DE2559112C3 - Verfahren zur Rückgewinnung von Ammoniak und Kohlendioxid aus Wasserdampf, der beim Konzentrieren einer wässrigen Harnstofflösung erhalten wird - Google Patents
Verfahren zur Rückgewinnung von Ammoniak und Kohlendioxid aus Wasserdampf, der beim Konzentrieren einer wässrigen Harnstofflösung erhalten wirdInfo
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Description
Kohlendioxid aus dem Wasserdampf, der von dem Konzentrationsverfahrensschritl für die wäßrige Harnstofflösung
abgelassen wird, zur Wiederverwendung bei der Harnstoffsynthese angesehen. Das erste Verfahren
umfaßt die Kondensation des Wasserdampfps zur Bildung einer verdünnten wäßrigen Ammoniumcarbsmatlösung
und die Zersetzung der wäßrigen Lösung zusammen mit Harnstoffsyntheseabwasser, das nicht
umgesetztes Ammoniumcarbamat enthält, unter hohem oder niedrigem Druck, um sowohl das Ammoniumcarbamat,
das in der verdünnten wäßrigen Ammoniumcarbamatlöuing
enthalten ist, als auch nicht umgesetztes Ammoniumcarbamat zu zersetzen.
Bei diesem Verfahren wird jedoch der gesamte Wasserdampf von der Konzentrationsstufe für die
wäßrige Harnstofflösung der Zersetzungsstufe zugeführt, und die Menge des Wasserdampfes von der
Konzentrationsstufe wächst allmählich an, wodurch die wäßrige Harnstofflösung schließlich übermäßig verdünnt
wird. Um diese übermäßige Verdünnung zu vermeiden, ist es erforderlich, entweder einen Teil des
Wasserdampfes aus dem System abzuziehen .xier ein zusätzliches System zur Aufbereitung von Ammoniak
und Kohlendioxid von dem Wasserdampf vorzusehen.
Im zweiten Verfahren wird der aus der Konzentrationsstufe
stammende Wasserdampf komprimiert und einer Niederdruckzersetzung unterworfen, um den
größten Teil des Wasserdampfes zu kondensieren und sowohl das enthaltene Ammoniak und Kohlendioxid als
auch Ammoniak und Kohlendioxid, die bei der Zersetzung von nicht umgesetztem Ammoniumcarbamat
gebildet werden, zu sammeln. Jedoch weist dieses Verfahren den gleichen Nachteil wie das erste
Verfahren auf. Darüber hinaus werden Ammoniak und Kohlendioxid auch unvermeidbar zusammen mit einem
Teil des Wasserdampfes beim Komprimieren des Gasgemisches kondensiert Dementsprechend ist es
erforderlich zu verhindern, daß Ammoniak und Kohlendioxid kondensiert werden, wozu eine komplizierte
Vorrirhtung erforderlich ist. In der GB-PS 5 09 987 wird nun angegeben, daß die Rückgewinnung
von Kohlendioxid und Ammoniak dadurch durchgeführt werden, kann, daß man die Gase mit Wasser wäscht, die
so erhaltene Lösung von Ammoniumcarbamat in einer kleinen Hilfskolonne rückdestilliert und die von dem
oberen Teil Jer Kolonne abgezogene.! nassen Gase in den Boden der Hauptkolonne einführt, um den
Wassergehalt zu verringern. Da bei diesem bekannten Verfahren jedoch ein Teil des Bodeninhaltes der
Hauptkolonne zum oberi/i Teil zurückgeführt wird,
wird der Wassergehalt des vom oberen Teil der Kolonne at gezogenen gasförmigen Gemisches aus
Kohlendioxid und Ammoniak erhöht, wodurch eine unerwünschte Rückwirkung auf die Harnstoffsynthesereaktion
entsteht, da das gasförmige Gemisch zu der v> Harnstoffsynthesevorrichtung zurückgeführt wird. Weiterhin
kann duroH Überhitzung des in den Bodenteil der
Hauptkolonne zurückgeführten nassen gasförmigen Gemisches Harnstoffhydrolyse und Biuretbildung eintreten.
M)
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Verfahren zur Rückgewinnung von Ammoniak und
Kohlendioxid aus Wasserdampf, der beim Konzentrieren einer diese Gase noch enthaltenden wäßrigen
Harnstofflösung erzeugt wird, zu verbessern. ei
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man den Wasserdampf durch Kühlen zu einer verdünnten
wäßrigen Ammoniumcarbamatlösung kondensiert, diese Lösung bei einem Druck
< 2b kg/cm- rektifiziert und das dabei abdestillierende Gemisch aus Wasserdampf.
Ammoniak und Kohlendioxid zur Abtrennung des Wasserdampfes bei im wesentlichen dem gleichen
Druck in einen Boden der Rektifizierungskolonne der Carbamatzersetzungsstufe einleitet, der 1 bis 3 Böden
über einer Erhitzungszone angeordnet ist.
