DE856032C - Verfahren zum Reinigen von Ammoniak, Schwefelwasserstoff u. dgl. enthaltenden Gasen,insbesondere Koksofengasen - Google Patents

Verfahren zum Reinigen von Ammoniak, Schwefelwasserstoff u. dgl. enthaltenden Gasen,insbesondere Koksofengasen

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DE856032C
DE856032C DEK7511A DEK0007511A DE856032C DE 856032 C DE856032 C DE 856032C DE K7511 A DEK7511 A DE K7511A DE K0007511 A DEK0007511 A DE K0007511A DE 856032 C DE856032 C DE 856032C
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Herbert A Gollmar
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Koppers Co Inc
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/08Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors
    • C10K1/10Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids
    • C10K1/12Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids alkaline-reacting including the revival of the used wash liquors
    • C10K1/122Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids alkaline-reacting including the revival of the used wash liquors containing only carbonates, bicarbonates, hydroxides or oxides of alkali-metals (including Mg)

Description

  • Verfahren zum Reinigen von Ammoniak, Schwefelwasserstoff u. dgl. enthaltenden Gasen, insbesondere Koksofengasen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Naßreini.gungsverfahren beispielsweise für Koksofengas und insbesondere auf ein solches Verfahren, bei dem das zu reinigende Gas mit einer alkalischen 1_ösung gewasclieci wird, die, nachdem sieAmmoniak, Sch-,vefelwasserstoff, Cyanwasserstoff u. dgl. aus (lern Gas ausgewaschen hat, unter Zufuhr von Wärme und bei vermindertem Druck regeneriert und dem @N'aschl>rozeß wieder zugeführt wird.
  • Für .die Aufrechterhaltung des Unterdruckes in der Re generierstufe eines solchen Gasreinigungsverfahrens ist eine Vakuumpumpe erforderlich, die die in der Regenerierstufe abgetriebenen Gase, wie Ammoniak. Schwefelwasserstoff, Cyanwasserstoff u. dgl., ansaugt, komprimiert und dann zur Weiterverwendung wieder freigibt. Bei der Kompression von Ammoniak, bei der bekanntlich Wärme entsteht, bilden sich unter dem Einfluß dieser Wärme aus dem Ammoniak Polymerisationsprodukte, die gummi- oder harzartigen Charakter haben und den ordnungsgemäßen Betrieb der Vakuumpumpe erheblich stören können. Ferner wirken auch Napht'halinanteile in den abgetriebenen Gasen insofern störend, als sie sich in der Vakuumpumpe und den angeschlossenen Leitungen kondensieren und Verstopfungen hervorrufen können. Bei dem an sich bekannten Verfahren der Naßreinigung mittels einerWäsche mitAlkalicarbonatlösung und anschließender Regenerierung dieser Lösung unter Unterdruck wurde bisher :so vorgegangen, daß die Väkuumpumpe das :gesamte aus der Regenerierstufe abgetriebene Gasgemisch verarbeiten mußte, so @daß die Pumpe, .deren Betrieb vergleichsweise kostspielig ist, ziemlich große Abmessungen erhält.
  • Die Erfindung besteht nun darin, das Volumen des von der Vakuumpumpe zu verarbeitenden Gasgemisches durch verschiedene Maßnahmen zu verringern und gleichzeitig aus dem Gasgemisch die Bestandteile zu entfernen, die den Betrieb der Vakuumpumpe stören können.
  • Gemäß der Erfindung wird das aus der beladenen alkalicarbonathaltigen Waschlösung bei der Regenerierung abgetriebene, Ammoniak, Schwefelwasserstoff u. dgl. enthaltende Gasgemisch einem Gleichstromwascher (Sekundärwascher) zugeführt, in welchem mittels Vorlagenkühlwasser, das vorher in der Regenerierstufe als Wärmequelle für die Erwärmung der verbrauchten Waschlösung gedient hat und dabei sowie durch zusätzliche Kühlung abgekühlt wurde, der größte Teil des Ammoniaks aus dem Gasgemisch entfernt wird, wonach die Restgase der den Unterdruck in der Regenerierstufe erzeugenden Vakuumpumpe und das mit Ammoniak angereicherte Vorlagenkühlwaser einem Ammoniakabtreiber zugeführt werden.
