DE234793C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-M 234793-KLASSE 12 ß. GRUPPE

JOH N ^GREGORY JON ES und PE DRO SUAREZ in LONDON.

.Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. Juni 1910 ab.

»Das vorliegende Verfahren betrifft die Gewinnung von Ammoniak durch Überleiten eines Luft -Wasserdampfgemisches über erhitzten . Torf oder andere Stickstoff und Kohlenstoff enthaltende Materialien. Es ist bekannt, daß beim Überleiten eines Lüft-Wasserdampfgemisches über erhitzten Torf bei einer 500⁰C. nicht übersteigenden Temperatur Ammoniak in ^reichlichen Mengen ^entsteht. Da die Reakiion-eine exothermische ist, :bei welcher Wärme frei wird, so; hat die Temperatur das Bestreben, zu steigen und »durchzugehen«, so daß:der Torf;ins Glühen kommt, wobei ein Teil .des gebildeten Ammoniaks dissoziiert wird.

Zur :Regelung der Temperatur benutzt -man den Wasserdampf, indem man bei zu hoher Reaktionstemperatur.das Verhältnis,des Wasserdampfs ibzw. des .feinzerstäubten Wassers zur .Luft : steigert, wodurch :die Temperatur >wiederum sinkt. -Man hat weiter ^gefunden, -daß, wenn man ;einen Teil der _:aus dem Ofen austretenden Endgase nach .ihrer Befreiung von Teer, Ammoniak, Essigsäure .und anderen Reaktionsprodukten, welche Ofengase im wesentliehen aus Kohlensäure, Stickstoff und Wasserdampf nebst ganz geringen Mengen an Kohlenoxyd und Wasserstoff bestehen, zusammen mit der Luft in den Reaktionsofen unterhalb der Reaktionszone, also unterhalb des Rostes einleitet, nicht nur bedeutend an Wasserdampf gespart, sondern auch die Reaktionstemperatur besser geregelt werden kann. Die Vornahme der Reaktion bei einer Temperatur unter 500⁰C. -hat den Übelstand, daß man in einer bestimmten Zeiteinheit nur eine !gewisse Menge Torf .oxydieren kann. Wenn es möglich wäre, die Temperatur entsprechend zu erhöhen, so würde die Oxydation des Torfes bzw. anderer geeigneter kohlenstoffhaltiger Materialien schneller vor sich gehen und demgemäß die Gesamtausbeute an Ammoniak wachsen. Bei meiner ^erhöhten Reaktionstemperatur j liegt ^aber die Gefahr vor, daß -eine Dissoziation des gebildeten.Ammoniaks eintritt, und Versuche, welche in Verbindung ,mit dem Verfahren des deutschen :Pätentes:i754oi angestellt wurden, zeigten, daß, wenn man beim Überleiten eines Luft wasserdampfgemisches i.über erhitzten Torf u. dgl. die Reaktionstemperatur über 500⁰C. ^steigert, die Ausbeuten an Ammoniak so gering ^werden, daß das Verfahren keiner gewerblichen Verwertung fähig ist.

Es ,wurde nun ^gefunden, daß man trotz der !Erhöhung der Temperatur auf .600 bis 8oo° C. eine Dissoziation des Ammoniaks vermeiden kann, wenn .· man dafür Sorge trägt, daß bei der Reaktion keine brennbaren Gase entstehen, so daß in den ,Austrittsgasen keine brennbaren Gase .in nennenswerter. Menge vorhanden sind. Diese Beobachtung bildet die Grundlage der vorliegenden Erfindung. Man kann dies dadurch erzielen, daß man einen Teil der Austrittsgase, welche also im wesentlichen aus Stickstoff, Kohlensäure und Wasserdampf bestehen, nur mit so viel Luft mischt,

daß der Sauerstoffgehalt des Gasdampf gemisches so gering ist, bzw. die Reaktionszone relativ so niedrig erhalten bleibt, daß infolge der Verdünnung des Sauerstoffs keine brennbaren Gase in der Reaktionszone gebildet werden. Die Erfahrung hat gelehrt, daß ein Gasgemisch, welches im trockenen Zustande etwa 5 bis 14 Prozent Kohlensäure, 8 bis 12 Prozent Sauerstoff und 1 bis 2 Prozent Kohlenoxyd neben Stickstoff enthält, sich zur Einführung in den Ofen unterhalb des Rostes bzw. in die Reaktionszone sehr gut eignet, indem durch Hinzufügen von fein zerstäubtem Wasser und die durch die Einführung dieses fein zerstäubten Wassers in die Reaktionszone bedingte Volum Vermehrung der Sauerstoff des Gasgemisches so verdünnt wird, daß trotz des Vorhandenseins einer Temperatur bis zu 800 ° in der Reaktionszone keine Bildung von brennbaren Gasen stattfindet.

