel Ammoniak enthält. Um die in diesem Wasser enthaltenen Giftstoffe unschädlich zu machen, kann es in bekannter Weise zum Löschen des heißen Kokses verwendet werden, bei dessen Herstellung das Kokereigas gewonnen wird. Dabei wird das Wasser verdampft und die darin enthaltenen Stoffe werden durch die Hitze des Kokses teilweise zersetzt, teilweise werden sie an den Koks angelagert, teilweise bilden sie nicht mehr schädliche Dämpfe; dem Vorhandensein von Phenolen in den Löschdämpfen kann man dadurch entgegenwirken, daß das ammoniakhaltige Wasser vor dem Abtreiben des Ammoniaks einem der bekannten Entphenolungsverfahren unterworfen wird, oder daß man aus dem Abwasser selbst das Phenol entfernt. Die beim Löschen an den Koks angelagerten Stoffe nehmen zwar dem Koks das silbrige Aussehen, setzen seine Qualität jedoch nicht herab und werden bei der Verbrennung des Kokses oder bei dessen Einsatz im Hochofen weitgehend in unschädliche Stoffe umgesetzt.

Die Beseitigung der im Abwasser enthaltenen Schadstoffe durch Benutzung des Abwassers beim Löschen des heißen Kokses hat jedoch insofern eine Grenze, als die beim indirekten Verfahren der Gasbehandlung auf Jer Kokerei anfallende Wassermenge größer ist als diejenige, die beim Löschen des Kokses verdampft wird. Es fällt nämlich regelmäßig eine gewisse Menge Wasser aus der natürlichen Feuchtigkeit der Kohle, ferner aus dem Bildungswasser an. Hinzu kommt das für die Ammoniakwäsche benutzte Wasser, von dem nur ein Teil beim Abtreiben des Ammoniaks mit verdampft, und schließlich die bei den verschiedenen Prozessen anfallenden Dampfkondensate. Selbst wenn also durch das Löschen des heißen Kokses eine gewisse Menge Abwasser unschädlich gemacht werden kann, so besteht doch das Bedürfnis, die in dieser Weise unschädlich zu machende Wassermenge unter einem bestimmten Betrag zu halten.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die schädliche Stoffe enthaltende Abwassermenge dadurch möglichst gering zu halten und gegebenenfalls die für die Ammoniakauswaschung erforderliche Frischwassermenge ganz oder teilweise einzusparen, indem dos vom Ammoniakabtreiber ablaufende Wasser wenigstens teilweise einer solchen Behandlung unterworfen wird, daß es erneut für die Ammoniakwäsche verwendbar ist.

Dies geschieht gemäß der Erfindung in der Weise, daß man den Ablauf des Abtreibers, also die nach dem Abtreiben des Ammoniaks verbleibende wäßrige Lösung kühlt und bei einer geeigneten Temperatur mit einem CO„-haltigen Gas derart in Berührung bringt, daß der Partialdruck des restlichen freien Ammoniaks in der wäßrigen Lösung auf einen für die Auswaschung des Ammoniaks aus dem Kokereigas geeigneien Wert absinkt. Es wurde nämlich be-

»its von C E y m a η η (GWF, Band 90, Seite 506) festgestellt, daß der Ammoniakdruck einer Lösung, Hjp außer Ammoniak auch Kohlendioxyd enthält, auf einen Bruchteil der von Kohlensäure freien Lösung

-id· · _om K-^i v„ h-it · ^NH:I herabgesetzt wird. Be. e.nem N.ol-Ve-.haltnis

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1 0 geht der Ammoniakpartialdruck auf etwa 10 ⁰Ai zurück. ^^at ^^{as aus} ^^em Abtreiber ablaufende Wasser beispielsweise einen Ammoniakpartialdruck, A m ein Ammoniakgehalt des Gases von beiispielseise Pg ⁱⁿ 100Nm^:t entspricht, so gelingt es, durch entsprechende Begasung der wäßrigen ammoakalischen Losung bei dem damit behandelten Gas Un Ammoniakeehalt auf einen unterhalb des vor-Qchriebenen Werts von 2 g Ammoniak in 100 Nm' ras liegenden Betrag herabzusetzen. Als CO ,-haltiges Gas können die verschiedenrtipsten Gasgemische verwendet wurden, möglichst e die auf der betreffenden Anlage, zu der die eehört in genügender Menge anfallen. Vortzung ist daß sie nicht Beimengungen enthalten, durch Aufnahme in die zur Ammoniakwäsche ?« Gases dienende wäßrige Lösung unerwünschte Bestandte Ie in das Kokerefgas bringen.

