DE695523C

DE695523C - von Klaeranlagen

Info

Publication number: DE695523C
Application number: DE1936F0082225
Authority: DE
Inventors: Arnold Ahlers
Original assignee: FRANCKE WERKE AKT GES
Current assignee: FRANCKE WERKE AKT GES
Priority date: 1936-12-20
Filing date: 1936-12-20
Publication date: 1940-08-27

Description

Gewinnung und Reinigung von Kohlensäure aus Gasen von Kläranlagen Bekanntlich wird sowohl die in Stahlflaschen gehandelte flüssige Kohlensäure als auch Kohlensäuretrockeneis gewöhnlich künstlich durch Verbrennung erzeugt. Aus dem primär erhaltenen Gemisch der- Verbrennungsgase wird die hochprozentige Kohlensäure mittels des bekannten Wasch-und Aus.treibeprozesses gewonnen.
Die Wirtschaftlichkeit dieses Verfahrens ist trotz der umständlichen Behandlung in der erforderlichen umfangreichen Einrichtung dadurch ,gegeben, daß die bei der Erzeugung der Kohlensäure frei werdende Wärme. für die Reinigung nutzbar gemacht werden kann.
Wenn es sich aber darum handelt, Kohlensäure zu gewinnen und zu reinigen, die in der Natur bei der Verwesung von Abfall und Ausscheidungsstoffen entsteht, ist dieses Verfahren ganz unwirtschaftlich, weil die für die Erhitzung der Fottaschenlauge notwendige Wärme erzeugt werden muß.
Dieser Fall liegt in den Kläranlagen für die städtischen Abwässer vor, wo im Faulraum aus dem Schlimm sich ein Gas (Klärgas) -entwickelt, das zu etwa 70 Volumprozent aus Methangas und zu etwa 3o Volumprozent aus. Kohlensäure besteht.
Das es sich hierbei um erhebliche Mengen wertvoller Gase handelt, ist deren Gewinnung und. Verwertung sehr wichtig. In verschiedenen Kläranlagen wird deshalb das Gas bereits aufgefangen und den Gasanstalten zugeführt. Vielfach wird es auch verdichtet und in Stahlflaschen gepreßt und so- für den Antrieb von Lastwagen nutzbar gemacht. Veranlassung dazu gab der große Heizwert des Methangases. Die Kohlensäure, die etwa 3o 0,1o vom Volumen des Gases für sich beansprucht, vermindert den Heizwert des Gemisches erheblich.
Die wirtschaftliche Gewinnung dieser Kohlensäure als reines Gas ist Gegenstand und Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
In der Zeichnung ist eine Apparatur für dieses Verfahren schematisch dargestellt. a stellt einen mehrstufigen Verdichter dar, der das Klärgas in Stahlflaschen pressen soll. Nach der ersten Druckstufe bei etwa 20 atü wird das Gas unten in den unter gleichem Druck stehenden Klärgaswäscher b geleitet, in dem Wasser über den Einbau herabrieselt. Im Gegenstrom wird dabei jedes Gas entsprechend seiner Löslichkeit und seineih' Druckanteil vom Wasser aufgenommen, die Kohlensäure in großen Mengen, das Methangas nur wenig. Das nicht gelöste Methangas mit einem Restgehalt an Kohlensäure entweicht aus dem Kopf des Wäschers b und strömt zur zweiten Druckstufe des Kompressors a, wo es weiterverdichtet und auf Stahlflaschen gepreßt wird. Das mit Kohlensäure angereicherte Wasser wird vom Wasserableiter c bei gleichzeitiger Druckentlastung selbsttätig oben in den Entgaster e befördert, rieselt hier über den Einbau und gibt die Kohlensäure wieder ab, weil bei dem geringen Druck das Wasser nur wenig Kohlensäure . zu lösen vermag. Die abgegebene Kohlensäure strömt nun zum Ausgleicher f, während das entgaste Wasser von der Wasserpumped angesaugt und mit etwa 2o.atü zu neuem Kreislauf oben in den Klärgaswascher b gepumpt wird.
