DE732693C

DE732693C - Verfahren zur Abtrennung von Kohlenoxyd aus technischen Gasen

Info

Publication number: DE732693C
Application number: DEI69875D
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Haeuber; Dr Werner Hagen
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1941-06-21
Filing date: 1941-06-21
Publication date: 1943-03-09

Description

Verfahren zur Abtrennung von Kohlenoxyd aus ,technischen Gasen Es ist bekannt, aus Kohlenoxyd-Wasserstoff-Gemischen Kohlenoxyd mit basischen Kupro,salzlösungen herauszuwasch :en und dabei. als basischen Bestandteil ein Oxyalkylamin zu verwenden. Der Kupfergehalt dieser Lösungen wurde bisher immer verhältnismäßig gering, unter etwa i 5o g je Liter, behalten, da höher konzentrierte Lösungen bei. der Abtrennung von Kohlenoxyd aus technischen Gasen im Dauerbetrieb nicht beständig sind.
Es wurde nun gefunden, daß man Kohlenoxyd aus technischen Gasen im Dauerbetrieb mit besonderem Vorteil auswaschen kann, wenn man eine Kupro,n.itratlö.sung mit mehr als i 5o g, zweckmäßig i So bis- 250g, Kupfer im Liter, die außerdem ein Oxyalkylaminenthält, als Waschflüssigkeit verwendet. Eine solche Lösung. hat ein wesentlich höheres Aufnahmevermögen für Kohlenoxyd, absorbiert schneller und ist erheblich beständiger als eine gleichkonzentrierte Lösung eines anderen Kuprosalzes.
Der Oxyalkylamingehalt der Lauge beträgt etwa 2 bis q. M01, vorteilhaft 2,2 bis 2,5 Mol je Mol Kupfer. Außerdem ist es zweckmäßig, noch etwa, o,2 bis i Mol eines Neutralsalzes des Oxyalkylamins zuzusetzen. Als Oxyalkylamine kommen vor allem die einfachen Aminoalkohole, z. B. Monoäthanolamin oder deren Äther, in Frage.
Zur Herstellung geeigneter Waschflüssigkeiten löst man z. B. Kupferoxydul in einem Gemisch von Oxyalkylamin und wäßriger Salpetersäure, wobei man zweckmäßig Ammoniak oder Ammoniumsalze als Lösungsvermittler benutzt. Ein anderer Weg besteht darin, daß man eine Kuprinitratlösung mit metallischem Kupfer oder mit Hilfe von Reduktionsmitteln, die sich leicht wieder entfernen lassen oder die bei der späteren Verwendung der Lösung nicht stören, z. B. Hydroxyliamän oder Hydrazin, zu Kuprosalzlösungen reduziert. Das Oxyalkylamin kann vor oder nach der Reduktion zugefügt werden. Schließlich kann man auch ein Gemisch aus feine erteiltem metallischem Kupfer und der äquivalenten Menge pulverförmigem Kupferoxyd mit einer wäßrigen oder ammoni,akalischen Iösung eines Oxyalkylamins und der erforderlichen Menge Ammonnitrat in der Wärme verrühren, bis vollständige Lösung eingetreten ist. Das gelöste Ammoniak und das überschüssige Wasser werden durch Erhitzen entfernt.
S0 hergestellte Isuprosalzlösungen besitzen ein hohes, bisher nicht bekanntes Lösungs,-vermögen für Kohlenoxyd. So löst z. B. ein Raumteil einer Kupronitratlösung mit 22g Kupfer in i oo ccm, die 3M01 Monoäthanolamin je Mol gelöstes Kupfer enthält, bei gewöhnlichem Druck und 2o` 62 Raumteile Kohlenoxyd.
Mit Hilfe dieser Lösungen läßt sich Kohlenoxyd z. B. aus dem bei der Entgasung oder Vergasung von Kohle entstehenden Gas, wie Genaratorgas, Wasser-, Leucht-, Kokerei-oder Schwelgas, nach Entfernung von Acetylen- und Schwefelwasserstoff in hoher Reinheit abtrennen.
In den Gasen in Mengen bis zu etwa io Volumprozent enthaltenes Kohlendioxyd kann mit dem Kohlenoxyd gemeinsam ausgewaschen werden, ohne daß die Absorptionsfähigkeit der Lauge für Kohlenoxyd dadurch merkbar abnimmt. Das Kohlendioxyd kann dann in einfacher, bekannter Weise, z. B. durch Waschen mit Ammoniak, von dem Kohlenoxyd abgetrennt werden. Geringe Mengen im Gas enthaltenes Kohlenoxysulfid wirken nicht störend.
Das Waschen der Gase erfolgt bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck in der üblichen Weise. Auch die Austreibung des Kohlenoxyds aus der Waschflüssigkeit geschieht in bekannter Weise, z. B. durch Erwärmen im Vakuum auf 40 bis 6o@. Beispiel i Ein Gemisch von 6,6k- Kupferoxydul, 5,51,-- Kupferpulver, i 8 kg Ammonnitrat, 23,61 Monoäthanolamin und 231 Ammoniakwasser (konzentriert) wird unter ständigem Rühren bis zum Sieden erhitzt und dann so, weit eingeengt, bis die Dichte der Lösung auf etwa 1,36 gestiegen ist. Die Lösung enthält dann etwa 23g Kupfer je ioo ccm, davon 95 0!o in einwertiger Form.
Mit 701 dieser Lösung werden in einem Rieselwascher von 8 m wirksamer Länge und i oo mm lichter geite stündlich ,l, 5 bis 5 cbm auf 5 at komprimiertes . Wassergas, das neben Wasserstoff etwa 38% Kohlenoxyd und 50,() Kohlendioxyd und im cbm 16o ing KohlenoXysuifid enthält, im Gegenstrom gewaschen. Die durch Erhitzen auf ,l0' bei 10o mni ()ueel>silberdruck von Kohlenoxyd befreite Lösung wird in den Wascher zurückgeführt.
Das am oberen Ende des Waschers austretende Restgas ist frei von Kohlendioxyd und enthält nur noch o, 5 bis i oi'o Kohlenoxyd. Aus der Waschlösung wird ein Gasgemisch mit etwa 88oi'o Kohlenoxyd und i i oo Kohlendioxyd erhalten. Erhöht man die Temperatur bei der Entgasung auf .l5 bis 5o", so sinkt der Kohlenotydgehalt im Restgas unter o, 5 %. Beispiel 2 Zu i o Raumteilen der nach Beispiel i verwendeten Kupferlösung wird noch i Raumteil Monoäthanolamin zugesetzt und die Lösung unter den in Beispiel i angegebenen Bedingungen zum Waschen von Wassergas der angegebenen Zusammensetzung benutzt. In der Stunde können so bei einem Druck von 3,8 at 5,5 cbm, bei einem Druck von S at 71 7 cbm Wassergas von Kohlenoxyd und Kohlendioxyd befreit werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Abtrennung von Kohlenoxyd aus technischen Gasgemischen mit Hilfe einer Oxyalkylamin enthaltenden Kuprosalzlösun:g, dadurch gekennzeichnet, daß als Kuprosalzlösung eine Kupronitratlösung mit mehr als i 5o g Kupfer im Liter verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupronitratlösung verwendet wird, die je Mol Kupfer 2 bis 4. Mol Otyalkylamin enthält.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2 dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupronitratlösung verwendet wird, die außer Oxyalkylamin je Mol Kupfer noch o,2 bis i Mol neutrales Oxyalkylaminsalz enthält.