Ah geeignetes CO.,-haltiges Gas bietet sich unter ani em das gereinigte Kokereigas an. In der Regei oenügt ein Teilstrom desselben, der nach Beruh-Sn? mit der wäßrigen, aus dem Abtreiber ablaufen- ^Lösung in den Rohgasstrom zurückgegeben

Vorteilhafterweise wird das CO.,-haltige Gas unter Druck mit der vom Abtreiber abläufenden wäßrigen Lösung α Berührung gebracht; dadurch wird der CO -Druck beim Begasungsvorgang erhöht.

Die Beding kanS im übrigen bei der Temperatur In F i g. 1 ist vorgesehen, durch die Leitung 25 dem Ammoniakwascher in der letzten Stufe Frischwasser zuzuführen, welches über die Düsen 26 odei Verteilerböden verteilt wird. Einer unteren Stufe des Ammoniakwaschers wird das bei der Kühlung an_{fallende entphenolle Wasser oder ein Tei}| desselben

durch die Leitung 27 zugeführt und mittels weiterer Düsen verteilt.

Der durch die Leitung 28 abgezogene Ablauf des Ammoniakwaschers 20 wird in vorgewärmtem Zustände bei 30 in den Abtreiber 29 eingeführt, bei 31 tritt Dampf ein. Ein Teil des Wascherablaufs wird — nicht vorgewärmt — durch die Leitung 32 auf den obersten Boden des Abtreibers 29 gegeben. Die den Ammoniakabtreiber 29 durch die Leitung 33 verlassenden Dämpfe bestehen in der Hauptsache aus Ammoniak- und Wasserdampf. Sie können in irgendeiner Weise aulgearbeitet werden, z. B. kann das hier enthaltene Ammoniak gegebenenfalls unter Zugabe eines Brennstoffs bei so hohen Temperaturen verbrannt werden, daß die Verbrennungsgase unbcdenklich in die Atmosphäre gegeben werden können Die durch die Leitung 34 ablaufende wäßrige Lösung, die noch einen erheblichen Amrnomaka₅ dampfdruck hat, wird teilweise durch die Leitung 35 abgelassen. Wenn die gesundhcuspohze. «chen ^vor-Schriften es erlauben, kann dieses Wasseτ in den Vorfluter gegeben werden Man kann da s durch,die ^ Lejtung^ «en^Wasser^ch ^m ..osjen

tenen flücht.gen Bestandteile zersetzt werden und mit dem Löschdampf in die Atmosphäre gehen

Ein Teil der durch die V=¹J""^ 36 „deinen wäßrigen Losung w.rd über die Leitung 36 und einen Kühler 37 dem Begaser 38 »geführt und toer m,

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Serablaufs vor der Begasung voraus. Die genannte Temperatur ist von Einfluß auf die Geschwindigkeit, Ar CO₂ in der wäßrigen Lösung Ionen bildet, wodurch der Partia.druck des Ammoniaks herabüber

A^ur Behand,ung des Kokereiga.s gemäß der vorliegenden Erfindung sind auf den Z.e.chnungen dargestellt, und zwar bezieht sich

Fi g. 1 auf eine Anlage, be. der der bcgastc Ablauf des A⁸mmoniakabtreibers neben Frischwasser zum Auswaschen des Ammoniaks aus dem Gase dient.