  • Einzelheiten der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung, .die sich auf ein in der Abbildung schematisch :dargestelltes Ausführungsbeispiel beziehen, näher erläutert, Die :aus dem bei io angedeuteten Koksofen entweichenden Gase gelangen durch das Steigrohr i i in .die Vorlage 12, welche mit Brausen 1.4 versehen ist, durch die zwecks Kühlung der (rase Ammoniakwasser oder sonst ein Kühlwasser in die Vorlage eingespritzt wird. Das die Vorlage verlassende Gas hat eine Temperatur von etwa 75° C.
  • Die aus dem Gas kondensierten, flüssigen Anteile Teer und Wasser sammeln sich zusammen mit der Kühlflüssigkeit am Boden der Vorlage an und gelangen durch ein Abfallrohr 15 in den Dekantierbehälter 16. Ein beträchtlicher Anteil des im Koksofengas enthaltenen Ammoniaks, etwa 2o°/o, werden von der Kühlflüssigkeit absorbiert und gelangen mit dieser in den De'kantierbehälter 16.
  • Das Gas selbstgelangt durch die Ansaugleitung 17 in den Vorkühler 18, der nach der indirekten Methode arbeitet und bei dem .das Gas an wassergekühlten Rohren entlang streicht. Der hierbei abgeschiedene Teer und sonstige Flüssigkeiten sammeln sich am Boden an und gelangen durch die Leitung i9 ebenfalls in den Dekantierbehälter 16. Im Vorkühler wird das Gas auf eine Temperatur von etwa 35° abgekühlt.
  • Das kalte Gas wird aus dem Vorkühler 18 mittels Exhaustor 2o abgezogen und gelangt in den Teerscheider 21, aus dem der Teer und die sonst noch alrgesc'hiedenen Flüssigkeiten ebenfalls in den Dekantierbehälter 16 gefördert werden. In dem Dekantierbehälter 16 trennen sich Teer und Ammoniakwasser in Schichten übereinander, Wobei das Ammoniakwasser die oberste Schicht bildet. Das Ammoniakwasser gelangt in den Sammelbehälter 23 und von dort mittels Pumpe 25 auf einem noch zu beschreibenden Weg zu den Brausen 14 in der Vorlage der Koksofenbatterie.
  • Das aus dem Teerscheider 21 entweichende kalte Gas wird dem oberen Teil eines Waschers 26 zugeführt und kommt dort mit einer wäßrigen, alkalischen Lösung, z. ß. Natriumcarbonatlösung, in Berührung, welche vom Boden des Regenerierturms 3o abgezogen wird und über die Leitung 31 und den in der üblichen Weise mit Wasser gekühlten Kühler 32 in den Wäscher 26 gelangt. Der obere Teil des Waschers 26 ist vorzugsweise mit Füllkörpern versehen, und es entsteht ein Gegenstrom zwischen der abwärts fließenden Waschlösung und dem aufwärts steigenden kalten Gas. Die Abmessungen des Waschers 26, die Umlaufgeschwindigkeit der primären M' aschlösung und ihre Konzentration sind so gewählt, daß durch die Waschlösung praktisch aller Schwefelwasserstoff und Cyanwasserstoff und alles Ammoniak aus dem Gas entfernt werden. Die sauren Bestandteile des Gases gehen mit der Waschlösung eine chemische Verbindung ein und erniedrigen so die Basizität der Waschlösung. Dadurch kann sich das Ammoniak in der Waschlösung lösen, und es reagiert dann mit den sauren Bestandteilen des Gases. Zusätzlich wird das Gas von der Waschlösung gekühlt, und unter bestimmten Bedingungen verläßt das Gas den Wa@scher mit einer Temperatur von etwa 25°. Das Gas, nunmehr vollständig von den obenerwähnten Bestandteilen befreit, verläßt den Wascher 26 bei 27 und kann dann der Nebenproduktenanlage zur Weiterverarbeitung zugeführt werden.
