-
Verfahren zur Gewinnung von flüchtigen Säuren aus Gasen und Dämpfen
Es ist bekannt, flüchtige Säuren aus Gasen und Dämpfen mit basisch wirkenden Stoffen
auszuwaschen- Es ist z. B. bereits vorgeschlagen worden, Schwefeldioxyd, Kohlendioxyd
oderSchwefelwasserstoff mitTriäthanolamin, Diäthanolamin, Anilin oder ähnlichen
organischen Basen auszuwaschen. Eine . andere Gruppe von bereits angewandten Waschflüssigkeiten
besteht in wäßrigen Lösungen von Salzen, z. B. von milchsaurem Alkali, phosphorsaurem
Alkali o. dgl. Die organischen Basen zeigen zwar eine hohe absolute Beladungsfähigkeit,
führen aber zu einer schlechten Endauswaschung; die Alkalisalze 'schwacher Säuren-
nehmen dagegen nur geringe Mengen der flüchtigen Säure auf, die Höhe der Beladung
ist aber weitgehend unabhängig von der Konzentration der Gase. Die schlechte Endauswaschung
der organischen Basen und die niedere B:eladungsfähigkeit der Alkalisalze schwacher
Säuren stehen der praktischen Verwertung dieser Verfahren in vielen Fällen hinderlich
im Wege.
-
Es wurde nun gefunden, daß die absolute Beladungsfähigkeit der Waschflüssigkeit
auch bei bester Endwaschung der Gase erzielt werden kann, wenn die Gase nacheinander
mit ewei verschiedenen Flüssigkeiten bzw. Lösungen behandelt werden, wovon @ die
,erste Flüssigkeit eine organische Base ist oder eine solche gelöst enthält, welche
mit den gasförmigen Säuren Verbindungen mit höherem Partialdruck bildet und die
zweite -Flüssigkeit Salze organischer Säuren mit anorganischen Basen enthält, die
mit den flüchtigen Säuren Verbindungen mit niederem Partialdruckeingehen, worauf
die beiden Flüssigkeiten zusammen oder getrennt regeneriert werden. Die Art der
zu verwendenden Flüssigkeiten bzw. Gasmengen richtet sich nach der Art der abzuscheidenden
schwachen Säuren, z. B. kann man zum Auswaschen von Schwefeldioxyd aus Gasen zuerst
Dimethylanilin und hierauf zur Endreinigung Natriumlah-tatlösung anwenden. Die beiden
Lösungen werden nach ihrer Beladung zusammengeführrp und in einer Abtreibekolonne
wird durch Erhitzen das Schwefeldioxyd ausgetrieben und gewonnen. Das regenerierte
Flüssigkeitsgemisch trennt sich nach kurzem Stehen in zwei Schichten, so daß jede
der beiden Flüssigkeiten leicht für sich abgezogen und dem Waschturm wieder zugeführt
werden kann.
-
Zum Auswaschen von Kohlensäure oder Schwefelwasserstoff benutzt man
beispielsweise in dem ersten Waschturm Triäthanolamin und in dem zweiten Waschturm
z. B. die Allralisalze von Alanin, Glykokoll oder Anthranilsäure. Die erste Waschflüssigkeit
wird in diesem Fall getrennt von der zweiten regeneriert.
-
Der besondere Vorteil der vorliegenden Arbeitsweise besteht darin,
daß eine hohe Beladungsfähigkeit der Naschflüssigkeiten bei
guter
Endauswaschung der Gase zu erzielen ist. Dies ist folgendermaßen zu erklären: Die
organischen Basen bilden mit den auszuwaschenden schwachen Säuren leicht dissozierbare
Verbindungen, die infolgedessen einen hohen Partialdruck aufweisen. Die Wirkung
der Auswaschung ist aber auf den Unterschied des Pardaldruckes der schwachen Säuren
einerseits im Gas und anderseits in der Waschflüssigkeit zurückzuführen, so daß
also mit den organischen Basen bei guter Beladung nur eine schlechte Endauswaschung
oder bei guter Endauswaschung nur ein schlechter Sättigung grad zu erreichen ist.
