DE942024C - Verfahren zur Abscheidung eines Bestandteiles aus einer Gasmischung - Google Patents

Verfahren zur Abscheidung eines Bestandteiles aus einer Gasmischung

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DE942024C
DE942024C DEJ4435A DEJ0004435A DE942024C DE 942024 C DE942024 C DE 942024C DE J4435 A DEJ4435 A DE J4435A DE J0004435 A DEJ0004435 A DE J0004435A DE 942024 C DE942024 C DE 942024C
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liquid
absorption
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DEJ4435A
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James William Woolcock
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Imperial Chemical Industries Ltd
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Imperial Chemical Industries Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure

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  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Description

  • Verfahren zur Abscheidung eines Bestandteiles aus einer Gasmischung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von Gasmischungen zwecks Entfernung und Wiedergewinnung der in ihnen enthaltenen Bestandteile.
  • Es wurde schon vorgeschlagen, Bestandteile aus Gasmischungen wiederzugewinnen oder zu entfernen durch Behandlung derselben in einer Absorptionsstufe bei Zimmertemperatur oder darüberliegenden Temperaturen und bzw. oder unter erhöhtem Druck mit Flüssigkeiten, aus denen gewünschtenfalls der Bestandteil dann entfernt oder wiedergewonnen werden kann in einer Regenerierungsstufe durch Anwendung von Wärme und bzw. oder verringertem Druck.
  • Die Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit der Durchführung derartiger Verfahren hängt hauptschlich von der Lösungskapazität der betreffenden Flüssigkeit für das-wiederzugewinnende oder zu entfernende Gas und von dem Temperaturkoeffizienten der Löslichkeit des gasförmigen Bestandteils in der angewandten Flüssigkeit ab, d. h. von der Anderung der Menge des in der Flüssigkeit absorbierten gasförmigen Bestandteils oder von der Menge, die aus einer Lösung des gasförmigen Be- standteils in der Flüssigkeit frei gemacht worden ist, und zwar bei einer gegebenen Temperaturänderung. Es ist darauf hinzuweisen, daß zwecks befriedigender Durchführung der angegebenen Art des Verfahrens zur Behandlung von Gasen ein hoher Temperaturkoeffizient der Löslichkeit w-finschenswert ist. So ist es bei einer gegebenen Flüssigkeit vorteilhaft, wenn bei einem gegebenen Druck ein beträchtlicher Anstieg der Menge des durch diese Flüssigkeit absorbierten gasförmigen Bestandteils bei einem geringen Senken der Temperatur eintritt und die Menge der gasförmigen Bestandteile, die aus der Lösung derselben in der Flüssigkeit frei gemacht werden, bei einem geringen Temperaturanstieg beträchtlich ist.
  • Derartige Verfahren können in beiden Stufen unter dem gleichen Druck durchgeführt werden, der dem Atmosphärendruck entsprechen kann, jedoch in gewissen Fällen können diese beiden Stufen auch bei verschiedenen Drucken durchgeführt werden.
  • Im allgemeinen kann das Verfahren wirkungsvoller durchgeführt werden, wenn in der Absorptionsstufe bei erhöhtem Druck gearbeitet wird und in der Regenerierungsstufe bei einem geringeren Druck, der unteratmosphärisch sein kann. So können bei einem gegebenen Gas und einem gegebenen Absorptionsmittel die Wirkungen der Temperaturänderung von derjenigen, die in der Absorptionsstufe angewandt wird, zu derjenigen der Regenerierungsstufe beträchtlich erhöht werden, wenn diese mit einer Druckänderung in dem oben angegebenen Sinn Hand in Hand geht.