Bei dem Verfahren wird ein Harnstoffsyntheseabsirom,
der Harnstoff, nicht umgesetztes Ammoniumciirbamat und Wasser enthält, von einer Harnstoffsynthesezone
mehreren Stufen zur Zersetzung von nicht umgesetztem Ammoniumcarbamat unterworfen, bei
denen die Drücke schrittweise verringert werden, um im wesentlichen das gesamte nicht umgesetzte Ammoniumcarbamat
von der wäßrigen Harnstofflösung zu zersetzen und abzutrennen, wobei die wäßrige Harnsiofflösung,
die noch gerirge Mengen von Ammoniak und Kohlendioxid enthält, konzentriert wird, um
kristallinen Harnstoff oder geschmolzenen Harnstoff zu erhalten, der im wesentlichen frei ν . Wasser ist. Bei
dem verbesserten Verfahren wird V.'js^erdarr.pf, der
beim Konzentrieren der wäßrigen Harnstofflosung erzeugt wird und geringe Mengen Ammoniak und
Kohlendioxid enthält, zur Kondensation abgekühu, um dadurch eine verdünnte wäßrige Ammoniumcarbamatlösung
zu bilden, diese verdünnte wäßrige Ammonium-Ciirbamatlösung
wird unter einem Überdruck unterhalb
25 kg/cm2 (atü). d. h. bei einem Druck unterhalb etwa
26 kg/cm2, rektifiziert, um ein gasförmiges Gemisch aus
Wasserdampf, Ammoniak und Kohlendioxid abzudestillitrren, welches in die Zersetzungsstufe für das nicht
urngesetzte Ammoniumcarbamat unter Verwendung einer Rektifizierung unter im wesentlichen dem
gleichen Druck wie dem Druck der Rektifizierung fur die verdünnte wäßrige Ammoniumcarbamatlösung
eingeführt wird, um den Wasserdampf von dem gasförmigen Gemisch zu entfernen, wobei das entstehende
Ammoniak und Kohlendioxid zus?mmer mit einem gasförmigen Gemisch aus Ammoniak und
Kohlendioxid, das in der Zersetzungsstufe für das nicht
urng ^setzte Ammoniumcarbamat erzeugt wird, zurückgewonnen
werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht nur auf eine Harnstoffsynthese mit Lösungsrückführung anwendbar,
sondern auch auf eine Harnstoifsynthese mit
einem Heißgas-Kreislauf, wie dies in der US-PS 32 00 148 beschrieben ist, eine Harnstoffsynthese mit
einer Ammoniumcarbamat-Aufschlämmungs-Rückführung oder eine Harnstoffsynthese der Art mit einfachem
Durchlauf. Mit anderen Worten, das Verfahren nach der Erfindung kann auf ein beliebiges Harnstoffsyntheseverfahren
angewendet werden, wenn nur das Verfahren einen Rektifizierungsschritt bei einem Überdruck
unterhalb 25 kg/cm2 (atü) (d. h. bei einem Druck unter etwa 26 kg/cm2) enthält, bei dem nicht umgesetztes
Ammoniumcarbamat, das in dem Harnstoffsyntheseabstrom enthalten ist, zersetzt wird, um ein gasförmiges
Gemisch aus Ammoniak und Kohlendioxid abzudestillieren. und zwar ut abhängig davoi,. <->b das destillierte
gasförmige Gemisch wieder zurückgeführt wird oder nicht und unabhängig von der Art der Rückführung.
Bei der vorliegenden Erfindung wird der einer Harnstoffsynthesevorrichtung entnommene Harnstoffsytitheseabstrom,
der nicht umgesetztes Ammoniumcarbamat und Wasser enihält, zum Zwecke der
Zersetzung des nicht umgesetzten Ammoniumcarbamats in Ammoniak und Kohlendioxid in mehreren
Zersetzungsstufen behandelt, bei denen der Druck
schrittweise verringert wird. Die Zersetzung des nicht umgesetzten Ammoniumcarbamats wird in wenigstens
einer Hochdruckzerselzungsstufe mit einem Druck von etwa 16 kg/cm2 bis zu einem Druck, der gleich einem
Harnstoffsynthesedruck ist, und einer Niedrigdruckzersetzungsstufe
bei einem Druck von etwa 2 bis 6 kg/cm2 bewirkt, wie es an sich bekannt ist. Die Hochdruckzersetzung
des nicht umgesetzten Ammoniumcarbamats kann durch Abtreiben mit Kohlendioxid oder Ammoniak
unter einem Druck, der im wesentlichen gleich dem Harnstoffsynlhesednick ist. eine Hochdruck-Rcklifizierung
unter einem Druck von etwa 16 bis etwa 26 kg/cm'
oder durch eine Zweistufenzersetzung durchgeführt werden, wobei letzlere aus einer Zersetzungsstufe für
das nicht umgesetzte Ammoniumcarbamat unter einem Druck von etwa 41 bis etwa 101 kg/cm2 und einer
nachfolgenden Rektifizierungsstufe unter einem Druck ynn plu/a
n2 besteht.
lonne vorgesehen sein, damit ein Kondensat des destillierten gasförmigen Gemisches mit einem destillierten
gasförmigen Gemisch unter geeigneten Kühlbedingungen in Kontakt kommen kann. Bei einem
Reklifizierungsdruek oberhalb 25 kg/cm2 (Überdruck) (26,033 kg/cm2 Absölutdruck) liegt die Geschwindigkeit
der Trennung von Ammoniak der wäßrigen Lösung niedriger.
Das gasförmige Gemisch aus Ammoniak, Kohlendioxid
und Wasserdampf von der ReklifiWpmng^tufe
wird in eine Rektifizierkolonne für den Hamsloffsynthescabstrom zugeführt, die unter einem Manometerablesedruck
unterhalb 25 kg/cm2 arbeitet. Dabei wird das gasförmige Gemisch in einen Boden der Rektifi/ierungskolonne
eingeführt, der 1 bis 3 Böden über einer Erhitzungszone angeordnet ist. Für den Fall, daß eine
bepackte Kolonne als Rektifizierungskolonne
Die Niedrigdruckzersetzung wird üblicherweise durch Rektifizierung bewirkt, bei der eine Kopftemperatur
von 100 bis I4O"C und eine Destillationstemperatur von 120 bis 160°C bevorzugt wird. Die Niedrigdruck-Rektifizierung
kann durch Abtreiben mit einer geringen Menge Kohlendioxid durchgeführt werden. Die wäßrige Harnstofflösung, die von der Niedrigdruck-Rcklifizierung
abfließt, enthält noch eine geringe Menge an nicht umgesetztem Ammoniumcarbamat. so
daß es zu bevorzugen ist, die wäßrige Harnstofflösung einer Schnellverdampfung unter einem fast normalen
Druck zu unterwerfen, um das meiste des nicht umgesetzten Ammoniumcarbamats zu entfernen.
