DE700942C - Verfahren zum Abtrennen von schwachen gasfoermigen Saeuren aus Gasen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Abtrennen von schwachen gasförmigen Säuren aus Gasen Die Auswaschung von flüchtigen, sauren Gasbestandteilen, beispielsweise Kohlensäure oder Scwefelwasserstoff aus Gasen, ist eine Aufgabe, die in der Technik häufig xviederkehrt. Es ist zu diesem Zweck die Wäsche mit zahlreichen Absorptionsmitteln vorgeschlagen worden z. B. mit verdünnten Lösungen von Natrium- oder I(aliumcarbonat, Äthanolamin, Alkazid oder Phenolnatronlauge. Die Auswaschung der sauren Gasbestandteile erfolgt in allen diesen Ahsorptionsmitteln in der Weise, daß die auszuwaschenden Gase bei gewöhnlicher Temperatur und unter erhöhtem oder gewöhnlichen' Druck mit den wäßrigen Lösungen im Gegetistrom ausgewaschen werden.
• Die beladenen Absorptionslösungen werden dann in zwischengeschalteten Wärmeaustauschern erhitzt. so daß die aufgenommenen Gasbestandteilc abgespalten werden. Die regenerierte Lösung kehrt dann im Kreislauf zur Auswaschung zurück. Der Nachteil der meisten bekannten Absorptionsmittel liegt darin, daß infolge ihres hohen Preises Verluste durch Undichtigkeiten, Verdampfung usw. sich wirtschaftlich sehr nachteilig auswirken.
• Es ist auch bereits vorgeschlagen worden.
• Ammoniak als Absorptionsmittel zu verwenden, da das Ammoniak gleichfalls mit sauren Gasbestandteilen, mie Kohlensäure oder Schwefelwasserstoff, Verbindungen bildet, die in der Wärme leicht aufgespalten werden. Dem großen Vorteil des Ammoniaks gegenüber anderen Absorptionsmitteln. der in dem geringen T'reise für Ammoniak liegt. steht der Nachteil gegenüber, daß selbst verdünnte Ammoniaklösungen eine sehr hohe Ammoniaktension besitzen und dadurch eine rasche Verarmung der Vasehlösungen an Ammoniak und eine Beladung des auszuwaschenden Gases mit Ammoniak eintritt.
• Zur Beseitigung dieser WIängel wird bei Gnwendung von verdünntem Ammoniakwasser als NVaschmittel eine gegenüber dem Bekaunten geänderte Arbeitsweise vorgeschlagen, um die beim Durchgang des auszuwaschenden Gases durch Ammoniak flüchtigen Ammoniakanteile wiederzugewinnen und zuniekzuführen. Für diese Aufgabe bietet das Verfahren nach der Erfindung eine besonders vorteilhafte Lösung.
• Es ist an sich bekannt, im Anschluß an die Kohlensäureanswaschung mittels Ammoniaks eine Nachwäsche mit Hilfe von reinem Wasser vorzunehmen. Jedoch wird hierbei eine Kreislaufführung dieses Nachwaschwassers, die erst die Vermeidung eines Ammoniakverlustes in der Hauptwäsche bewirkt, nicht vorgenommen. Es war bei dieser bekannten Ammoniakwäsche erforderlich, den Verlust an Ammoniak durch Zusatz von frischem Ammoniak zu ergänzen. Dagegen wird gemäß der Erfindung ein Ammoniakverlust in der Hauptwäsche verhindert.
• Ein weiterer Vorteil der Arbeitsweise gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Aufarbeitung des Ammoniakwassers und des Nachwaschwassers in einer einzigen Abtreibungsvorrichtung vorgenommen werden kann, was eine erhebliche Ersparnis an Dampf- und Heizkosten bedeutet.
• Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung, bei dem ebenfalls das ausgewaschene Gas mit Wasser nachgewaschen wird, dient erfindungsgemäß dieses Waschwasser zunächst zum Nachwaschen der beim Abtreiben der gebrauchten Ammoniaklösung frei werdenden Säuren. Erst dann wird die vom Wasser aufgenommene Ammoniakmenge durch Erhitzen frei gemacht und die frei werdenden ammoniakhaltigen Brüdendämpfe zum Abtreiben des mit Säuren beladenen Ammoniakwassers verwendet.
• Auf der Zeichnung ist die Anordnung zur Durchführung des Verfahrens schematisch beispielsweise dargestellt.
