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Verfahren zur Entfernung von Kohlensäure und Schwefelwasserstoff aus
Gasen Es ist bekannt, Gase, die Kohlensäure und Schwefelwasserstoff enthalten, wie
Koksofengas, Generatorgas, Leuchtgas oder mit Sauerstoff und Wasserdampf, gegebenenfalls
unter Druck, erblasenes Gas, mit Wasser unter einem Druck von xo bis 2o Atm. zu
waschen, um diese Gasbestandteile abzuscheiden. Ein solches Reinigungsverfahren
ist besonders dann von Vorteil, wenn die Kohlensäure weitgehend aus dem Gas entfernt
werden muß, z. B. weil das gereinigte Gas zwecks Gewinnung von Wasserstoff oder
Abscheidung des giftigen Kohlenoxyds verflüssigt werden soll. Für eine weitgehende
Abscheidung der Kohlensäure ist es nun wesentlich, daß das entspannte Druckwasser
mit großen Mengen. Luft weitgehend entgast wird, bevor es wiederum auf Druck gebracht
und in den Waschturm zurückgeleitet wird. Hierbei besteht die Schwierigkeit, daß
wesentliche Mengen Schwefelwasserstoff nicht mit der durchgeleiteten Luft in die
Atmosphäre geleitet werde. können. Die bisher bekannten Verfahren zur Gewinnung
der bei der Druckwasserwäsche aufgenommenen Gase aus dem Waschwasser tragen dieser
Forderung nicht genügend Rechnung. So wird z. B. die Wiedergewinnung des Schwefelwasserstoffes
schwierig, wenn das Waschwasser nach der Entspannung mit Luft behandelt wird, weil
ein großes Luftvolumen für die Behandlung des Waschwassers erforderlich ist, um
die Kohlensäure auch nur einigermaßen vollständig daraus zu entfernen. Derselbe
Nachteil tritt auf, wenn an Stelle von Luft das Rohgas für die Austreibung der aufgenommenen
Gase aus dem Waschwasser verwendet wird. Diese bekannten Verfahren haben zudem noch
den Nachteil, daß sie die Entspannung des Waschwassers auf geringeren als Atmosphärendruck
vorschreiben. Das Druckgefälle, das zu überwinden ist, um die für die Entgasung
des Waschwassers benötigten Gasmengen ihrem Verwendungszweck zuzuführen bzw. zu
beseitigen, ist dann recht erheblich, so daß zusätzliche hohe Ausgaben für die Gaskompression
entstehen. Diese treten auch auf, wenn nach einem anderen bekannten Verfahren das
Waschwasser unter Unterdruck entgast und das entstehende Gas verbrannt wird.
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Diese Schwierigkeiten werden durch die Erfindung beseitigt. Gleichzeitig
wird die Abscheidung von Schwefelwasserstoff verbessert, ohne daß eine Steigerung
der umlaufenden Wassermengen und damit des Energieverbrauchs notwendig wird. Erfindungsgemäß
wird das im Kreislauf wieder verwendete Waschwasser, das aus der Druckwäsche abläuft,
nachdem es gegebenenfalls in bekannter Weise unter Rückgewinnung von Energie in
einer Turbine entspannt wurde, zunächst in einer ersten Entgasungsstufe unter einem
- Druck von etwa r bis 2 Atm. entgast. Hierbei entweicht aus dem Wasser die Hauptmenge
der aufgenommenen Kohlensäure und des Schwefelwasserstoffes, und es entsteht ein.
Gas, das diese beiden Stoffe als Hauptbestandteile und daneben noch geringere Mengen
anderer Gase (z. B. Wasserstoff, Kohlenmonoxyd, Methan bei der Reinigung von brennbaren
Gasen) enthält, die bei der Druckwäsche
aus dem Nutzgas in das
Waschwasser in geringen Mengen übergingen. Das kohlensäure- und schwefelwasserstoffreiche
Gas wird durch einen oder mehrere Schwefelreiniger geleitet, die nach beliebigen
bekannten trockenen oder nassen Verfahren arbeiten. Nach der Entschwefelung wird
das Gas dem Waschwasser in einer zweiten Entgasungsstufe entgegengeführt, die unter
etwas niedrigerem Druck arbeitet als die erste Stufe. Hier nimmt das Gas den Rest
des im Waschwasser noch enthaltenen Schwefelwasserstoffes nahezu vollständig auf,
so daß nunmehr das Waschwasser ohne nennenswerte Geruchsbelästigung mittels Durchlüftung
im offenen Turm von der restlichen Kohlensäure befreit werden kann. Gleichzeitig
werden dabei die letzten Spuren von Schwefelwasserstoff aus dem Waschwasser ausgetrieben,
wodurch die Aufnahmefähigkeit desselben beim Waschen weiterer Mengen des Nutzgases
unter Druck wesentlich gesteigert und die Entschwefelung des Nutzgases verbessert
wird. In vielen Fällen läßt sich so eine Nachentschwefelung des Nutzgases nach der
Druckwasserwäsche etwa durch Raseneisenerz o. dgl. ganz vermeiden.