Die wäßrige Harnstofflösung. die im wesentlichen frei von dem nicht umgesetzten Ammoniumcarbamat ist,
wird dann einer Konzentrationsstufe zugeführt, in der Wasser verdampft wird, um kristallinen Harnstoff oder
geschmolzenen Harnstoff zu bilden, der im wesentlichen
frei von Wasser ist. Die Konzentration wird üblicherweise unter Vakuum und/oder unter einem normalen
Druck bewirkt. Der bei der Konzentration erzeugte Wasserdampf enthält, im wesentlichen das gesamte
Ammoniak und Kohlendioxid, das in der wäßrigen Harnstofflösung enthalten ist. und eine geringe Menge
an wäßriger Harnstofflösung in Nebelform. Der Wasserdampf wird in einem Kondensator kondensiert,
um eine verdünnte wäßrige Lösung von Ammoniumcarbamat und Harnstoff zu bilden. Diese verdünnte
wäßrige Lösung wird einer Druckrektifizierung unter einem Druck unterhalb 26 kg/cm2, vorzugsweise einer
Niedrigdruck-Rektifizierung unter einem Druck von 2,033 bis 6.033 kg/rm2 (entsprechend einem Oberdruck
von 1 bis 5 kg/cm2) unterworfen zwecks Trennung derselben in ein gasförmiges Gemisch aus Ammoniak
und Kohlendioxid und Wasser, das frei von Ammoniak und Kohlendioxid ist. Bei der Rektifizierang liegt die
Temperatur des Kolonnenkopfes vorzugsweise innerhalb von 110 bis 1800C und die Abtreib- oder
Destillationstemperatur innerhalb von 120 bis 2300C Durch die die Rektifizierung wird ein Teil des Wassers
von der verdünnten wäßrigen Lösung von dem Harnstoffsynthesesystem abgelassen. Wenn z. B. die
verdünnte wäßrige Lösung Wasser in einer Menge von 98 bis 99 Gew.-% enthält, wird ein Wasserdampfgehalt
in dem gasförmigen Gemisch aus Ammoniak, Kohlendioxid und Wasserdampf, die durch die Rektifizierung
destilliert werden, bevorzugt der im Bereich von 60 bis 75 Vol.-% liegt. Um den Wassergehalt in dem wäßrigen
Gemisch in dem Rektifizierungsschritt zu steuern, kann ein Kondensator an dem oberen Teil der Rektifizierko
r\f*I ujirA Irann /-Iac fracf/\rrn jrvo f^rnic^h in ajnnn Pjnlofl
eingeführt werden, der an einer Stelle angeordnet ist, die angenähert dem obenerwähnten Boden entspricht.
Das in die Rektifizierungskolonne eingeführte gasförmige Gemisch steigt durch die Kolonne und kommt mit
dem Harnstoffsyntheseabstrom in Berührung, der von dem oberen Teil der Kolonne nach unten fließt, wobei
der Wasserdampf kondensiert wird und von dem gasförmigen Gemisch entfernt wird. Das Ammoniumcarbanu'
in dem Harnstoffsyntheseabstrom wird durch Kondensationswärme, die bei der Kondensation des
Wasserdampfes erzeugt wird, in Ammoniak und Kohlendioxid zersetzt. Das in dem gasförmigen
Gemisch enthaltene und in die Rektilizierungskolonne
eingeführte Ammoniak und Kohlendioxid durchlaufen kaum die Kolonne. Dementsprechend wird das gemischte
Gas, das durch die Zersetzung von nicht umgesetztem Ammoniumcarbamat erzeugt wird, und
Ammoniak und Kohlendioxid von dem eingeführten Gasgemisch vom oberen Teil der Rektifizierkolonne
entladen, ohne daß der Wassergehalt wesentlich ansteigt im Vergleich zu dem Wassergehalt des
Gasgemisches, das durch Zersetzung des nicht umgesetzten Ammoniumcarbamats erzeugt wird, was dazu
führt, daß der in der Rektifizierkolonne verwendete Dampf in einer Menge gespart werden kann, die der
Kondensationswärme entspricht, die von der Kondensation des in dem Gasgemisch enthaltenen Dampfes
herrührt, d. h. des Gasgemisches, das in die Rektifizierkolonne eingeführt wird.
Die vorliegende Erfindung wird nun spezieller unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert
Die Zeichnung zeigt die Figur eines Flußdiagrainms
für eine bevorzugte Durchführungsform der Erfindung.
In der Figur werden Kohlendioxid, Ammoniak und eine aufgearbeitete Ammoniumcarbamatlösung, die
unten näher beschrieben wird, in eine Harnstoffsynthesevorrichtung 4 von den entsprechenden Leitungen 1,2
und 3 zur Reaktion bei einer Temperatur von 170 bis 2100C unter einem Manometerablesedruck von 150 bis
300 kg/cm2 eingeleitet Der entstehende Harnstoffsyntheseabstrom wird durch eine Leitung 5 zu einem
Druckreduzierventil 6 geleitet durch das sein Druck auf einen Wert von 15 bis 25 kg/cm2 reduziert wird, und
wird durch eine Leitung 7 in den oberen Teil einer Hochdnick-Rektifizierkolonne 8 eingeleitet Die Hochdruck-Rektifizierkolonne
8 ist in einem Zwischenteil entweder mit einer Vielzahl von Böden versehen oder mit Füllkörpern wie z. B. Raschig - Ringen bepackt und
ist mit einem Erhitzer 9 in ihrem Destillierteil ausgestattet Die Hochdruck-Rektifizierkolonne wird
auf einer Temperatur von 120 bis 16O0C an ihrem Kopf
und auf einer Temperatur von 140 bis I8O°C an ihrem Dcstilliertcil gehalten. In der Kolonne 8 wird der
größere Teil des nicht umgesetzten Afhmöniumcafbamats,
das in dem Harnstoffsynlheseabstrom enthalten ist, zu Ammoniak, Kohlendioxid und Wasserdampf in
Form /^nes gasförmigen Gemisches zersetzt. Der von
dem Boäenteil der Hochdruck-Rektifizicfkölonhc abgelassene
Harnstoffsyntheseabslrom wird durch eine Leitung 10 zu einerrt Druckfeduziervenfil 11 geführt, in
dem der Druck auf einen Wert von 1 bis 5 kg/cm2 reduziert wird, und wird dann zu dem oberen Teil einer
Niedrigdruck-Reklifizierkolonne 13 durch eine Leitung 12 geleitet. In der Niedrigdruck-RektifizierMonne Π
sind Boden oder Füllkörper in ihrem mittleren Teil vorgesehen, ähnlich wie bei der Hochdruck-Rektifizierkolonne
8. Ferner ist ein Erhitzer 14 in dem Destillierteil
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7ierkolonne 13 wird auf einer Temperatur von 100 bis 1400C an ihrem Kopfteil und auf einer Temperatur von
120 bis IbU C an ihrem Deslillierleil gehalten, so daß
verbliebenes nicht umgesetztes Ammoniumcarbamat zum größten Teil zersetzt wird. Die Niedrigdruck-Rektifizierung
kann nach dem Verfahren der GB-PS 12 95 742 durchgeführt werden. Die von dem Bodenteil
der Niedrigdruck-Rektifizierkolonne 13 abgelassene wäßrige Harnstofflösung enthält noch nicht umgesetztes
Ammoniumcarbamat in einer Menge von 2 bis 3 Gew.-% der wäßrigen Harnstofflösung. Die wäßrige
Harn.iofflösung wird durch eine Leitung 15 zu einem Druckreduzierventil 16 zum Reduzieren des Druckes
auf einen Wert von 1,033 bis 3,033 kg/cm2 (d.h. einen Überdruck von 0 bis 2 kg/cm2) geleitet und wird im
oberen Teil einer Gastrennanlage 18 nach Durchlaufen einer Leitung 17 schnellverdampft. Die Gastrennanlage
18 kann mit Füllkörpern versehen sein, oder sie kann mit einem Erhitzer an ihrem unteren Teil ausgestattet sein.
