DE469840C - Absorption von Kohlendioxyd aus Gasen - Google Patents

Description

• Absorption von Kohlendioxyd aus Gasen Für die Auswaschung von Kohlendioxyd aus Gasen mittels wäßrigen Ammoniaks, welches Verfahren insbesondere für die Verarbeitung von Koksofengas für die Ammoniaksynthese vorteilhaft ist, kann man nur verhältnismäßig ammoniakarme Lösungen anwenden, da die bei der Absorption der Kohlensäure auftretende Wärmetönung recht erheblich ist und die dadurch bewirkte Temperatursteigerung der Lösung die Absorption unvollständig macht. je verdünnter aber die verwendete Lösung ist, um so höher wird der Dampfverbrauch für die notwendige Regeneration des Ammoniaks aus der erhaltenen Ammoncarbonatlösung.
• Vorliegende Erfindung gestattet es, zu hochkonzentrierten Ammoncarbonatlösungen zu gelangen, ohne daß die Absorption des Kohlendioxyds durch unzulässige Temperatursteigerung der Waschflüssigkeit beeinträchtigt wird. Sie stützt sich ,auf die Beobachtung, daß die Absorptionsgeschwindigkeit von Kohlendioxyd durch ammoniakhaltige Lösungen nicht wesentlich vermindert wird, wenn neben dem freien Ammoniak eine verhältnismäßig große Menge von Ammoniumcarbonat anwesend ist. Der Erfindungsgedanke besteht darin, daß man das frisch zuzuführende hochprozentige Ammoniak statt wie bisher mit Wasser mit einer Ammoniumcarbonatlösung verdünnt, also auch hier zwar eine Waschlauge verwendet, welche verhältnismäßig wenig freies Ammoniak enthält und sich infolgedessen bei der Aufnahme von Kohlendioxyd nur wenig erwärmt. die aber daneben einen hohen Prozentsatz an bereits gebundenem Ammoniak in Form von Ammoncarbonat enthält. Diese Lösung wird dadurch erhalten, daß man einen Teil der .am Fuße des Waschturmes erhaltenen Carbonatlösung im Turme im Kreislauf führt und dieser nur so viel Frischammoniak zusetzt, als zur Absorption der Kohlensäure aus dem Gas benötigt wird. Um dabei eine vollständige Absorption zu erreichen, kann das Gas nach Waschung mit der vorerwähnten Lösung einer Nachwaschung mit dem als Zusatz erforderlichen frischen Ammoniakwasser unterworfen werden. Es sind zwar schon Verfahren bekannt geworden, bei denen die zur Kohlensäureäbsorption benötigte Ammoniakmenge dem Prozeß wieder zugeführt wird, dabei erfolgt jedoch stets die Rückführung des Ammoniaks nach vorheriger Regeneration aus den verbrauchten Ammoncarbonatlösungen, so daß die in den Prozeß eingeführte Waschflüssigkeit in keinem Falle mehr Ammoniak in gebundener Form enthält.
• Die Durchführung des Verfahrens sei an Hand der Abbildung erläutert. Das von zu befreiende Gas tritt bei r in einen Waschturm a ein und wird durch Ammoniakwasser, das bei 5 aufgegeben wird und dem Gasstrom entgegen nach abwärts fließt, gewaschen und von Kohlensäure befreit. Ein Teil der C02haltigen Flüssigkeit wird bei ; aus dem unteren Ende des Waschturmes entnommen und mittels einer Pumpe 8 in den Waschturm bei 6 zurückbefördert. Die Reaktionswärme kann dabei in einem Kühler 9 durch Kühlwasser abgeführt werden. Der Überschuß der Absorptionsflüssigkeit wird bei io entnommen. Durch die Anordnung wird erreicht: r. .daß in dem zur Absorption der Kohlensäure dienenden Teil des Absorptionsturms eine größere Menge Absorptionsflüssigkeit dem Gase entgegenströmt, so daß günstige Bedingungen für eine weitgehende Absorption des Kohlendioxyds vorhanden sind. Ohne den angegebenen Kreislauf würde bei einem Gas mit beispielsweise z % CO" -Gehalt und einer Waschflüssigkeit von 40/" Ammoniakgehalt die Flüssigkeitsmenge nur o,o8 % des Gasvolumens betragen, wobei es schwierig ist, eine ausreichende Berührung zwischen Flüssigkeit und Gas zu bewerkstelligen; z. kann die Reaktionswärme in einfacher Weise infolge der angewendetengroßenWaschflüssigkeitsmengen abgeführt werden; 3. kann infolge der Kreislaufführung der Waschflüssigkeit bei io eine Lösung abziehen, welche beliebig stark an Ammoniak ist und das ganze Ammoniak an Kohlensäure gebunden enthält, wobei sogar ein Bruchteil als Ammoniumhicarbonat vorhanden sein kann. Infolgedessen erfordert bei sehr weitgehender Ausnutzung des Ammoniaks eine ,evtl. Regeneration, des Ammoniaks aus dieser Lösung nur einen Bruchteil der Heizwärme, welche bei den bisher gewinnbaren verdünnten Lösungen aufgewendet werden mußte.
• q.. Dadurch, daß man gegebenenfalls das frische Ammoniakwasser an einer entsprechend höheren Stelle in den Waschturm einführt, wird erreicht, daß das mit der Ammoniumcarbonatlösung gewaschene Gas, das noch geringe Mengen CO, enthält, in dem Turmabschnitt oberhalb 6 von den Resten CO, befreit wird. Um den Ammoniakgehalt des Gases möglichst weit zu verringern, kann man einen Teil des dauernd zuzuführenden Wassers an der höchsten .Stelle des Turmes bei q. einführen, während man gleichzeitig bei 5 eine entsprechend stärkere Ammoniaklösung aufgibt. Dadurch wird das mit dem Gas mitgeführte Ammoniak größtenteils wieder ausgewaschen.
• 5. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist, daß es vollkommen kontinuierlich durchführbar ist und nur einfache apparative Mittel (einen Waschturm und eine Umlaufpumpe) benötigt.
• Die Füllung des Waschturmes kann mit beliebigem Material erfolgen, das eine gute Berührung zwischen Flüssigkeit und Dampf gewährleistet. Zweckmäßig kann man im unteren Teil des Turmes, wo eine verhältnismäßig große Flüssigkeitsmenge zirkuliert, Raschigringe zur Füllung verwenden, während man im oberen Teil Böden vorsieht, wie sie bei Rektifikationssäulen üblich sind. -Statt einen Turm von entsprechender Höhe zu verwenden, kann man selbstverständlich den Turm auch .in mehrere im Sinne der Gasströmung hintereinandergeschaltete Türme unterteilen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Abscheidung von Koh-,lensäure aus Gasen mittels wäßriger Ammoniaklösung, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks gleichzeitiger Gewinnung hochkonzentrierter Ammonsalzlösungen als Absorptionsflüssigkeit für die Hauptmengen der Kohlensäure eine wäßrige Lösung mit weniger als 5 % freiem Ammoniak neben mehr als 5 °/o Ammoniumcar--bonat verwendet und das mit dieser Lösung gewaschene Gas einer Nachwaschung mit dem kontinuierlich zufließenden Ammoniakwasser unterworfen wird, und daß die am unteren Ende erhaltene Waschlauge zum Teil in hochkonzentrierter Form dem Prozeß entzogen, zum größten Teil jedoch auf den Waschturm zurückgeführt wird.