Schon Mond hat in seinem bekannten Verfahren (britisches Patent 3923/1883) vorgeschlagen, einen Teil der Ofengase mit dem unter dem Rost eintretenden Luft-Wasserdampfgemisch zu mischen. Dies ist jedoch bei Mond praktisch nicht ausführbar, weil er in seinem Generator das zu behandelnde kohlenstoffhaltige Material unter Gewinnung von brennbaren Gasen vergast und wenn man diese brennbaren Gase mit Luft vermischt in den Generator einführen wollte, so würde mit Sicherheit eine Explosion des Generators eintreten. Man darf eben nicht (und hierdurch unterscheidet sich das vorliegende Verfahren von dem Mondschen Verfahren) die Reaktion im Generator so leiten, daß brennbare Gase in den Austrittsgasen entstehen, weil es sonst gar nicht möglich ist, die Temperatur in der Reaktionszone zu regeln. Die Versuche mit dem Mondchen Verfahren zeigten, daß, wenn man eine gute Ausbeute an Ammoniak erhalt, die Austrittsgase so minderwertig sind, daß sie sich für Kraftzwecke kaum eignen, wogegen, wenn die Austrittsgase reich an brennbaren Bestandteilen sind, d. h. also, wenn die Reaktion bei entsprechend hoher Temperatur stattgefunden hat, die Ausbeute an Ammoniak sehr gering wird.

Das vorliegende Verfahren wird in der Praxis folgendermaßen ausgeführt. In einem mit Rost versehenen Generator wird Torf mit einem Wassergehalt von 70 bis 80 Prozent eingefüllt. Zur Einleitung der Reaktion wird

■ ■■· eine untere Schicht lufttrocknen Torfs entzündet und die Verbrennung des Torfs durch Zuführung von Luft unterhalten. Nachdem in der Verbrennungszone eine Temperatur von etwa 700 bis 800 ° (dunkle Rotglut) erreicht ist, wird Luft und Wasserdampf bzw. fein zerstäubtes Wasser in geeignetem Mengenverhältnis unter den Rost geleitet. Wenn die Reaktion regelmäßig vor sich geht, wird ein Teil der Austrittsgase, nachdem dieselben durch Durchleiten durch einen Alkali- und Säureturm von Essigsäure, Ammoniak usw. befreit sind, mit Luft vermengt, so daß das trockene Gasgemisch etwa die oben angegebene Zusammensetzung hat. Dieses Gasgemisch wird beständig unter den Rost eingeblasen, und es wurde gefunden, daß der Generator bei richtiger Zusammensetzung des Gasgemisches so regelmäßig arbeitet und die Temperatur der Reaktionszone so konstant bei der gewünschten Reaktionstemperatur von 700 ° bleibt, die man eventuell auf 800 ° steigern kann, daß eine fernere Überwachung der Temperatur sich erübrigt. Die Gegenwart der großen Mengen Kohlensäure und Stickstoff verhindert eine zu heftige Einwirkung des Sauerstoffs auf den Torf, so daß zwar eine Oxydation des darin enthaltenen Kohlenstoffs zu Kohlensäure vor sich geht, ohne daß eine weitere Reduktion der Kohlensäure zu Kohlenoxyd oder eine Zersetzung des Wasserdampf? zu Wasserstoff stattfindet, so daß in den 85 ■ Austrittsgasen keine brennbaren Gase . in nennenswerter Menge enthalten sind.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur Gewinnung von Ammoniak durch Überleiten von Luft und Wasserdampf über erhitzten Torf oder andere Stickstoff und Kohlenstoff enthaltende Stoffe, unter Einleiten eines Teiles der nach ihrer Befreiung von Teer, Ammoniak, Essigsäure und anderen Reaktionsprodukten bestellenden Austrittsgase in den Generator unterhalb der Reaktionszone im Gemisch mit Luft, dadurch gekennzeichnet, daß das Einleiten der Austrittsgase unter solchen Verhältnissen vorgenommen wird, daß der Sauerstoffgehalt des Gasgemisches so niedrig ist, daß eine Bildung von brennbaren Gasen nicht stattfindet, trotzdem man die Temperatur in der Reaktionszone auf 600 bis 800 ° C. erhöht, um auf diese Weise die Reaktion zu beschleunigen und in einer bestimmten Zeiteinheit eine entsprechend größere Menge Torf zu verbrennen. HO