Die so gewonnene Kohlensäure hat eine Zusammensetzung von etwa 88 Volumprozent Kohlensäure und etwa i 2 Volumprozent Methangas.
Um diese Kohlensäure zu reinigen, d. h. vom Methangas zu befreien, wird sie in einer zweiten Wäsche, der Reinigungswäsche, in derselben Weise behandelt wie das Klärgas in der ersten zur Gewinnung der Kohlensäure. Der Verdichtergg saugt die Kohlensäure an und drückt sie mit etwa 2oatü unten in den Kohlensäurewäscher h. Das über den Einbau dieses Wäschers herab-rieselnde Wasser löst die Gase wieder -,entsprechend ihrer Löslichkeit und ihrem Druckanteil; diesmal die Kohlensäure bis auf einen kleinen Rest, vom Methangas jedoch nur sehr wenig. Zur Vermeidung von Gasverlusten werden jetzt die nichtgelösten Gase, überwiegend Methangas, durch ein Rückschlagventil RV zurückgeleitet zum Gaseintrittsstutzen des Klärgaswäschers b.
Diese Rückleitung mit dem eingebauten Rückschlagventil ist deshalb von besonderem Vorteil, weil i., wie schon erwähnt, Gasverluste vermieden werden sollen, 2. der Durchfluß des Klärgases zum Kohlensäurewäscher h verhindert wird, 3. der Druck im Kohlensäurewäscher lt selbsttätig etwas höher eingestellt wird als der Druck im Klärgaswäscher b. Das mit Gas angereicherte Wasser aus dem Kohlensäurewäscher k wird nun genau wie in der ersten Wäsche vom Wasserableiteri bei - gleichzeitiger Druckentlastung zum Entgaser L befördert, hier entgast und von der Pumpe k zu neuem Kreislauf angesaugt.
Das befreite Gas, das dabei im Ausgleicher m aufgefangen wird, ist als gereinigte Kohlensäure anzusprechen, weil es aus etwa 99,5 Velumprozent Kohlensäure und etwa o,5 Volumprozent Beimengen (hauptsächlich Methangas) zusammengesetzt ist.
Durch gleiche Behandlung in einer dritten Wäsche (zweite Reinigungswäsche) ist es möglich, fast chemisch reine Kohlensäure zu gewinnen.
Die Gewinnung und stufenweise Reinigung der Kohlensäure nach dem vorliegenden Verfahren beruht auf dem bekannten ungleichen Lösungsvermögen des Wassers für die im Klärgas vorhandenen Gase, auf der bekannten Steigerung des Lösungsvermögens durch Druck und der bekannten Anreicherung der Kohlensäure nach jeder Wäsche.
Die nutzbringende Anwendung dieser drei Faktoren findet ihren Niederschlag darin, daß der Anteil der Kohlensäure am Gesamtdruck, der im Wäscher b etwa 30% beträgt, im zweiten Wäscher h schon 88 % ausmacht und daß die Kohlensäure schon nach der zweiten Wäsche (erste Reinigungswäsche) mit 99,5 Volumprozent für die meisten Zwecke verwendbar ist.
Wegen dieser Nutzanwendung, verbunden finit der Rückleitung der nicht gelösten Gase nach dem vorhergehenden Wäscher, bei gleichzeitiger Anwendung eines Rückschlagventils RV ist das vorliegende Verfahren neu und für die Gewinnung und Reinigung der Kohlensäure aus Klärgas besonders geeignet.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Gewinnung reiner Kohlensäure aus Gasgemischen von Kläranlagen, dadurch gekennzeichnet, daß beim an sich bekannten Waschen des Klärgases unter Druck die vom Waschwasser absorbierten und in gleichfalls bekannter Weise durch Druckentlastung ;gewonnenen Gase derart gereinigt werden, daß bei ein- oder mehrmaliger Wiederholung dieser Maßnahmen die nicht gelösten Gase durch eine besondere Leitung mit Rückschlagventil zum Gaseintrittsstutzen des vorhergehenden Wäschers zurückgeführt werden.