  • Es ist nun gefunden-worden, daB, wenn die Absorptionsflüssigkeit, welche den absorbierten gasförmigen Bestandteil enthält, auch noch in Lösung eine weitere Flüssigkeit oder Flüssigkeiten enthält, der Dampfdruck derselben bei einer gegebenen erhöhten Temperatur bei ansteigender Konzentration der weiteren Flüssigkeit oder Flüssigkeiten ebenfalls rasch ansteigt. Insbesondere ist gefunden worden, daß ein erhöhter Temperaturkoeffizient der Löslichkeit durch Anwendung von Mischungen von Flüssigkeiten erhalten werden kann, welche ein Absorptionsmittel fü den zu entfernenden bzw. wiederzugewinnenden. gasförmigen Bestandteil enthalten, wobei diese Mischungen eine geringere Anzahl von flüssigen Phasen bei der Temperatur der -Regenerierungsstufe aufweisen, als es bei der Temperatur der Absorptionsstufe der Fall ist.
  • Als praktische Anwendung der oben angebebenen Grundlage der vorliegenden Erfindung dient ein Verfahren zur Gewinnung eines Bestandteils aus einerGasmischung, indem die gasförmigeMischung mit einer Flüssigkeit in Berührung gebracht wird, welche ein Absorptionsmittel für diesen Gasbestandteil enthält, worauf dann diese Flüssigkeit später in Gegenwart von mindestens einer weiteren Flüssigkeit einer erhöhten Temperatur ausgesetzt wird, wodurch der Bestandteil regeneriert wird und wobei die angewandten Flüssigkeiten und die Mengenverhältnisse derselben derart sind, daß bei der Regenerierungstemperatur die flüssige Mischung in Form von einer oder mehreren flüssigen Phasen vorliegt, diese sich jedoch bei einer niedrigeren Temperatur in eine größere Anzahl von Phasen scheidet, von denen eine vorherrschend das Absorptionsmittel für den betreffenden gasförmigen Bestandteil darstellt.
  • Die Flüssigkeit, welche das Absorptionsmittel für den zu entfernenden oder wiederzugewinnenden gasförmigen Bestandteil darstellt, kann einfach als Lösungs-oder Absorptionsmittel für diesen Bestandteil wirken, oder sie kann eine lose, chemische Verbindung oder eine Komplexverbindung mit demselben bilden, die sich bei der Anwendung von Wärme zersetzt, um den gasförmigen Bestandteil freizugeben, wobei die Flüssigkeit in im wesentlichen unveränderter Form zurückbleibt. Diese Flüssigkeit soll nicht einen zu geringen Siedepunkt besitzen, und sie soll im wesentlichen inert sein gegenüber den übrigen Bestandteilen der zu behandelnden gasförmigen Mischung und den anderen Flüssigkeiten, die gerade zugegen sind.
  • Der zu entfernende oder wiederzugewinnende gasförmige Bestandteil soll im wesentlichen inert sein und eine geringe Löslichkeit in der übrigen Flüssigkeit oder den Flüssigkeiten besitzen, die zugegen sein können. Diese Zusatzfliissigkeit oder -flüssigkeiten sollen auch nicht chemisch mit dem Absorptionsmittel für den gasförmigen Bestandteil reagieren und im allgemeinen nicht einen zu niedrigen Siedepunkt besitzen und sollen auch nicht einen zu hohen Dampfdruck bei den Temperaturen des Temperaturbereiches besitzen, der bei der Durchführung des Verfahrens angewandt wird.
  • Wenn sie billig sind, können jedoch die weiteren Flüssigkeiten niedrigere Siedepunkte aufweisen als die absorbierende Flüssigkeit, da es wirtschaftlich unbedeutend ist, wenn sie in Dampfform mit dem nicht absorbierten Gas oder in dem regenerierten Gas abgeführt werden. Unter gewissen Umständen können die weitere Flüssigkeit oder die Flüssigkeiten einAbsorptionsmittel für einen oder mehrere der übrigen Bestandteile der jeweilig zu behandelnden gasförmigen Mischung darstellen, und durch geeignete Wahl der weiteren Flüssigkeit oder der Flüssigkeiten und der Arbeitsbedingungen können diese übrigen gasförmigen Bestandteile ebenfalls wiedergewonnen werden.