Die Gastrennanlage 18 wird auf einer Temperatur von 90 bis 1300C an ihrem Kopfteil gehalten, und der größte
Teil der verbliebenen nicht umgesetzten Substanz wird in ihr von der wäßrigen Harnstofflösung abgetrennt.
Die Gastrennung kann durch Abtreiben mit Luft bewirkt werden, oder sie kann unter Vakuum durchgeführt
werden.
Die wäßrige Harnstofflösung, die von der Gastrennanlage 18 abgelassen wird und die geringe Mengen
Ammoniak und Kohlendioxid enthält, wird einer Konzentrationszone 22 einer Vakuumkristallisationsvorrichtung
durch eine Leitung 19, ein Druckreduzierventil 20 und eine Leitung 21 zugeführt. Die so
Konzentrationszone 22 der Vakuumkristallisationsvorrichtung wird bei einem absoluten Druck von 50 bis
100 mm Hg betrieben, wobei Wasser verdampft wird, während Harnstoff in Form von Kristallen ausfällt. Die
Wassermenge, die verdampft werden soll, ist eine Gesamtsumme einer Menge Wasser, die äquivalent dem
Wasser, das frisch in der Synthesevorrichtung 4 erzeugt wird, und einer Menge Wasser, die von außerhalb des
Harnstoffsynthesesystems zur Verwendung als Absorptionsmittel eingeführt wird, ist Als eine Wärmequelle
für die Verdampfung dieses Wassers wird die Absorptionswärme
des gasförmigen Gemisches verwendet, die der Hochdnick-Rektifizierung entnommen wird, wie es
unten noch beschrieben wird. Die ausgefällten Kristalle werden in Form einer Aufschlämmung aus der
Kristallisationszone 22a der Vakuumkristallisationsvorrichtung
durch eine Leitung 23 entnommen und in eine Zentrifugaltrenneinrichtung 24 zwecks ihrer Abtrennung
von der Mutterlauge oder -flüssigkeil eingeführt, Worauf ihre Entnahme über eine Leitung 24a erfolgt.
Die Haffistoffkristallc oder der geschmolzene Harnstoff,
die im wesentlichen frei von Wasser sind, können genauso gut auch durch verschiedene andere Verfahren
als durch das Vakuumkristallisationsvcrfahren erhalten Werden. Zum Beispiel kann die wäßrige Harnslofflösung
zu kristallinem Harnstoff umgewandelt werden, wenn die wäßrige Harnstofflösung von der Leitung 21 unter
einem normalen Drück konzentriert und dann einer Kristallisalionseinrichtung vom Swenson- Typ zugeführt
wird, oder die wäUrige Harnstofflösung kann zu geschmolzenem Harnstoff, der im wesentlichen frei von
Wasser ist. unter Vakuum oder normalem Druck konzentnert werden.
Der Wasserdampf von der Konzentrationszone 22 der Vakuumkristallisationsvorrichtung, der noch gerin-
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Ammoniak und Kohlendioxid enthält, wird durch eine Leitung 25 in einen Kondensator 26 eingeleitet, wo er
durch indirekten Wärmeaustausch mit Kühlwasser kondensiert wird, welches durch eine Leitung 27
zugeführt und durch eine Leitung 28 abgeleitet wird. Nicht kondensierter Wasserdampf wird durch eine
Leitung 29 in einen Ejektor 30 zur Vakuumerzeugung zusammen mit nicht kondensiertem Ammoniak und
Kohlendioxid geleitet und dann durch eine Leitung 32 in einen barometrischen Kondensator 33, zusammen mit
Hochdruckdampf zum Antreiben des Ejektors, der durch eine Leitung 31 zugeführt wird, eingeführt. In dem
barometrischen Kondensator 33 wird der nicht kondensierte Wasserdampf durch Kontakt mit Kühlwasser, das
durch Leitung 34 zugeführt wird, vollständig kondensiert.
Der Wasserdampf von der Leitung 25 enthält geringe Mengen an inerten Gasen, die von dem barometrischen
Kondensator 33 abgenommen werden. Der Kondensator 26 kann aus einer einzigen Einheit oder aus zwei
oder mehreren Einheiten bestehen, die in Serie geschaltet sind. Wenn es möglich ist, im wesentlichen
das gesamte Ammoniak und Kohlendioxid in dem Kondensator 26 zu kondensieren, kann der barometrische
Kondensator 33 weggelassen werden. Der Wasserdampf kann in eine geeignete Trenneinrichtung
wie z. B. eine Zyklon-Trenneinrichtung, die mit einem Kühlmantel ausgestattet ist, vor der Einführung in den
Kondensator 26 geleitet werden, um den Nebel aus wäßriger Harnstofflösung bei der Kondensation eines
Teils des Wasserdampfes abzutrennen. Die entstehende wäßrige Lösung, die Harnstoff, Ammoniak und Kohlendioxid
in geringen Konzentrationen enthält, kann als Waschwasser für kristallinen Harnstoff, der durch die
Zentrifugalabtrennung erhalten wird, oder als Prozeßwasser verwendet werden, z. B. als Absorptionsmittel,
das in einem Aufbereitungsschritt für nicht umgesetztes Ammoniak verwendet wird.
Das Kondensat, das Ammoniak, Kohlendioxid und Harnstoff enthält, wird durch eine Leitung 35 zu einer
Pumpe 37 geleitet, zusammen mit der wäßrigen Lösung, die von dem barometrischen Kondensator 33 durch eine
Leitung 36 abgezogen wird und geringe Mengen Ammoniak und Kohlendioxid enthält, um den Druck auf
im wesentlichen den gleichen Wert zu erhöhen, wie er in der Niedrigdruck-Rektifizierkolonne 13 herrschte. Das
Kondensat wird dann in einen Wärmeaustauscher 39 eingeführt, in dem es durch indirekten Wärmeaustausch
mit heißem Wasser erhitzt wird, wie es im einzelnen beschrieben werden wird, und wird dann einem an einer
geeigneten Stelle gelegenen Kolonnenboden einer
Rektifizierkolonne 41 für eine wäßrige Ammoniumcarbamatlösung
zugeleitet. In dem Abtreiberteil der Rektifizierkolonne 41 ist ein Erhitzer 42 vorgesehen.