  • Der Boden des oberen Teiles des Wasc'hers 26 ist konisch geformt und weist in der Mitte ein bis in die Nähe des Wascherbodens reichendes Abflußrohr 29 auf. Um das Rohr 29 liegt eine Reihe von Prallflächen 33, die sich abwechselnd von der einen Seite des Waschers bis in die Nähe der :gegenüberliegenden Seite erstrecken. Die Prallflächen sind gegeneinander etwas versetzt, so daß die aus dem Ablaufrohr 29 fließende Waschlösung in einem schraubenförmig gewundenen Strom fließen muß, um an den oberen Flüssigkeitsspiegel zu gelangen.
  • Der sich in dem Dekantierbe'hälter 16 bildende flüssige Teer wird über die Rohrleitung 3.4 mittels Pumpe 35 abgepumpt und in den oberen Teil des unteren Abschnittes des Waschers 26 geleitet, während der sich am Boden des Naschers 26 ansammelnde Teer mittels Pumpe 36 durch die Leitung 37 wieder dem Dekantierbehälter 16 zugeführt wird. Im unteren Teil des Waschers 26 findet also ein ständiger Abwärtsstrom von Teer statt.
  • Die primäre `'Waschlösung, die sich am Boden des oberen Teiles des Waschers 26 ansammelt, hat ein geringeres spezifisches Gewicht als Teer, so daß sie nach Durchfließen des Abflußrohres 29 aufwärts strömt und eine Schicht auf dem Teer bildet. Die kalte Waschlösung, die im Wascher 26 oben aufgegeben wird, kondensiert auch das Naphthalin aus dein Gas heraus, und dieses Naphthalin gerät mit der Waschlösung durch das Abflußrohr 29 in den Teer. Teer ist ein Lösungsmittel für Naphthalin, und da die das Naphthalin mitführende Waschlösung infolge des gewundenen Stromweges im unteren Teil des Naschers 26 lange Zeit mit dem Teer in Berührung kommt, wird das Naphthalin fast vollständig im Teer gelöst. Mit dem Teer gelangt das Naphthalin in den Dekantierbehälter 16 und kann dann aus dem Teer mittels eines der üblichen Destillierverfahren entfernt werden.
  • Die Pumpen 35 und 36 und die daran angeschlossenen Leitungen werden so bemessen und eingeregelt, daß der Teerspiegel im Wascher 26 im wesentlichen dieselbe Höhe beibehält.
  • Die angereicherte Waschlösung wird durch Leitung 38 und Pumpe 39 abgezogen und der Berieselungseinrichtung 4o eines Regenerierturms 30 zugeführt. Die Leitung 38 ist in einem Punkt oberhalb des Teerspiegels an den Wascher 26 angeschlossen, so daß nur Waschlösung abgezogen wird.
  • Der Regenerierturm 30 ist mit einem Füllstoff versehen, und die Brausen für die primäre Waschlösung sind in dem mittleren Bereich des Turmes angebracht.
  • Die angereicherte primäre Waschlösung wird mittels eines Verdampfers 41 erhitzt, der am Fuße des Regenerierturms sitzt und Heizschlangen aufweist, durch die verhältnismäßig heiße Vorlagenkühlflüssigkeit mittels Pumpe 25 in Umlauf gehalten wird. Der Druck im Regenerierturm 30 liegt wesentlich unter Normalluftdruck, so daß die im Turm vorhandene Flüssigkeit bei einer relativ niedrigen Temperatur siedet und verdampft. Auf diese Weise kann die Abfallwärme aus der umlaufenden Vorlagenkühlfliissigkeit für die Verdampfung verwendet werden. Natürlich können auch andere Wärmeduellen für die Aufheizung der Waschflüssigkeit verwendet werden, z. B. unmittelbar von der Vorlage 12 kommendes heißes Koksofengas.
  • Die Vorlagenkühlflüssigkeit überträgt auf jeden Fall Abfallwärme vom Koksofengas auf die im Regenerierturm befindliche Waschlösung.
  • Infolge der Erwärmung der primären Waschlösung und der im Gegenstrom zur Waschlösung durch die Füllung aufwärts steigenden Waschlösungsdämpfe werden der in der Waschlösung enthaltene Schwefelwasserstoff, Cyanwasserstoff und das Ammoniak weitgehend abgetrieben und gelangen zusammen mit dem aus der Waschlösung stammenden Wasserdampf in den oberen Teil des Regenerierturms 3o. Die regenerierte primäre Waschlösung sammelt sich am Boden des Regenerierturms 3o an und wird durch die Pumpe 28 und den Kühler 32 wieder dem Wascher 26 zugeführt. In der Leitung 31 und der Pumpe 28 sind Regler eingebaut, die den Spiegel der regenerierten Waschlösung am Boden des Turms 30 auf der richtigen Höhe halten.
