DE858993C - Verfahren zur Regenerierung von Kohlensaeureabsorptionsloesungen bei der Luft- und Gasreinigung - Google Patents

Description

• Verfahren zur Regenerierung von Kohlensäureabsorptionslösungen bei der Luft-und Gasreinigung Vor der Zerlegung von Luft und anderen (; aS-gemischen in iihre Bestandteile durch Verflüssigung und Rektifikation geschieht ihre Reinigung von Kohlensäure meist durch, Anwendung von Allkalilösung. In Türmen, die mit Raschígringen gefüllt und gewö'hnlich zu-zweien hintereinandergeschaltet sindj wird die Luft der abwärts rieselnden Nlkalilösung entgegengeführt. Die Alkalilösung wird durch Pumpen im Kreislauf gehalten und schließlich in Teilen regeneriert, nachdem sie mit Kohlensäure bis zu einer zulässigen Grenze angereichert ist. Die Regenerierung dieser AIkaliearbonatlösung erfolgt auf dem chemischen Wege durch Umsetzen mit gelöschtem kalk. Dieses Verfahren ist im Betrieb unbequem und mit e-rhehlichen Verlusten verbunden. Bei kleinen Anlagé-n lohnt die Re ; generierung nicht, so daS die gesamte I~ösung verloren ist. Bei der Zerlegung von Gasgemischen, wie-z. b. Koksofengas, wird wegen des im Vergleich zu Luft wesentlich größeren Kohlensäuregehalts die Hauptmenge der Kohlensåure zunächst in einer DruckN-asserwäsche entfernt und dann der Rest der Kohlensäure mittels Allsalilösung entfernt. Hierbei fallen größere Mengen an Alkalicarbonatlösung an, so daß große Apparaturen und geschulte Bedienung nötig sind. Die Kosten für eine derartige Regenerierung sind daher verhältnismäßig sehr hoch. Um die Kosten herahzu- setzen, hat man an Stelle der Alkalilösung Pottaschelösung benutzt. die durch einfaches Erwärmen regeneriert werden liaml. Allerdings erfordert die Austreibung der Kohlensäure aus der entstandenen Kaliumbicarbonatlösung eine gewisse Zeit die bei der Absorption von Kohlensäure aus der Luft deswegen besonders lang ist, weil die Regenerierung dabei besonders weit getrieben werden muß, Der Partialdruck der I<ohlensäure, der jeweils in der umlaufenden Lösung enthalten ist, muß nämlich wesentlich kleiner gehalten werden als der an sich kleine Partialdruck der Kohlensäure in der Luft, damit die Aufnahme der Isohlensäure aus der Luft in möglichst kurzer Zeit vor sich geht. Infolgedessen wird dieWirtschaftlichl der Verwendung von Pottaschelösung stark vermindert.
• Die Erfindung schlägt demgegenüber vor, die Regenerierung der Kohlensäureabsorptionslösungen bei Luft-und Gasreinigungsanlagen durch Elektrolyse der Lösungen vorzunehmen. An sich ist die Elektrolyse von Alkalicarbonatlösungen zwecks Kaustifikation bekannt. Es war aber nicht ohne weiteres anzunehmen, daß sich dieses Verfahren zur Verwendung in einer Luft-oder Gasreinigungs anlage eignen und wirtscllaftlich sein könnte. Bei der Auskochung der Kaliumbicarbonatlösung sind nämlich gerade die letzten Prozentgehalte an Kohlensäure erst mit wesentlich höherem Energieaufwand frei zu machen, als es im Anfang der Regenerierung notwendig istt Es hat sich aber ergeben, daß bei der Anwendung der Elektrolyse zur Regenerierung-von Kohlensäureabsorptionslösungen der spezifische Energieaufwand praktisch unabhängig von der Höhe des IÇohlensäuregehalts ist.
