DE568669C - Verfahren zur Herstellung von Ammoniak nach dem Kontaktverfahren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Ammoniak nach dem Kontaktverfahren Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Ammoniak nach dem Kontaktverfahren, bei dem im Gegensatz zu früheren Ausführungsformen eines derartigen Verfahrens der zum Betrieb der Anlage notwendige Wasserstoff durch elektrolytische Zersetzung in geschlossenen Druckgefäßen auf den erforderlichen hohen Anfangsdruck gebracht wird. Diese Verfahrensweise weist erhebliche Vorteile gegenüber der früheren Arbeitsweise auf, bei der der Wasserstoff mittels Kompressoren auf den erforderlichen hohen Druck gebracht wurde; denn abgesehen davon, daß diese Kompressoren schwierig zu bedienende teure lbT,aschinenanlagen darstellen, bestand auch eine erhebliche Explosionsgefahr, weil die Verdichtung in den Kompressoren adiabatisch, also unter starker Erhöhung der Temperatur erfolgte.
• Ein besonders wesentlicher Mangel der früheren, mit Kompressoren arbeitenden Anlagen bestand in der Ölschmierung dieser Maschinen, infolge deren das komprimierte Gas ziemlich erhebliche Mengen an Schmieröl mit sich führte. Die Folge dieser Erscheinung war wieder eine Vergiftung der Katalysatoren durch das mitgeführte Öl.
• Die Erfindung befaßt sich mit der Verdichtung des mitverwendeten Stickstoffs und sieht hierfür eine besonders vorteilhafte Ausführungsform vor, bei der im Gegensatz zu der Verdichtung des Wasserstoffs Pumpen verwendet werden können. Dies geschieht nach der Erfindung dadurch, daß zur Verdichtung des Stickstoffs mittels einer Pumpe Flüssigkeit in den Stickstoffbehälter gepumpt wird, der vor der ersten Kontaktdruckstufe in die Anlage geschaltet ist. Verfährt man auf diese Weise, so erzielt man natürlich alle wesentlichen Vorteile der druckelektrolytischen Wasserstoffgewinnung und vermeidet auch, trotzdem für die Stickstoffverdichtung Pumpen verwendet werden, die Vergiftung der Katalysatoren durch mitgeführtes Öl, weil eine Berührung des Stickstoffs mit der Pumpe durch die Zwischenschaltung einer Flüssigkeit vermieden wird.
• Da die beiden Gemischbestandteile unabhängig voneinander auf den erforderlichen Anfangsdruck des Kontaktverfahrens gebracht werden können, erreicht man durch die neue Verfahrensweise, unabhängig von dem Anfangsdruck des Stickstoffs, stets das richtige Mischungsverhältnis der Gase.
• Ein weiterer Vorzug der neuen Verfahrensweise besteht in der Möglichkeit, den Antrieb der Stickstoffverdichtungspumpe durch den Druck des elektrolytisch erzeugten Sauerstoffes zu bewirken. Hierdurch wird die Notwendigkeit, zusätzliche Antriebsenergie für den Betrieb der Stickstoffpumpe aufzuwenden, umgangen. Der bei der Druckelektrolyse anfallende Sauerstoff wird nämlich, wenn der Wasserstoff unter dem für das Kontaktverfahren nötigen hohen Druck entsteht, ebenfalls ohne weiteres unter diesem derart hohen Druck erzeugt, daß er in diesem Zustand nicht ohne weiteres verwertbar ist, da der Druck, bei welchem der Sauerstoff üblicherweise verwendet wird, bei dem man ihn beispielsweise in Flaschen füllt, ein wesentlich geringerer ist. Die Anwendung der Stickstoffverdichtungspumpe ermöglicht demnach die vorteilhafte Ausnutzung dieses über den Verbrauchsdruck hinausgehenden Drucküberschusses des notwendigerweise miterzeugten Sauerstoffes.
• Die Stickstoffverdichtungspumpe kann aber nach der Erfindung weiterhin zur Wirtschaftlichkeit des Verfahrens beitragen, indem sie zugleich zu anderen Zwecken verwendet wird, für die man bei derartigen Anlagen Pumpen verwendet, so beispielsweise zum Fördern von Elektrolytwasser und Ammoniakabsorptionswasser.
• Sine solche Wasserpumpe läßt sich in sehr günstiger Weise zu einer gut regelbaren Stickstoffverdichtung verwenden: anderseits läßt sich, nachdem der verdichtete Stickstoff mit dem durch Elektrolyse erzeugten und verdichteten Wasserstoff gemischt und durch Einpumpen weiteren Wassers in den Behälter in die Anlage gedrückt worden ist, das Stickstoffgefäß lediglich durch Ablassen des ZVassers wieder sehr einfach und vollständig mit frischem Stickstoff füllen.
• Ein weiterer Vorzug dieser Art der Stickstoffverdichtung besteht darin, daß der von der Pumpe ständig oder wenigstens zeitweise in den Stickstoffbehälter gedrückte Stoff, d. h. im wesentlichen Wasser, zugleich der in den Zellen verbrauchte Elektrolyt ist, der auf diese Weise unter einen derartigen Druck gebracht wird, daß er gegebenenfalls unter nätürlichem Gefälle aus dem Stickstoffbehälter in die elektrolytische Zelle fließt. Das nach Beendigung der Verdichtung des Stickstoffes und der überführung des Wasserstoff-Stickstoff-Gemisches in den Kontaktapparat unter Druck aus dem Stickstoffbehälter wieder abfließende Wasser kann gleichfalls für verschiedene Zwecke, u. a. zur Reinigung des Stickstoffes von Kohlensäure, benutzt werden oder zur Auffüllung des zum Auswaschen dies Ammoniaks aus den Reaktionsgasen dienenden Wasservorrats.
• Ebenso läß.t sich mittels der Wasser- (oder Elektrolyt-) Pumpe das aus Wasserstoff und Stickstoff bestehende Restgas, welches unter Druckabfall die gesamte Kontaktreihe und die Ammoniakwäscher durchströmt hat und noch unter einem Enddruck von etwa aoo Atm. steht, in .einem besonderen Gefäß durch Wasserzufuhr so weit verdichten, daß es dem Frischgas, welches die Kontaktreihe zu durchströmen beginnt, wieder beigemischt werden kann, wobei der Vorteil gewahrt bleibt, daß keinerlei Wasserstoff durch Stopfbüchsen entweicht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Ammoniak nach dem Kontaktverfahren unter Verwendung von Wasserstoff, der durch elektrolytische Wasserzersetzung in geschlossenen Druckgefäßen erzeugt und auf den erforderlichen hohen Anfangsdruck gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verdichtung des Stickstoffs mittels einer Pumpe Flüssigkeit in den Stickstoffbehälter gepumpt wird. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Stickstoffverdichtungspumpe durch den überschüssigen Druck des elektrolytisch erzeugten Sauerstoffs hewirkt wird. 3. Verfahren nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß die Stickstoffverdichtungspumpe zugleich zum Fördern von Elektrolytwasser und Ammoniakabsorptionswasser dient. q.. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Wasserstoff und Stickstoff bestehende Restgas, das in der Anlage nach dem Durchströmen der gesamtenKontaktreihe noch vorhanden ist, durch eine Wasserpumpe auf den in der Anlage herrschenden Anfangsdruck verdichtet wird.