  • Die aus der angereicherten Waschlösung abgetriebenen Gase verlassen den Regenerierturm 30 durch die Leitung 42, durchströmen einen Kühler oder Dephlegmator 43, in dem der größte Teil des Wasserdampfes kondensiert wird. Das Kondensat im Dephlegmator q.3 wird durch eine Pumpe 44 und die Rohrleitung 45 wieder einer Berieselungseinrichtung 46 am Kopf des Regenerierturms 30 zugeführt.
  • Das aus dem Verdampfer 41 abfließende Vorlagenkühlwasser läuft in den Entspannungsbehälter 5o, dessen oberer Teil mit dem Regenerierturm 30 verbunden ist und deshalb, ebenso wie der letztere, einen gewissen Unterdruck aufweist. Infolge dieses Unterdruckes tritt eine lebhafte Wasserverdampfung aus der Oberfläche der verhältnismäßig heißen Flüssigkeit im Entspannungsbehälter 5o ein. Außerdem entweichen verschiedene andere Dämpfe, z. B. Ammoniak und Schwefelwasserstoff, aus der Flüssigkeit. Diese Dämpfe gelangen durch die Leitung 51 in den Regenerierturm und vereinigen sich dort mit den anderen Dämpfen.
  • Wie schon erwähnt, kühlt der Dephlegmator 43 die aus dem Regenerierturm 3o entweichenden Gase und kondensiert den größten Teil des Wasserdampfes, der in Form von Wasser der Regeneriersäule wieder zugeführt wird. Etwas Wasserdampf entweicht jedoch mit den Gasen und dies wurde, falls dieses Wasser nicht laufend ersetzt wird, zu einem Verbrauch der Waschlösungsmenge führen.
  • Deshalb ist der Entspannungsbehälter 50 so eingerichtet, daß aus ihm gerade so viel Wasserdampf dem Regenerierturm 3o zugeführt wird, wie die bei 52 entweichenden Gase mitführen, so daß also die Gesamtmenge Waschlösung im Regenerierturm 30 gleichbleibt.
  • Das von den aus dem Dephlegmator 43 austretenden Gasen mitgeführte Wasser gelangt in eine Ammoniakdestillation. Da dieses Wasser aus der Vorlagenkühlflüssigkeit stammt, braucht der Ammoniakdestillationseinrichtung entsprechend weniger Ersatzkühlflüssigkeit zugeführt zu werden, als es der Fall sein müßte, wenn das Wasser irgendeiner Quelle entnommen würde. Die Gesamtflüssigkeitsmenge in derAmmoniakdestillationseinr chtung kann so im wesentlichen unverändert gehalten werden.
  • Die bei der Abkühlung,der Gase im Dephlegmator 43 entstehende Volumenverringerung unterstützt zwar die Aufrechterhaltung des Unterdruckes im Regenerierturm. Gleichzeitig wird durch die Abkühlung aber auch die Menge der im Kondensat absorbierten Gase erhöht, die damit wieder in den Regenerierturm zurückgelangen. Um -das zu verhindern, ist der Dephlegmator so eingerichtet, daß die Temperatur der den Dephlegmator verlassenden Gase etwa 45° beträgt, ein Wert, bei dem die Volumverringerung noch wesentlich ist, ohne daß die Erhöhung der Konzentration der Gase im Kondensat diesen Vorteil wieder aufhebt.
  • Aus dem Entspannungsbehälter 5o wird die Flüssigkeit mittels Pumpe 57 durch die Leitung 58 wieder der Berieselungseinrichtung 14 der Vorlage 12 zugeführt. Von der Leitung 58 zweigt eine Leitung zu dem Umlaufsystem eines Sekundärwaschers 6o, der mit Vorrichtungen versehen ist, um zusätzliches Kühlwasser in den Kreislauf einzuführen. Die Pumpe 57 und die angeschlossenen Leitungen sind so geregelt, daß im Behälter 5o ein konstanter Flüssigkeitsspiegel aufrechterhalten wird.