abgezogene ^^J^^f rnoniakwasche .'-"geführt und

e LeHung41 in ^ Uuung IJ ^ m d« Lejtung.13. Abspcrr ^^ ^ ^

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J^J^J^ fingen Ammoniakpartialdruck. sung hat einen se ge y _{Ammoniakauswa}schung daß sie ^{zur mnrc}'^cn' . ,_{b d Dü}scn 26 oder gee.gneMsU ^^ —^ _{slchenden Frisc}h- ^ in einer* vorherigen Stufe in

n beulen kanr1

^ sich auf eine Anlage bez.eht, die ohne Zu gäbe von Frischwasser betrieben werden ksinn ^g Gleiche Bezugszeichen bezeichnen .1· ^Ftas"aÄ Kiffen .0 über die Steigrohre Π in die Vorlage 12 eintretende Gas gelangt über die Rohrleitung», an die ein Teerschei^ 14 antmen

_{d gcrin}gcrcn Anteil

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Gas passiert den Gassauger 22. ^J _d^_r

nachkühler 23 und wird durch d. L . J^e M der weiteren Behandlung bzw. Verwendung zugelunn

dem der

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Die abgetriebenen Dämpfe gelangen in eine Leitung 33, die auch die Dämpfe aus dem weiteren Abtreiber 29 aufnimmt, dem der Ablauf des Ammoniakwaschers 20 durch die Leitung 28 zugeführt wird. Die Abläufe der Abtreiber 29 und 47 werden in der zulässigen Menge der Abwasserleitung 35 zugeführt. Ein Teil des Abtreiberablaufs gelangt auch hier über die Leitung 36 und den Kühler 37 in den Begaser 38.

Von dem Ausmaß der Wirkung des Kühlers 37 hängt die Temperatur ab, mit der die wäßrige Lösung dem Begaser zufließt.

Das durch die Leitung 39 aus der Leitung 24 abgezogene gereinigte Gas wird mittels des Verdichters 49 auf einen erhöhten Druck von z. B. 2 bis 5 atü gebracht und so dem Begaser zugeführt.

Die durch die Leitung 45 am Boden des Begasers 38 abgezogene wäßrige Losung hat einen so geringen Ammoniakpartialdruck, daß sic allein zur Speisung des Ammoniakwascheis 20 dienen kann. In die Leitung 45 ist ein Kühler 50 eingebaut, der den Ablauf des Begasers auf die Temperatur der Ammoniakwäschc bringt.

Das neue Verfahren ist in seinen Anweridungsmöglichkeiten sehr mannigfaltig, insbesondere kann man

ίο es anpassen an die Höchstmenge von zulässigem Abwasser, an die Höchstwerte an Giftstoffen, welche die Abwasser enthalten dürfen, an die Menge des zur Verfügung stehenden Frischwassers für die Ammoniakwäsche und an die Verwendungsmöglichkeit der gewonnenen Ammoniakdämpfe.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Verfahren zur Behandlung des Kokereigases, bei dem es zunächst mittelbar gekühlt, alsdann mit einer wäßrigen Lösung derart behandelt wird, daß der NH_:rGehaIt unterhalb eines vorgegebenen Werts liegt und aus der anfallenden wäßrigen Lösung das Ammoniak mittels Wasserdampf abgetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die nach dem Abtreiben verbleibende wäßrige Lösung gekühlt und mit einem CO.,-haltigen Gas derart in Berührung gebracht wird, daß der Partialdruck des restlichen freien Ammoniaks in Jer wäßrigen Lösung auf einen für die Auswaschung des Ammoniaks aus dem Kokereigas geeigneten Wert absinkt.
2. Verfahren zur Behandlung des Kokereigases nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als CO>haltiges Gas ein Teil des gereinigten Kokereigases dient, das nach der Berührung mit der wäßrigen, aus dem Abtreiber ablaufenden Lösung in den Rohgasstrom zurückgegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das COvhaltige Gas unter Druck mit der vom Abtreiber ablaufenden wäßrigen Lösung in Berührung gebracht wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührung mit dem CO.,-haltigen Gas bei einer Temperatur oberhalb der der Ammoniakwäsche des Gases erfolgt.