Das gasförmige Gemisch aus Ammoniak, Kohlendioxid und Wasserdampf wird von dem Kopfteil der Kolonne
41 zugeführt und durch eine Leitung 43 in einen Kondensator 44 eingeleitet, in dem das Gasgemisch mit
einem Kondensat in Kontakt gebracht wird (welches eine wäßrige Ammoniumcarbamatlösung ist, die durch
Kondensation der von Leitung 43 zugeführten gasförmigen Mischung erzeugt worden ist), das auf einer
Temperatur von 110 bis 140"C durch Kühlen gehalten
wird, wodurch ein Teil des Wasserdampfes kondensiert wird. Ein Teil der kondensierten Flüssigkeit wird von
dem Kondensator 44 durch eine Leitung 45 in den oberen Teil der wäßrigen Ammoniumcarbamatlösung Rektifizierkolonne
zurückgeführt. Der in dem gasförmigen Gemisch von der Reklifi7ierkolonnp 41 enthaltene
Wasserdampf ist vorzugsweise in einer Menge vorhanden, die so groß wie möglich ist, da er eine Wärmequelle
für die Niederdruck-Rektifizierung darstellt. Im üblichen Falle wird daher kein Rückfluß durchgeführt.
Wenn Rückfluß durchgeführt wird, sollte die Menge des Rückflusses auf einem Minimum gehalten werden. Von
dem Abtreiberleil oder der Destillierblase der Rektifizierungskolonne 41 wird heißes Wasser mit einer
Temperatur von 120 bis 2300C, das eine geringe Menge
Harnstoff (während ein Teil des Harnstoffes, der in der von der Leitung 40 zugeführten wäßrigen Lösung
enthalten ist, hydrolisiert wird) enthält, entnommen. Dieses heiße Wasser wird in den Wärmeaustauscher 39
durch eine Leitung 46 geleitet. In dem Wärmeaustauscher 39 wird das heiße Wasser durch indirekten
Wärmeaustausch mit der wäßrigen Lösung, die in die wäßrige Ammoniumcarbamatlösung-Rektifizierungskolonne
41 eingeführt werden soll, gekühlt und wird von einer Leitung 47 entnommen. Wenn es vom Standpunkt
der Umweltverschmutzung nicht erwünscht ist, das heiße Wasser, das Harnstoff aus dem Harnstoffsynthesesystem
enthält, wie es ist, ins Abwasser abzulassen, sollte der Nebel aus wäßri^r Harnstofflösung vor der
Einleitung des Wasserdampfes von der Konzentrationszone 22 der Vakuumkristallisationseinrichtung in den
kondensator 26 in einer Weise entfernt werden, wie es oben beschrieben ist. Es wird bemerkt, daß das
gasförmige Gemisch von Leitung 48 in die Hochdruck-Rektifizierkolonne 8 eingeleitet werden kann, ohne daß
sie der Niedrigdruck-Rektifizierkolonne 13 zugeführt wird.
Der Wasserdampfgehalt in dem gasförmigen Gemisch aus Ammoniak und Kohlendioxid, die von dem
Kondensator zugeführt wird, liegt z. B. in dem Bereich von 60 bis 75% (Volumenprozent), wenn die wäßrige
Lösung, die in die wäßrige Ammoniumcarbamatlösung-Rektifizierkolonne 41 durch die Leitung 40 eingeführt
werden soll, 98 bis 99% (Gewichtsprozent) Wasser enthält Das gasförmige Gemisch wird durch eine
Leitung 48 einem Kolonnenboden zugeführt, der gerade über oder 1 bis 3 Böden über der Erhitzungszone der
Niedrigdruck-Rektifizierkolonne 13 liegt, und wird im Gegenstrom mit dem Harnstoffsyntheseauslauf in
Kontakt gebracht, der vom oberen Teil der Kolonne nach unten läuft, wobei der Wasserdampf in dem
gemischten Gas kondensiert wird. Das in dem Harnstoffsyntheseabstrom enthaltene nicht umgesetzte
Ammoniumcarbamat wird durch Kondensationswärme zersetzt, die bei der Kondensation von Wasserdampf
erzeugt wird. Das eingeführte Gasgemisch, von dem Wasserdampf teilweise durch Kondensation entfernt
wird, wird von dem Kopf der Kolonne zusammen mit einem gasförmigen Gemisch aus Ammoniak, Kohlendioxid
und Wasserdampf entfernt, die durch Zersetzung des nicht umgesetzten, in dem Harnstoffsyntheseauslauf
enthaltenen Ammoniumcarbamats erzeugt werden.
Die Behandlung der gasförmigen Gemische aus Ammoniak, Kohlendioxid und Wasserdampf, die von
der Hochdruck-Rektifizierkolonne 8, von der Niedrigdruck-Rektifizierkolotine
13 und von der Gastrennanlage 18 jeweils entnommen werden, wird unten näher beschrieben. Das gasförmige Gemisch von der Gastrennanlage
18 wird durch eine Leitung 49 in einen Gaskondensator 50 eingeführt, in dem es zur Kondensation
unter Kühlbedingungen mit einem Absorptionsmittel, z. B. Wasser oder einer wäßrigen Harnstofflösung,
die von einer Leitung 51 zugeführt wird, in Kontakt gebracht wird, 11m eine wäßrige Ammoniiimcarbamallösung
zu bilden. Die so gebildete wäßrige Ammoniumcarbamatlösung wird durch eine Leitung 52 zu einer
Pumpe 53 geleitet, um den Absolutdruck auf 2,033 bis 6,033 kg/cm2 (d. h. 1 bis 5 kg/cm2 Überdruck) anzuheben,
worauf das Einleiten in eine Niedrigdruck-Absorptionskolonne 56 durch die Leitungen 54 und 55 folgt.