  • Obwohl .der größte Teil .des Naphthalins aus der Waschlösung entfernt ist, gelangt ein Rest mit der Waschlösung in den Regenerierturm und entweicht aus diesem mit den Gasen. Bliebe es im Gas, so würde es sich in den Rohrleitungen absetzen und Störungen hervorrufen. Deshalb müssen alle Spuren von Naphthalin aus -dem Gas entfernt werden.
  • Zu diesem Zweck wird die Leitung 52 an einen Naphthalinwascher 54 angeschlossen, in den Waschöl mittels .der Berieselungseinrichtung 59 eingeführt wird. Als Waschöl kann für diesen Zweck das in der Benzolgewinnung übliche Waschöl verwendet werden. Das sich am Boden des Waschers 54 ansammelnde C51 kann einer Benzoldestillationsanlage zugeführt werden. Mit Hilfe dieser Wascheinrichtung wird das Naphthalin restlos aus dem Gas entfernt und kann später aus dem Waschöl bei der Benzoldestillation wiedergewonnen werden.
  • Aus dem Behälter 54 strömt das Gas durch die Leitung 56 in den oberen Teil eines Sekundärwaschers 6o, in welchem das Gas mittels einer Sekundärwaschlösung, welche z. B. aus Ammoniakw-asser oder Vörlagenkühlflüssigkeit bestehen kann und durch eine Pumpe 61 in Umlauf gehalten wird, nochmals gewaschen wird. Der Wascher 6o ist mit Füllkörpern gefüllt, und in ihm fließen die Waschflüssigkeit und das zu reinigende Gas in derselben Richtung abwärts. Die Pumpe 61 zieht die Waschflüssigkeit vom Boden des Waschers 6o ab und drückt sie durch einen Kühler 62, in welchem sie auf eine Temperatur von etwa 32° abgekühlt wird. Danach fließt die Waschflüssigkeit durch die Leitung 63 wieder der Berieselungseinrichtung 64 am Kopf des Waschers 6o zu.
  • Ein Teil der von .der Pumpe 61 abgezogenen Waschlösung wird durch die Leitung 65 dem Ammoniakabtreiber 70 zugeführt. Ein dadurch eintretender Verlust an Flüssigkeit wird durch eine Ersatzflüssigkeit wieder ausgeglichen, welche über die Leitung 58 zufließt und aus der Hauptmenge für die Berieselungseinrichtung 14 in der Vorlage abgezweigt wird. Auf diese Weise 'hat die der Berieselungseinrichtung 64 des Waschers 6o zugeführte Waschflüssigkeit eine wesentlich geringere Konzentration an absorbierten Gasen als die sich am Boden des Waschers 6o ansammelnde Waschlösung.
  • Die Pumpen 57 und 61 müssen natürlich sehr genau auf einen bestimmten Druck der von ihnen geförderten Flüssigkeit eingestellt werden. Außerdem müssen in der Abzweigung von der Leitung 58, die zum Kühler 62 führt, und in den Leitungen, die von der Pumpe 61 zu dem Kühler 62 und Ammoniakabtreiber 70 führen, Regel- und Absperrventile 76 vorgesehen sein, die die Menge und die Richtung der geförderten Flüssigkeit überwachen und aufeinander abstimmen. Diese Regler müssen so angeordnet sein, daß die Flüssigkeit aus der Leitung 58 zwar zum Kühler 62, aber nicht in die Leitung 65, die zum Ammoniakabtreiber 7o führt, fließen kann und ferner, daß umgekehrt keine Flüssigkeit aus der Pumpe 61 in die Leitung 58 gelangen kann.
