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Abscheidung von Kohlensäure aus Gasgemischen Man hat schon vorgeschlagen,
Kohlensäure aus solche enthaltenden Gasgemischen mit Flüssigkeiten auszuwaschen,
die saure organische Verbindungen im Gemisch oder in Bindung mit basisch wirkenden
Alkaliverbindungen enthalten. Dabei verwendet man solche organischen Verbindungen,
deren elektrolytische Dissoziation in der Kälte etwa gleich oder geringer als die
der Kohlensäure ist.
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Es wurde gefunden, daß die Waschwirkung bei der Auswaschung von Kohlensäure
mit den genannten Waschflüssigkeiten ganz erheb-]ich gesteigert werden kann, wenn
man das Auswaschen bei Temperaturen zwischen 40 und 9o° vornimmt. Bei diesen Temperaturen
werden aus den genannten Waschflüssigkeiten noch keine wesentlichen Mengen Kohlensäure
entbunden, vielmehr sind hierzu noch höhere Temperaturenerforderlich. Andererseits
bewirkt aber das Arbeiten in der Wärme beim Auswaschen eine erhebliche
Steigerung der Hydratisierungsgeschwindigkeit der Kohlensäure und damit eine
entsprechende Erhöhung der Absorptionsgeschwindigkeit. Es ist daher für die Auswaschung
einie kürzere Verwe;ilzeit des Gases im Wäscher erforderlich, und man kommt infolgedessen
auch mit einer geringerer. Menge Waschflüssigkeit aus, was sich vor allem in einer
wesentlichen Ersparnis an Dampfkosten für die Regenerierung auswirkt. Weiterhin
kann bei der Auswaschung in der Wärme der für das Arbeiten bei normaler Temperatur
erforderliche Wärmeaustauscher fortfallen sowie die Kühlvorrichtung für die Waschflüssigkeit
kleiner dimensioniert werden, wodurch .eine wesentliche Verbilligung der Anlagekosten
erreicht wird.
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Das Auswaschen in der Wärme gestattet, falls ein Gemisch von Kohlensäure
mit anderen schwachen Säuren, z. B. Schwefelwasserstoff, in dem Gas vorliegt, die
Säuren durch getrennte Behandlung des Gases unter Anwendung verschiedener Temperaturen
für sich zu gewinnen. Dies kann z. B. in der Weise geschehen, daß man zunächst bei
erhöhter Temperatur nur die Kohlensäure aus dem Gas auswäscht, während die anderen
schwachen Säuren, z. B. Schwefelwasserstoff, zunächst in dem Gas verbleiben und
erst in einer nachfolgenden Wäsche bei normaler Temperatur entfernt werden. Es kann
auch in umgekehrter Reihenfolge gearbeitet werden, indem in einem ersten Wäscher
bei großer Gasgeschwindigkeit und relativ geringem
Durchsatz an
Waschflüssigkeit zunächst praktisch nur ..der Schwefelwasserstoff entfernt wird,
wobei nur beringe Mengen Kohlensäure mitabsorbiert werden, während in einem zweiten
Wäscher bei erhöhter Temperatur d:e Kohlensäure ausgewaschen wird.
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Die Tension der von der Waschlösung absorbierten Kohlensäure steigt
überraschenderweise bei -erhöhter Temperatur zunächst nur langsam an und nimmt erst
in der Nähe des Siedepunktes der Waschlösung stark @zu. Hierdurch wird ein vorteilhaftes
Auswaschen der Kohlensäure bei erhöhter Temperatur ermöglicht.
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Beispiel Ein durch Umsetzung. von Abgasen der Kohlehydrierung bei
6oo bis 70o° in Gegenwart von Nickel als Katalysator erhaltenes Gasgemisch mit einem
Gehalt von etwa 2o% Kohlensäure wird in zwei hintereinandergeschalteten Waschtürmen
mit einer wäßrigen Lösung, die ein Gemisch von 2o% Alaninnatrium und i o o; o Glykokollnatrium
enthält, bei einer Temperatur von 65° berieselt. Auf den zweiten Wäscher werden
auf r cbm Gas 81 Waschlösung gegeben, während die von diesem Wäscher auf den ersten
Wäscher gelangende Lösung in diesem wieder-
| holt /-ee&,-epem" wird, so daß hier etwa |
281' Läsung pro i cbm angewandt werden. Von diesem Waschturm wird die gleiche Menge
Waschlösung, wie sie auf den zweitem Wäscher gegeben wird, abgezogen und zum Sieden
erhitzt, wobei die .aufgenommene Kohlensäure praktisch vollkommen entweicht. Das
den Wäscher verlassende Gas enthält weniger als o, 5 % Kohlensäure.