• Ferner l ; ann die Elektrolyse wesentlich schneller als die früheren Regenerierungsverfahren durchgeführt werden und beansprucht nur wenig Raum und Wartung. Die Einschaltung der Regenerierung mittels Elektrolyse in die Reinigungsanlage bei der Luft-und Gaszerlegung kann in günstiger Weise derart erfolgen, lvie es in der Zeichnung dargestellt ist.
• Im Hauptstromkreis c, d kreist ständig der größte Teil der Pottaschelösung, die dadurch auf einen bestimmten, niedrigen Prozentgehalt an Bicarbonat gehalten wird, daR von dem Hauptstromkreis ständig eine kleinere Menge Lösung zur Austreibung der Kohlensäure der Elektrolyse 4 und nach der Regenerierung dem Hauptstromkreis wieder zugeführt wird. In dieser laufenden Regenerierung liegt ein besonderer Vorzug der Anvendung der Elektrolyse nach der Erfindung. Bei dem früheren Verfahren des Ausdampfens oder der Versetzung mit Kalk war eine derartige Regenerierung nur schwierig und unter größtem Aufwand erreichbar.
• Im Turm I, der mit Rasclligringen angefüllt ist oder eine Bodenkolonne besitzt, tritt durch die Leitung a der Luftstrom ein und durch die Leitung b wieder aus. Auf dem ziege durch die Raschigringfüllung kommt die Luft im Gegenstrom mit der durch die Leitung d auf den Turm aufgegebenen Pottaschelösung in innige Berührung und gibt ihre lÇohlensäure an die Pottaschelösung ab, die sich dabei in Kaliumbicarbonatlösung umsetzt. Die Pottaschelösung wird durch die Pumpe 2 in Umlauf gehalten, welche die Lösung vom Boden des Turms durch die Leitungc absaugt und durch die Leitung d auf die Höhe, des Turms fördert. Die kleine Pumpe 3 zieht durch die Leitung e einen Teilstrom vom Fuß des Turms ab und fördert ihn in die elektrolytische Zelle4, aus welcher er nach der Regenerierung durch die Pumpe2 wieder abgezogen und mit dem Hauptstrom vereinigt wird.
• Die Regelung des Hauptstroms erfolgt durch das Regelventil 5, die des Nebenstroms durch das Regelventil ó. Der Hauptstrom kann auf diese Weise ständig auf einem bestimmten und geringen Prozentgehalt an reaktionsfähiger Alkali-oder Alkalicarbonatlösung gehalten werden.
• Bisher hat man als Absorptionsflüssigkeit Natronlauge verwendet, Die Vermeidung der Verluste bei der Regenerierung durch Elektrolyse gestattet die Anwendung der reaktionsfähigeren, aber teurerer Kalilauge.
• Das Verfahren ist nicht auf die Reinigung der Luft von liohlensäure beschrnkt, sondern kann auch zur Entfernung der Kohlensäure aus anderen Gasen oder Gasgemischen verwendet werden.
• Bei größeren Anlagen lohnt es sich ferner, die bei der Elektrolyse neben der Kohlensäure noch anfallenden Gase, Sauerstoff und WasserstoH, zu verwerten, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens nach der Erfindung noch verbessert werden kann.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Regenerierung von Sohlensäureabsorptionslösungen bei der Luft-und Gasreinigung, dadurch gekennzeichnet, daß die Regenerierung der Lösungen durch Elektrolyse erfolgt.
2. 2. Verfahren nach Anspruchs, dadurch gelçennzeichnet, daß von den in der Reinigungsvorrichtung umlaufenden Lösungen ein Teilstrom abgezweigt, durch Elektrolyse in laufendem Verfahren regeneriert und dem Hauptstrom der Lösungen wieder zugeführt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch I und 2, gekennzeichnet durch die Gewinnung und Verwertung der bei der Elektrolyse anfallenden Kohlensäure-l Sauerstoff-und Wasserstoffmengen.