Gleichzeitig wird eine Harnstoffmutterlauge, die mittels der Zentrifugaltrennanlage 24 abgetrennt und durch
Leitung 57 zu einer Pumpe 58 geleitet worden ist, in der der Druck auf 2,033 bis 6,033 kg/cm2 (d. h. 1 bis 5 kg/cm2
Überdruck) erhöht worden ist, durch die Leitungen 59 und 55 in die Niedrigdruck-Absorptionskolonne 56
eingeführt. Ferner kann ein Teil der wäßrigen Ammoniumcarbamatlösung oder die gesamte Ammoniumcarbamatlösung
von der Leitung 54 durch eine Leitung 60 geführt werden, um mit dem Kondensat von
der Leitung 38 kombiniert durch den Wärmeaustauscher 39 und die Leitung 40 in die wäßrige
Ammoniumcarbamatlösung-Rektifizierkolonne 41 eingeführt zu werden. Hierdurch wird verhindert, daß das
Absorbat, das in der Niedrigdruck-Absorptionskolonne erhalten worden ist, verdünnt wird.
Ein anderes gasförmiges Gemisch, das von der Niedrigdruck-Rektifizierkolonne 13 zugeführt wird,
wird durch eine Leitung 61 in die Niedrigdruck-Absorptionskolonne 56 geleitet und in der obengenannten
Harnstoffmutterflüssigkeit und der wäßrigen Ammoniumcarbamatlösung unter Kühlen absorbiert Das
entstehende, Ammoniumcarbamat enthaltende Absorbat wird durch eine Leitung 62 einer Pumpe 63
zugeführt, in der der Druck auf einen Überdruck von 15 bis 25 kg/cm2 erhöht ist, und wird ferner zu dem oberen
Teil einer Hochdruck-Absorptionskolonne 65 durch eine Leitung 64 geleitet. Im Bodenteil der Hochdruck-Absorptionskolonne
65 wird ein gasförmiges Gemisch aus der Hochdruck-Rektifizierkolonne 8 durch die
Leitung 66 eingeführt In der Hochdruck-Absorptionskolonne 65 wird das gasförmige Gemisch mit der
wäßrigen Ammoniumcarbamatlösung, die nach unten geflossen ist, in Kontakt gebracht und in ihr absorbiert,
was unter Kühlen durch einen Kühler 67 geschieht, und das verbleibende nicht absorbierte gasförmige Gemisch
wird gezwungenermaßen mit der wäßrigen Ammoniumcarbamatlösung in Kontakt gebracht, die vom
oberen Teil nach unten fließt, während sie durch die Kolonne nach oben aufsteigt, um das gesamte
Kohlendioxid und einen Teil Ammoniak darin zu absorbieren. Als Ergebnis wird Ammoniakgas, das frei
von Kohlendioxid ist, vom oberen Kopf der Kolonne
entnommen. Das Ammöniakgas wird durch eine
Leitung 68 in einen Ammoniakkondensator 69 geführt, in dem es gekühlt und verflüssigt wird. Das entstehende
flüssige Ammoniak wird durch eine Leitung 70 in die Synlhescvorrichtung 4 zusammen mit flüssigem Trischammoniak
von der Leitung 2 geleitet. Obgleich Kühlwasser durch den Kühler 67 geleitet werden kann,
kann die Harnstoffaufschlämmung von der Kristallisationszone 22a der Vakuumkristallisationseinrichtung
dort hindurch in die Konzentrationszone 22 der Vakuumkristallisationseinrichtung zwecks Verwendung
als eine Heizquelle geleitet werden, durch die Wasser von der Harnstoffaufschlämmung verdampft wird. Von
dem Bodenteil der Hochdruck-Absorptionskolonne 65 wird die aufbereitete Ammoniumcarbamatlösung hoher
Konzentration abgezogen, und die Lösung wird durch eine Leitung 71 in eine Pumpe 72 geleitet, in der der
Druck auf einen Manometerablesedruck von 150 bis am Kopfteil und Abtreiber- oder Deslillalionsblasentemperaturen
von entsprechend 1050C und 13O0C
unterworfen wurde, um eine wäßrige Harnstofflösung zu erhalten, die aus 1120 Teilen/Stunde Harnstoff, 15
Teilen/Stunde Ammoniak, 13 Teilen/Stunde Kohlendioxid und 415 Teilen/Stunde Wasser zusammengesetzt
war. Die wäßrige Harnstofflösung wurde schnell in eine Gastrennanlage verdampft, um Ammoniak und Kohlendioxid
unter einem Normaldruck bei 110°C abzutrennen.
Als Ergebnis wurden das Ammoniak und das Kohlendioxid, die in der wäßrigen Harnstofflösung
verblieben waren, auf entsprechend 5 Teile/Slunde und
3 Teile/Stunde reduziert. Diese Lösung wurde in eine J<.onzentrationszone einer Vakuumkristallisationsvorrichtung
eingeführt, die unter einem absoluten Druck von 80 mmHgbei einer Temperatur von 650C betrieben
wurde, um 1000 Teile'Stunde kristallinen Harnstoff in
der Kristallisationszone einer Vakuumkristallisations-
300 |ccr/riT)2 prhöht UzJrH1 unH Hnnn flurrh Hip Leitun11 3 in vorrichtung äuszükristäüisieren, während 360
die Harnstoffsjnthesevorrichtung 4 geleitet.
In der obigtfi Durchführungsform kann das gasförmige
Gemisch, das durch Zersetzung des nicht umgesetzten Ammoniumcarbamats erzeugt worden ist, nicht nur
durch Absorption mit einem Absorptionsmittel aufbereitet werden, sondern auch durch ein Verfahren, bei
dem das gasförmige Gemisch mittels eines Kompressors adiabatisch komprimiert und der Harnstoffsynlhesevorrichtung
in Form eines Gases zugeführt wird, oder durch Abkühlen des gasförmigen Gemisches in
flüssigem Ammoniak oder öl, um eine kristalline Ammoniumcarbamatsuspension zu bilden.