  • Die Waschflüssigkeit (Ammoniakwasser oder Vorlagenkühlwasser), mit der das Gas im Wascher 6o in Berührung kommt, verringert das Gasvolumen nicht nur infolge der Abkühlung des Gases und der Kondensation des darin enthaltenen Wasserdampfes, sondern auch durch Absorbierung gewisser, im Gas noch enthaltener Bestandteile. Die Ammoniakkonzentration der Waschlösung bei ihrem Eintritt in den Wascher 6o ist verhältnismäßig klein, so daß fast das gesamte Ammoniak aus dem Gas herausgewaschen wird. In gleicher Weise ist auch die Konzentration der im Wascher 6o oben aufgegebenen Waschlösung an Schwefelwasserstoff und Cyanwasserstoff vergleichsweise gering, so daß auch diese aus dem Gas vollständig entfernt werden. Das Ammoniak bildet mit der Waschlösung eine alkalische Verbindung, während der Schwefelwasserstoff und der Cyanwasserstoff eine saure Lösung bilden. Infolgedessen reagiert das Ammoniak mit dem Schwefelwasserstoff und dem Cyanwasserstoff unter Bildung von Verbindungen, welche in der Lösung verbleiben und mit dieser aus dem unteren Teil des Waschers 6o abgezogen und dem Ammoniakabtreiber7o mittels der Pumpe 61 zugeführt werden. Der Abtreiber 7o hat die bekannte Arbeitsweise und umfaßt eine Kolonne für freies Ammoniak, eine Kolonne für fixes Ammoniak und eine Kalkkolonne. Zum Ammoniakabtreiber 70 gehört auch noch ein Dephlegmator, durch den das aus dem Abtreiber entweichende Gas passieren muß und in -dem die im Gas enthaltene Feuchtigkeit kondensiert und dem Abtreiber wieder zugeführt wird.
  • Die Umlaufgeschwindigkeit der sekundären Waschflüssigkeit im Wascher 6o, ihre Temperatur, das Ausmaß der Abzweigung für den Abtreiber 70 und schließlich die -Menge an Ersatzlösung für den Wascher 6o müssen so aufeinander abgestimmt werden, daß wenigstens ein sehr großer Teil des im Gas noch enthaltenenAmmoniaks, Schwefelwasserstoffs und Cyanwasserstoffs im Wascher ausgewaschen werden. Dadurch wird dann das Volumen des übrigbleibenden Gases stark verringert.
  • Das aus dem Wasser 6o entweichende Restgas strömt durch die Leitung 66 in einen Zentrifugalapparat 67, in welchem das im Gas enthaltene Wasser abgeschieden wird, das dann durch die Leitung 68 wieder in den Wasch er 6o zurückfließt.
  • Das Gas gelangt in den Säurewascher 71, wo das Gas gegen herabrieselnde, verdünnte Schwefelsäure strömt, um die letzten Spuren von Ammoniak aus dem Gas zu entfernen. Danach wird das Gas der Vakuumpumpe 72 zugeführt, aus der es durch die Leitung 73 in die Ausgangsleitung des Sättigers 75 gelangt. Eine Leitung 76 führt vom Ammoniakabtreiber 70 zu dem Sättiger 75, der nach den bekannten Bau- und Arbeitsprinzipien arbeitet, der aber gegenüber den üblichen Sättigern deshalb vergleichsweise klein `rehalten werden kann, weil nur eine vcrh:iltnismal.iig geringe Menge Gas vom Siittiger verarbeitet werden muß.
  • Wie schon erwähnt, wird das aus dem Wascher 6o kommende Gas mit verdünnter Schwefelsäure geivaschen, tun auch die letzten Spuren von Ammoniak aus ihm zu entfernen, ehe es der Vakuumpumpe 7? zugeführt wird. Diese 'Maßnahme ist deshalb von besonderem Vorteil, weil die bei der Kompression des Gases in der Vakuumpumpe entstehende Wärme mögliclterweise die Ursache für Reaktionen zwischen Ammoniak und anderen Bestandteilen des Gases ist, bei der sich gummiartige Komplexverbindungen bilden, welche Betriebsstörungen an der Vakuumpumpe und den anderen Betriebseinrichtungen hervorrufen können. Die Auswaschung der letzten Ammoniakreste mit verdünnter Schwefelsaure beseitigt diese Gefahr. Das Ammoniak reagiert mit der verdünnten Schwefelsäure unter Bildung von Ammonsulfat und dieses gelangt dann in überschüssiger Schwefelsäure gelöst in den Sättiger 75, sozusagen a15 ein Teil der Ersatzsäure für den Sättigen Der bereits erwähnte Ammoniakabtreiber 7o arbeitet in der üblichen Weise, derart, daß durch die Leitung 8o Wasserdampf zugeführt @vird, während die anfallende Flüssigkeit am Boden des Abtreibers durch die Leitung gi abgezogen wird. Das in der zugeführten Waschflüssigkeit enthaltene Ammoniak lind ebenso die sauren Bestandteile, Schwefelwasserstoff und Cvanwasserstoff,werden infolge der Beheizung abgetrieben. Die in der Waschlösung enthaltenen Ammoniakverbindungen werden bei Berührung mit dem Kalk zerlegt, so daß auch aus den Verbindungen freies Ammoniak abgetrieben wird.