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Beispiel 2 Braunkohlengas, das 23 Volumprozent Kohlensäure und 5 Volumprozent
Schwefelwasserstoff ,enthält, wird bei 65° gemäß Beispiel i behandelt, wobei auf
i cbm Gas etwa i o 1: Waschlösung verwendet werden. Das den Wäscher verlassende
Gas enthält etwa o,8 Volumprozent Kohlensäure und @ etwa 4,8% Schwefelwasserstoff.
Es wird in einem zweiten Wäscher bei normaler Temperatur mit einer Waschlösung gemäß
Beispiel i berieselt, -wobei auf i cbm Gas 1,21 Waschlösung angewandt werden. Das
den Wäscher verlassende Gas enthält im cbm noch etwa Zoo mg Schwefelwasserstoff
und 0,4 Volumprozent Kohlensäure. Die mit Schwefelwasserstoff beladene Waschlösung
wird durch Erhitzen regeneriert und der entweichende Schwefelwasserstoff im Claus-Ofen
verbrannt.
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Beispiel 3 Braunkohlengas mit :einem Gehalt von etwa i Volumprozent
Schwefelwasserstoff und 16 Volumprozent Kohlensäure wird bei normaler Temperatur
in einem `'Wäscher 'mit einer wäßrigen Lösung gemäß Beispiel i berieselt, wobei
auf i cbm Gas i 1 Waschlösun;g angewandt wird. Das den Wäscher verlassende Gas ,enthält
im cbm noch 25omg Schwefelwasserstoff und i4,7o!o Kohlensäure. Die von dein Wäscher
.abfließende Lösung wird unter Ausnutzung des Wärmeinhaltes der bereits abgetriebenen
Waschflüssigkeit zum Sieden erhitzt, wobei der Schwefelwasserstoff entweicht, der
für beliebige Zwecke Verwendung finden kann, z. B. nach Verbrennung zu Schwefeldioxyd
für die Herstellung von Schwefelsäure. In einer weiteren Waschanlage mit zwei bintereinandergeschalteten
Waschtürmen wird das Gas bei 65° gemäß Beispiel i berieselt, -,wobei auf i cbm Gas
7,51 Waschlösung angewandt werden. Das die Waschanlage verlassende Gas enthält noch
o,3 % Kohlensäure und ioo mg Schwefelwasserstoff pro i cbm Gas. Die von dem Wäscher
abfließende Waschflüssigkeit wird durch Erhitzen regeneriert und wieder verwendet.
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Beispiel q.
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Kokereigas mit 2,5 Volumprozent CO2 wird auf 2o ,atü Druck
komprimiert und in einem Druckwaschturm mit einer 3oo/oigen Lösung von. Dimethylalaninnatrium
bei einer Temperatur von 4o° berieselt, wobei auf i cbm Gas (als entspanntes Gas
gerechnet), 451 Lösung .angewendet werden. Das den Wäscher verlassende Gas ienthält
weniger als o, f Volumprozent C 02. Die abfließende Lösung wird durch Erhitzen regeneriert
und zur weiteren Auswaschung verwendet.
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Beispiel 5 Ein durch Umsetzung von Stadtgas (Leuchtgas) durch Behandlung
mit Wasserdampf bei 40o° mit Hilfe von Katalysatoren erzeugtes Gasgemisch, welches
16 Volumprozent CO.. .enthält, wird in seinem Waschturm bei einer Temperatur
von 55° mit einer 33%igem wäßrigen Lösung von Methylalaninkalium berieselt, wobei
auf i cbm Gas 61 Lösung angewendet werden. Das den Wäscher verlassende Gas enthält
noch i Volumprozent CO.. Die Waschlösung wird gemäß Beispie14 regeneriert.
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Beispiel 6 Ein unter Verwendung von Wassergas erzeugtes Stickstoff-Wasserstoff-Gemisch,
welches noch 20 Volumprozent CO. enthält, wird bei 8o° mit einer etwa 34%igen Lösung
von Glykokollnatrium berieselt, wobei auf i cbm Gas 91 Lösung verwendet werden.
Das den Wäscher verlassende Gas enthält noch etwa o,2 Volumprozent C02. Die Waschlösung
wird gemäß Beispie14 regeneriert.