Erfindungsgemäß wird der größte Teil der Wärme, der zur Destillation sowohl von Ammoniak und
Kohlendioxid als auch von Wasserdampf von einem Kondensat von Wasserdampf, das beim Konzentrieren
einer wäßrigen Harnstofflösung erzeugt wird, erforderlich ist, für die Rektifizierung von nicht umgesetztem
Ammoniumcarbamat wiederverwendet werden, welches in dem Harnstoffsynlheseabstrom enthalten ist, um
so die Menge an zu verbrauchendem Dampf zu verringern und dadurch kaum den Dampfverbrauch
ansteigen zu lassen, wenn man das Wärmegleichgewicht der Gesamtheit des Harnstofferzeugungsverfahrens
betrachtet. Die Absorption eines gasförmigen Gemisches von der Niedrigdruck-Rektifizierung des Kondensats
von Wasserdampf, das beim Konzentrieren einer wäßrigen Harnstofflösung erzeugt wird, ist deshalb
vorteilhaft, weil die Wärmemenge, die durch Kühlen entfernt werden muß, kleiner ist als die, die bei einem
herkömmlichen Verfahren erforderlich ist, bei dem ein von dem Kondensat destilliertes gasförmiges Gem-sch
zusammen mit einem gasförmigen Gemisch von der Niedrigdruck-Rektifizierung des Harnstoffsyntheseauslauf
absorbiert wird, da überschüssiger Wasserdampf nicht in die Absorptionsstufe eintritt wie in dem
herkömmlichen Verfahren.
Die Erfindung wird nun anhand des folgenden Beispiels erläutert, in dem alle Teile Gewichtsteile sind.
Die Synthese von Harnstoff aus Ammoniak und Kohlendioxid in einem molaren Verhältnis von 4 wurde
unter einem Manometerablesedruck von 250 kg/cm2 bei einer Temperatur von 2000C durchgeführt, um einen
Harnstoffsyntheseabstrom zu erhalten, der einer Hochdru.
" lektifizierung bei einem Manometerablesedruck von ι / kg/cm2 und dann einer Niedrigdruck-Rektrifizierung
bei einem Manometerablesedruck von 2,5 kg/cm2 Stunde Wasserdampf zusammen mit 4,6 Teilen Ammoniak
und 2,7 Teilen Kohlendioxid verdampft wurden. Der so erhaltene kristalline Harnstoff wurde von der
Mutterlauge mit Hilfe einer Zentrifuge abgetrennt. In der Mutterlauge waren 0,4 Teile/Stunde Ammoniak und
0,3 Teile Kohlendioxid enthalten. Die Mutterlauge wurde als Absorptionsmittel für Ammoniak und
Kohlendioxid verwendet, die von der Niedrigdruck-Rektifizierkolonne
zugeführt wurden.
Das gasförmige Gemisch aus Wasserdampf, Ammoniak und Kohlendioxid, das durch Verdampfung in der
Konzentrationszone der Vakuumkristallisationsvorrichturig
erhalten worden war, wurde in einen Oberflächenkondensator geleitet und durch Kühlwasser zu einer
verdünnten wäßrigen Ammoniumcarbamatlösung von 37"C kondensiert In einem Ejektor zur Vakuumerzeugung
wurden inerte Gase, die im wesentlichen frei von Ammoniak und Kohlendioxid waren, und gesättigter
Wasserdampf angesaugt. Die verdünnte wäßrige Annmoniumcarbamatlösung von dem OberPächenkondensator
war aus 4,5 Teilen/Stunde Ammoniak, 2,7 Teilen/Stunde Kohlendioxid und 350 Teilen Wasser
zusammengesetzt, und ihr Druck wurde auf 2,7 kg/cm2 (3,733 kg/cm2) durch eine Pumpe erhöht. Die wäßrige
Lösung wurde dem mittleren Teil einer Ammoniumcarbamatlösung
Rektifizierkolonne zugeführt, in der der Abtreibteil oder die Destillierblase und der Kopf auf
145° C beziehungswiese auf 125° C gehalten wurden.
Von dem Kopfteil wurden 4,6 Teile/Stunde Ammoniak, 2,7 Teile/Stunde Kohlendioxid und 11 Teile/Stunde
Wasser in Form eines gasförmigen Gemisches abdestilliert.
Dieses gasförmige Gemisch wurde einem Kolonnenboden zugeführt, der gerade über der Erhitzungszone
der unter einem Manometerablesedruck von 2,5 kg/cm2 betriebenen Niedrigdruck-Rektifizierkolonne lag. Von
dem Kopfteil der Niedrigdruck-Rektifizierkolonne wurde ein gasförmiges Gemisch abdestilliert, das aus
109,6 Teilen/Stunden Ammoniak, 52,7 Teilen/Stunde Kohlendioxid und 40,4 Teilen/Stunde Wasserdampf
zusammengesetzt war; von dem Abtreibeteil bzw. der Destillierblase wurde eine wäßrige Harnstofflösung
enitnommen, die aus 1120 Teilen/Stunde Harnstoff, 15
Teilen/Stunde Ammoniak, 13 Teilen/Stunde Kohlendioxid und 425,6 Teilen/Stunde Wasser zusammengesetzt
war, d. h. eine wäßrige Harnstofflösung, in der Wasser um 10,6 Teile/Stunde im Vergleich zu einem Fall erhöht
war, bei dem ein gasförmiges Gemisch von der Ammoniumcarbamatlösung-Rektifizierkolonne nicht in
die Niedrigdruek-Rektifizierkolonne eingerührt worden
war. Wenn das gasförmige Gemisch von der Ammoniumcarbamatlösung-Rektifizierkolonne
nicht in die Niedrigdruck-Rektifizierkolonne eingeführt wurde, war
das von dem Kopf'eil derselben destillierte Gas aus 105
Teilen/Stunde Ammoniak, 50 Teilen/Stunde Kohlendioxid und 40 Teilen/Stunde Wasserdampf zusammengesetzt
Der Dampfverbrauch in der Niedrigdruck-Rektifizierkolonne
betrug 0,077 Tonnen pro Tonne Harnstoff, wenn das gasförmige Gemisch von der wäßrigen
Ammoniumcarbamatlösung in die Rektifizierkolonne
eingeführt wurde, und 0,090 Tonnen pro Tonne Harnstoff, wenn das gasförmige Gemisch nicht in die
Rektifizierkolonne eingeführt wurde.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Verfahren zur Rückgewinnung von Ammoniak und Kohlendioxid aus dem beim Konzentrieren
einer diese Gase noch enthaltenden wäßrigen Harnstofflösung erhaltenen Wasserdampf, d a durch
gekennzeichnet, daß man den Wasserdampf durch Kühlen zu einer verdünnten
wäßrigen Ammoniumcarbamatlösung kondensiert, diese Lösung bei einem Druck
< 26 kg/cmrektifiziert und das dabei abdestillierende Gemisch aus Wasserdampf, Ammoniak und Kohlendioxid zur
Abtrennung des Wasserdampfes bei im wesentlichen dem gleichen Druck in einen Boden der Rektifizierungs-Kolonne
der Carbamatzersetzungsstufe einleitet, der 1 bis 3 Böden über einer Erhitzungszone
angeordnet ist.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man den beim Eindampfen der
wäßrigen Hu -nstof(lösung erzeugten Wasserdampf
durch indirekte Kühlung mit Wasser kondensiert.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den wäßrigen Harnstofflösungsnebel
enthaltenden Wasserdampf vor der Kondensation des Wasserdampfes mit Hilfe eines Nebeltrenners
abscheidet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Teil des Wasserdampfes
durch indirekte Kühlung kondensiert und den verbleibenden Teil dieses Wasserdampfes durch
Mischen mit Waiser kondensiert.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ri_ktifizie. ung der verdünnten
wäßrigen AmmoniumcatbaTiatlösung bei einem
Druck von 2.033 bis 6.033 kg/cm (Manometerable- si
sedruck von 1 bis 5 kg/cm2) durchführt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Rektifizierung der verdünnten
wäßrigen Ammoniumcarbamatlösung bei einer Kolonnenkopf temperatur von 110 bis 180° C und bei
einer Abtreiber- oder Destiilierblasentemperatur von 120 bis 230°C durchführt.
7. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß man einen Teil des von der Rektifizierzone abgeleiteten gasförmigen Gemisches
kondensiert und das entstehende Kondensat durch den Kopfteil der Rektifizierungszone leitet.
8. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß man die verdünnte wäßrige Ammoniumcarbamatlösung durch indirekten Wärmeaustausch
mit heißem, von der Rektifizierungszone abgezogenem Wasser erhitzt.
9. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß man das gasförmige Gemisch von der Rektifizierzungs/nne in eine Niedrigdruck-Rektifi- rn
zierung einleitet und dort das nicht umgesetzte Ammoniumcarbamat bei einem Druck von 2.033 bis
6,03J kg/cm·' (Manometerablesedruck von I bis
5 kg/cm2) zerset/t.
10. Verfahren nach Anspruch 9. dadurch gekenn- fit) zeichnet, daß man die Rektifizierungszone auf einer
Kopftemperatur von 100 bis 1400C und einer
Abtreiber- oder Destilliertemperatur von 120 bis 1600C hält.
65 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückgewinnung von Ammoniak und Kohlendioxid aus dem beim
Konzentrieren einer diese Gase noch enthaltenden wäßrigen Harnstofflösung erhaltenen Wasserdampf.
Hierbei sind üblicherweise die Mengen an Ammoniak und Kohlendioxid in dem Wasserdampf relativ gering.
Die Erzeugung von kristallinem Harnstoff oder geschmolzenem Harnstoff aus Kohlendioxid und
Ammoniak wird durch ein Verfahren durchgeführt, bei dem Kohlendioxid und Ammoniak unter harnstoffbildenden
Temperaturen und Drücken zur Reaktion gebracht werden, der entstehende, noch Harnstoff, nicht
umgesetztes Ammoniumcarbamat und Wasser enthaltende Harnstoffsyntheseabstrom durch eine Vielzahl
von Stufen zur Zersetzung des nicht umgesetzten
Ammoniumcarbamats und der Abtrennung von dem Reakiionsgemisch geleitet wird, in denen der Druck
stufenweise verringert wird, und die entstehende wäßrige Harnstofflösung, die geringe Mengen an
Ammoniak und Kohlendioxid enthält, der Konzentration unter Normaldruck oder Vakuum unterworfen
wird, um Harnstoff in Form von Kristallen abzutrennen, oder alternativ dazu zu im wesentlichen wasserfreiem
geschmolzenem Harnstoff konzentriert wird, ohne daß dabei kristalliner Harnstoff entsteht. Für den ersten
Verfahrensschritt, bei dem der Harnstoffsyntheseabstrom zur Zersetzung von nicht umgesetzten Ammoniumcarbanat
durch eine Vielzahl von Stufen geleitet wird, werden z. B. zwei Stufen, die aus einer
Hochdruckstufe und einer Niedrigdruckstufe bestehen, oder drei Stufen, die aus zwei Hochdruckstufen und
einer Niedrigdruckstufe bestehen, verwendet oder Kohlendioxid oder Ammoniak wird unter einem Druck
abgezogen, der im wesentlichen gleich einem Harnstoffsynthesedruck ist, und nachfolgend sind Hoch- und/oder
Niedrigdruckzersetzungsstufen nachgeschaltet; es ist dabei üblich, eine Schnellverdampfungsabtrennungsstufe
vorzusehen, die unter einem fast normalen Druck oder Vakuum arbeitet und auf eine IV;edrigdruckzersetzungsstufe
folgt.
Bei diesem Verfahren enthält der von einem Konzentrator erzeugte Wasserdampf üblicherweise
geringe Mengen wäßrigen Harnstoffnebel (d. h. wäßrige Harnstofflösung in Tröpfchenform), Ammoniak und
Kohlendioxid, so daß die Abgabe des Wasserdampfes nach Kondensation des Dampfes zu Wasser ins übliche
Abwasser nicht nur zu einer Wasserverunreinigung, sondern auch zu einem Verlust an Harnstoff und
Ammoniak führt. Dementsprechend ist es üblich, den Wasserdampf durch indirektes Kühlen in eine verdünnte
wäßrige Lösung aus Harnstoff, Ammoniak und Kohlendioxid umzuwandeln und diese verdünnte
wäßrige Lösung der Rektifizierung zum Abtrennen eines gasförmigen Gemisches aus Ammoniak, Kohlendioxid
und Wasserdampf von der Lösung zu unterwerfen, wobei das gasförmige Gemisch zusammen mit
einem Abgas von der Niedrigdruckzersetzungsstufe für nicht umgesetztes Ammoniumcarbamat durch Absorption
aufbereitet wird. Der Wasserdampf in dem gasförmigen Gemisch ist jedoch in großer Menge
Vorhanden, so daß das durch die Absorption des gasförmigen Gemisches erhaltene Absorbat nachteiligerweise
dazu neigt, im Übermaß verdünnt zu werden. Darüber hinaus wird unerwünscht zusätzliches Kühlwasser
für die Entfernung von Kondensationswärme des Wasserdampfes erforderlich.
Die folgenden zwei Verfahren werden als Möglichkeiten für die Wiedergewinnung von Ammoniak und
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