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Die geringen Schwefelwasserstoffmengen, welche das zuvor entschwefelte
kohlensäurereiche Gas bei der Durchleitung durch die zweite Entgasungsstufe wieder
aufgenommen hat, können dadurch unschädlich gemacht werden, daß dieses Gas, insbesondere
wenn es brennbare Bestandteile enthält, in einer Feuerung zusammen mit anderen Brennstoffen
verbrannt wird.
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In besonderen Fällen, etwa wenn die Anlage innerhalb einer Stadt zur
Aufstellung kommt, kann zweckmäßig die Menge des ins Freie entweichenden Schwefelwasserstoffes
noch dadurch verringert werden, daß das Waschwasser vor der Durchlüftung im offenen
Turm noch einer Durchlüftung mit beschränkten Luftmengen im geschlossenen Raum zweckmäßig
unter Anwendung von Unterdruck unterzogen wird und daß die dabei anfallende schwefelwasserstoffhaltige
Luft als Verbrennungsluft einer Feuerung zugeführt wird.
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Durch das Verfahren gemäß der Erfindung ist es möglich, Gase, die
Kohlensäure und Schwefelwasserstoff enthalten, in einer gemeinsamen Druckwasserwäsche
von diesen Bestandteilen. zu befreien, die Hauptmenge des Schwefels in einer sehr
vereinfachten Einrichtung zu gewinnen und trotzdem jede Geruchsbelästigung zu vermeiden.
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Eine für das Verfahren geeignete Anlage ist beispielsweise in Abb.
i dargestellt. Hierbei stellt i den Waschturm für das Nutzgas dar, in den, im Gleichstrom/zum
Nutzgas geführt, das Waschwasser oben eintritt und aus dem es unten wieder abläuft.
2 ist die Turbine für die Entspannung des Druckwassers, 3 der Behälter der ersten
Entgasungsstufe, 4 der der zweiten Entgasungsstufe, 5 ein z. B. mit Gasreinigungsmasse
gefüllter Turm, 6 der Behälter für die dritte Entgasungsstufe, 7 der offene durchgelüftete
Entgasungsturm, 8 ein Gebläse, 9 ein Ventilator. Der Waschturm i und die Behälter
3, 4 und 6 sind in bekannter Weise ausgebildet, z. B. mit Füllkörper o. dgl. ausgestattet.
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Das in der Turbine 2 entspannte Wasser wird nach dem Entgasungsbehälter
3 geleitet und dort unter einem Druck von etwa i bis 1,5 Atm. entgast. Das Wasser
gelangt dann nach dem Entgasungsbehälter 4, der zweckmäßig unter i bis 1,2 Atm.
Pressung steht. Das im Behälter 3 entstehende Gas strömt durch den Schwefelreiniger
5 und wird dann in dem Behälter 4 dem Waschwasser entgegengeführt, aus dem es Schwefelwasserstoff
und Kohlensäure aufnimmt. Das Gas verläßt den Behälter 4 durch die Leitung io. Das
Wasser strömt aus 4 nach dem Behälter 6, durch den mittels des Gebläses 8 Luft hindurchgesaugt
wird. Schließlich gelangt das Wasser in den Entgasungsturm 7, in dem es mittels
des Ventilators 9 mit großen Luftmengen in Berührung gebracht und dadurch weiter
entgast wird. Das völlig entgaste Wasser sammelt sich unterhalb des Turmes in der
Grube ii und wird von dort mittels einer Pumpe erneut dem Waschturin = zugeführt.
Zweckmäßig werden die durch die Leitung io und das Gebläse 8 abgeführten Gase, die
noch geringe Mengen Schwefelwasserstoff enthalten, durch Einleiten in eine Feuerung
unschädlich gemacht.