  • Das :'N#inmoniakgas wird durch die Leitung 76 dem Sättiger 7; zugeführt und bildet dort mit verdünnter Schwefelsäure Ammonsulfat, welches aus dem Sättiger auf die übliche Weise entfernt werden kann.
  • Der gleichzeitig in den Sättiger eingeführte Schwefelwasserstoff und der Cyanwasserstoff durchsetzen die verdünnte Schwefelsäure unverändert und werden durch die Leitung 74 abgezogen.
  • Ein Teil der (lern Ammoniakabtreiber 70 zugeführten Flüssigkeit wird dem Wascher 6o entnominen, jedoch wird dadurch nicht die Gesamtmenge an Waschflüssigkeit, die im Ammoniakabtreiber verarbeitet werden muß, erhöht, da die aus dem Wascher 6o abgezogene Waschflüssigkeit aus der Vorlagenhühlflüssigkeit ergänzt wird, wodurch in entsprechender Weise die von dem Ammoniakabtreiher zu verarbeitende :Menge an Vorlagenkühlflüssigkeit verringert wird. Der Heizdampfbedarf des Ammoniakabtreibers wird also dadurch nicht wesentlich gesteigert.
  • Wie schon oben erwähnt, findet die Regenerierung der primären Waschlösung in der Regeneriereinrichtung bei Anwendung von Unterdruck statt, so daß für die Erwärmung der angereicherten Waschlösung zwecks Dampfbildung eine Form der Wärme verwendet werden kann, die normalerweise nur den Charakter von Abfallwärme hätte. Der absolute Druck in der Regeneriereinrichtung 3o beträgt etwa ioo mm Hg absolut, so daß die Waschlösung schon verdampft, wenn sie durch Wärmeaustausch mit der Vorlagenkühlflüssigkeit im Verdampfer 4i aufgeheizt worden ist, wobei die Temperaturen vergleichsweise niedrig sind.
  • Das Verfahren ist so angelegt, daß der Unterdruck im Regenerierturm 30 mit einer sehr kleinen und billigen Vakuumpumpe aufrechterhalten werden kann. Der Sekundärwascher 6o liegt im Zuge der Verbindungsleitung, durch die das Gas vom Regenerierttirm 30 zur Väkuumpumpe 72 strömt, wobei das Gas in diesem Sekundärwascher 6o mit einer aus kaltem Ammoniakw'asser bestehenden Waschlösung gewaschen wird. Das Volumen des Gases wird dabei nicht nur durch die erzielte Abkühlung und die Kondensation des darin enthaltenen Wasserdampfes verkleinert, sondern vor allem auch durch die Absorption gewisser Gasbestandteile in der Waschlösung und durch chemische Umsetzung zwischen den Bestandteilen des Gases und dem in der Waschlösung enthaltenen Ammoniak.
  • Dadurch wird der Vakuumpumpe nur verhältnismäßig wenig Gas zugeführt, jedenfalls sehr viel weniger als die Gasmenge, die bei derRegenerierung im Regenerierturm 30 insgesamt entsteht. Das ist der Grund dafür, daß man für die Aufrechterhaltung des Unterdruckes von etwa ioo mm Hg nur eine sehr kleine Vakuumpumpe benötigt, ein Umstand, derdie Wirtschaftlichkeit des Verfahrens wesentlich erhöht.