• Das auszuwaschende Gas tritt bei 11 in die Waschkolonne A ein und wird mit entgegenfließendem, verdünntem Ammoniakwasser, das bei i in den Wascher gelangt, von der Hauptmenge der zu entfernenden sauren Gasbestandteile befreit. Es strömt dann zur Entfernung des mitgenommenen Ammoniakgases und der letzten Reste saurer Gasbestandteile durch die Leitung K in die zweite Vaschkolonne B, die mit reinem Wasser von l aus berieselt wird. Das von der Waschkolonne A abfließende verbrauchte Ammoniakwasser gelangt zwecks Wiederbelebens durch die Rohdeitung nz auf den mittleren Teil D einer Tauchbodenkolonne C-D-E. Die drei Teile dieser Kolonne stehen durch Gaswege miteinander in Verbindung, während die Flüssigkeitsmenge unterbrochen wird. Beim Abwärtsfließen durch den mittleren Teil wird die Ammoniaklösung auf etwa 85 bis 950 durch aufsteigende Vasserdämpfe aus dem reil w erwärmt und gibt hierbei die aufgenommenen sauren Gasbestandteile neben sehr geringen Alengen Ammoniak ab.
• Die wiederbelebte Lösung fließt vom untersten Boden lt des Solonnenteils D durch die Leitung o heiß ab und gelangt nach Durchströmen eines Wärmeaustauschers F auf die Wasebkolonne A zurück. Das XVasser aus der Nachwäsche B, das durch Ammoniakaufnahme aus dem vorgewaschenen Gas sehr geringe Alengen Ammoniak enthält, fließt bei p ab, gelangt zunächst in den obersten Teil C der Kolonne und verhindert hier Ammoniakverluste beim Abströmen der im Alittelteil D abgetriebenen sauren Gasbestandteile. Nach Austritt aus dem Kolonnenteil C, der durch die Leitung q, v erfolgt, gelangt das NVasser nach Vorwärmung im \\tärmeaustauscher G durch die Leitung v', r in den untersten Teil E, in dem es bis zum Abtrieb des gesamten Ammoniaks ausgekocht wird. Das entweichende Ammoniak kehrt beim Aufsteigen in den mittleren Teil D der Kolonne in das wiederbelebte Ammoniakwasser zurück, aus dem es ursprünglich stammt. Das aus der Kolonne bei s ablaufende Wasser kehrt nach Durchgang durch den \N ärmeaustauscher G über die Leitung t auf die \E aschkolonne B zurück. Infolge des Auskochens im Kolonnenteil E verringert sich die Alenge des Nachwaschwassers, während das umlaufende Ammoniakwasser verdünnt wird. Durch zeitweiligen oder ununterbrochenen Zusatz von wiederbelebtem Ammoniakwasser aus dem Kolonnenteil D zum \taschwasser im Kolonnenteil E mittels der durch ein Verftil regelbaren Leitung u wird diese Störung geregelt.
• In der beschriebenen Anordnung läßt sich mittels 2- bis S°/Oigem Ammoniakwasser eine fortlaufende störungsfreie Auswaschung von sauren Bestandteilen, wie Kohlensäure oder Schwefelwasserstoff, aus Gasen, z. B. Synthesegasen oder Kokereigasen u. a., durchführen, ohne daß merkliche Verluste an Ammoniak auftreten. Der Kohlensäuregehalt wird von beliebiger Höhe bis auf Spuren von weniger als o.I°/o gesenkt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Abtrennen von schwachen gasförmigen Säuren (liohlensäure, Schwefelwasscrstoff) aus Gasen, wie Synthesegas oder Kokereigas, mittels verdünnter wäßriger Ammonialilösttng, die durch Erwärmen wiederbelebt und im Kreislauf zurückgeführt wird, wobei das Gas nach dem Auswaschen der schwachen gasförmigen Säuren mit Wasser zwecks Abscheidens des vom Gas mitgenommenen Ammoniaks gewaschen wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Wasser nach der Ammoniakauswaschung zunächst zum Nachwaschen der beim Abtreiben der gebrauchten Ammoniaklösung frei werdenden Säuren dient und daß erst dann das von ihm aufgenommene Ammoniak durch Erhitzen frei gemacht wird und die hierbei frei werdenden ammoniakhaltigen Brüdendämpfe zum Abtreiben des mit Säuren beladenen Ammoniakwassers verwendet werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das entgaste Nachwaschwasser im Kreislauf wieder verwendet und dieses durch zeitweiligen oder ununterbrochenen Zusatz von wiederbelebtem Ammoniakwasser ergänzt wird.
3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I und 2, gekennzeichnet durch einen Abtreiber, der in drei Teile derart unterteilt ist, daß derunterste Teil (E) zum Erhitzen des NachwaschxYassers, der mittelste (D) zum Abtreiben des beladenen Ammoniakwassers und der oberste (C) zum Nachwaschen der abgetriebenen Gase und Dämpfe dient und daß die Dämpfe des untersten Teiles in das Abtreibeabteil gelangen und der obere Teil der Kolonne mit dem unteren Teil durch eine Flüssigkeitsführung (Q) unter Überbrückung des mittleren Teiles verbunden ist.