Die Alkalisalze schwacher Säuren enthaltenden Lösungen für flüchtige Säuren zeigen
im allgemeinen eine geringere absolute Beladungsfähigkeit als die organischen Basen,
haben aber im Gegensatz zu den letzteren keinen oder nur geringen Partialdruck,
so daß auch verdünnte Gase mit gutem Wirkungsgrad gereinigt werden können. Der hohe
Sättigungsgrad der Waschflüssigkeit wirkt sich aber besonders günstig auf den Dampfverbrauch
in bezug auf die gewonnene Säure aus, da der Dampferbrauch für die Regenerierung
einer schlecht oder gut gesättigten Waschflüssigkeit derselbe ist und infolgedessen
der Dampfverbrauch für das Gesamtverfahren direkt vom Sättigungsgrad abhängt. Beispiel
i Röstgas mit ; Volumprozent Schwefeldioxyd wird zunächst durch einen Waschturm
geleitet, der mit Dimethylanilin berieselt wird. Auf je ioo 1 Dimethyl;niän werden
3oo cbm Röstgas pro Stunde durch den Waschturm geleitet, wobei in @ der unteren
Hälfte des Waschturmes das Dimethvlanilin mehrfach umgepumpt wird. Die ablaufende
Dimethylanilinlösung hat etwa 39 kg Schwefeldioxyd je ioo 1 aufgenommen; in dem
Gas befinden sich noch etwa 2 Volumprozent Schwefeldioxyd. Das Gas gelangt nun in
einen zweiten Waschturm, der mit etwa i5o 1 einer wäßrigen Natriumlaktatlösung berieselt
wird. Diese nimmt etwa iokg Schwefeldioxyd je ioo 1, d. h. insgesamt 15 kg Schwefeldioxyd,
aus dem Gas auf. Der Gehalt des Endgases an Schwefeldioxyd ist geringer als o,i
Voluniprozent. Die beiden gesättigten Lösungen werden nun zusammengeführt und gelangen
nach Vorwärmung in einem @Värmeaustauscher auf eine Abtreibekolonne, in welcher
das Schwefeldioxyd ausgetrieben .rird. Die regenerierten Lösungen geben ihre Wärme
in Wärmeaustauschern an die Frischlösung wieder ab und werden hierauf in ein Gefäß
gedrückt, in welchem sich die beiden Schichten trennen, die für sich abgezogen werden
und den Waschtürmen wieder zugeführt werden. Hiernach werden insgesamt 25o 1 Waschlauge
benötigt. Zur Erreichung desselben Reinigungsgrades sind bei Verwendung von Dimethylanilin
6oo 1 und bei Natriumlaktatlösung 5501 Lauge notwendig. Beispiel 2 Krackgas
mit 4 Volumprozent Schwefelwasserstoff wird in zwei hintereinandergeschalteten Waschtürmen
mit einer etwa 5oojoigen wäßrigen Triäthanolaminlösung berieselt. Auf je 2000 cbm
Gas werden etwa i cbm Triäthanolaminlösung benutzt, die in dem ersten Turm in der
Stunde etwa sechsbis zehnmal umgepumpt wird und im zweiten Turm als frische Lösung
ohne Umpumpen zuläuft. Das Gas enthält nach dem Austritt aus- dem zweiten Waschturm
noch etwa 1,5 Volumprozent Schwefelwasserstoff und wird nun in einem dritten Waschturm
mit etwa 1,5 cbm einer etwa 5o%igen Natriumglykokollösung berieselt, wobei ein schwefelwasserstofffreies
Gas entsteht. Beide Lösungen werden in zwei getrennten Apparaten in bekannter Weise
mit Dampf abgetrieben.
-
Hiernach werden also i cbm Triäthanolamin und 1,5 cbm Natriumglykokollösung,
insgesamt also 2,5 cbm Lauge, zur Reinigung der Gase benutzt.
-
Bei der Reinigung desselben Gases bis 2u demselben Reinigungsgrad
sind bei Verwendung von Triäthanolamin allein 6,7 cbm Lauge und bei Verwendung von
Natriumglykokoll 4 cbm Lauge allein notwendig.