  • Die im Wasser 6o benötigte ammoniakalische Waschlösung stammt aus der Vorlagenkühlflüssigkeit, und da die letztere gewöhnlich dem Ammoniakabtreiber zugeführt wird, wird durch die vom Wascher 6o gekommene Lösung die Gesamtmenge der im Ammoniakabtreiber zu verarbeitenden ammoniakhaltigen Flüssigkeit nicht erhöht, d. h. der Wärmebedarf des Ammoniakabtreibers bleibt unverändert. Darüber hinaus wird aus der Vorlagenkühlflüssigkeit die Menge Wasser entnommen und dem Regenerierturm 30 zugeführt, die durch das aus dem Regenerierturm entweichende abgetriebene Gas normalerweise mitgeführt -wird. Der Vorteil dieser Maßnahme ist, daß die Gesamtmenge an Waschflüssigkeit nicht vergrößert wird und infolgedessen auch die zusätzliche Belastung des Ammoniakabtreibers mit einer unter anderen Umständen vergrößerten Waschflüssigkeitsmenge nicht eintritt. Selbstverständlich kann, ohne -daß damit das Prinzip der Erfindung verlassen wird, der Wasserverlust im Regenerierturm 30 auch auf eine andere Weise gedeckt werden.
  • Obwohl es zu einer bevorzugten Ausführungsforin der Erfindung gehört, als ammoniakalische Waschlösung im Wascher 6o einen Teil der Vorlagenkühlflüssigkeit zu nehmen, kann die Waschflüssigkeit für den Wascher 6o auch auf eine andere Weise bereitgestellt werden, z. B. könnte man das Kondensat des mit dem Ammoniakabtreiber verbundenen Dephlegmators als Waschlösung für den Wascher 6o verwenden, statt es direkt in den Abtreiber zurückzuführen.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Reinigung von Ammoniak, Schwefelwasserstoff, Cyanwasserstoff, Napitvthalin tt. dgl. enthaltenden Gasgemischen, insbesondere von Koksofengas, durch Waschen des Rohgases mit einer Alkalicarbonatlösung (primäre Waschlösung), die zum Zwecke der Wiederverwendung .durch eine Behandlung mit Wärme unter vermindertem Druck regeneriert wird, wobei die beim Waschvorgang von der Waschlösung absorbierten Anteile des Rohgases wieder abgetrieben und in Freiheit gesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der beladenen alkalicarbonathaltigen Waschlösung bei der Regenerierung abgetriebene Ammoniak, Schwefelwasserstoff u. d'gl. enthaltene Gasgemisch einem Gleichstromwascher (Sekundärwascher 6o) zugeführt wird, in welchem mittels Vorlagenkühlwasser, das vorher in der Regenerierstufe (3o) als Wärmequelle (4i) für die Erwärmung der verbrauchten Waschlösung gedient hat und dabei sowie durch zusätzliche Kühlung (62) abgekühlt wurde, der größte Teil des Ammoniaks aus dem Gasgemisch entfernt wird, wonach die Restgase der den Unterdruck in der Regenerierstufe erzeugenden Vakuumpumpe (72) und das mit Ammoniak angereicherte Vorlagenkühlwasser einemAmmoniakabtreiber(7o) zugeführt werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorlagenkühlwasser vor Einleitung in den Sekundärwascher (6o) einer Verdumpfungseinrichtung (5o) zugeführt wird, in welcher infolge des darin herrschenden Unterdruckes ein Teil der zugeführten Flüssigkeit in Dampf verwandelt wird, der in einer solchen Menge in die Regenerierstufe (30) zurückgeführt wird, daß der Verlust an primärer Waschflüssigkeit in der Regenerierstufe ausgeglichen wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Vorlagenkühlwasser nach Verlassen der Regenerierstufe, jedochvor@der zusätzlichen Kühlung ein Teilstrom abgezweigt und ummittelbar der Vorlage wieder zugeführt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Regenerierstufe (3o) abgetriebene Gasgemisch vor Einleitung in den Sekun.därwascher (6o) mit Waschöl zwecks Entfernung des restlichen Naphthalins behandelt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das den Sekundärwascher (6o) verlassende Restgasgemisch nach Wasserabtrennung mit verdünnter Schwefelsäure gewaschen und danach in völlig ammoniakfreiem Zustand der Vakuumpumpe (72) zugeführt wird.
DEK7511A 1948-11-23 1950-10-03 Verfahren zum Reinigen von Ammoniak, Schwefelwasserstoff u. dgl. enthaltenden Gasen,insbesondere Koksofengasen Expired DE856032C (de)

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