  • Im allgemeinen wird es vorgezogen, nur eine einzige weitere Flüssigkeit vorzusehen, welche mit der gewählten absorbierenden Flüssigkeit bei der Temperatur der Regenerierungsstufe nur eine einzige flüssige Phase bildet und die mit der absorbierenden Flüssigkeit eine Mischung bildet, die sich bei einer niedrigeren Temperatur, und zwar einer solchen, die niedriger ist als die Regenerierungstemperatur, in nur zwei flüssige Phasen scheidet.
  • Obwohl das Absorbierungsverfahren bei der niedrigeren Temperatur mit der heterogenen Flüssigkeitsmischung des Absorptionsmittels und der weiteren Flüssigkeit oder der Flüssigkeiten durchgeführt werden kann, wird es vorgezogen, die Absorptionsstufe unter Anwendung einer homogenen Flüssigkeit durchzuführen, welche hauptsächlich aus dem Absorptionsmittel besteht, und die weitere Flüssigkeit oder die Flüssigkeiten dann später zuzuführen, und zwar bevor dieErwärmung für die Regenerierungsstufe stattfindet. Vorzugsweise werden die absorbierende Flüssigkeit, welche das aufgelöste Gas enthält, und ide zusätzliche Flüssigkeit gemischt und in dieser Form der Regenerierungszone zugeführt, wo sie erwärmt werden, um eine einzige fliissige Phase zu bilden und die gasförmigen Bestandteile zu regenerieren. Eine geeignete Form der Regenerierungszone besteht aus einem Kocher, der mit einer Kondensationssäule versehen ist. Gewünschtenfalls können die beiden Flüssigkeiten dem Kocher getrennt zugeführt und darin gem, ischt werden. Weiterhin kann die zusätzliche Flüssigkeit, z. B. Wasser, mindestens teilweise in Dampfform zugeführt werden und so dazu dienen, die Mischung dierekt zu erwärmein.
  • Es ist darauf hinzuweisen, daß bei der Durchführung des den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahrens Stoffe gewählt werden können, welche, obwohl sie unter sämtlichen Arbeitsbedingungen des Verfahrens fliissig sind, als Einzelstoffe bei gewöhnlichen Temperaturen feste Stoffe sind.
  • Im folgenden wird ganz allgemein die Durchführung des den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahrens erläutert. Ein gasförmiger Bestandteil A kann aus einer gasförmigen Mischung dadu. rch wiedergewonnen werden, daß zwei Flüssigkeiten B und C angewandt werden, welche bei einer niedrigeren Temperatur Ti nur schwach miteinander mischbar sind und die bei und oberhalb einer höheren Temperatur T2 in allen Verhältnissen miteinander vollkommen mischbar sind. Der gasförmige Bestandteil A ist bei einer bestimmten Temperatur in der Flüssigkeit B wesentlich lotslicher als in der Flüssigkeit C. In der Absorptionsstufe kann die gasförmige Mischung mit beiden Flüssigkeitsphasen zusammen behandelt werden, nämlich mit der Flüssigkeit B, die bei der Temperatur T'mit der Flüssigkeit C gesättigt ist, und mit der Flüssigkeit C, die bei der Temperatur 7 mit der Flüssigkeit B gesättigt ist, wobei, falls erwünscht, ein erhöhterDruck angewandt wird. Nach der Absorptionsstufe wird die Flüssigkeit auf eine Temperatur T2 erwärmt, wodurch ein Gas frei gemadht wird, welches eine erhöhte Konzentration an dem Bestandteil A aufweist, und wobei bei dieser Temperatur die Flüssigkeit gleichzeitig homogen wird. Wenn der gewünschte Regenerierungsgrad erreicht ist, läßt man die Flüssigkeit auf die Temperatur Tl abkühlen, wodurch diese sich in zwei flüssige Phasen scheidet, welche erneut in der Absorbierungsstufe verwendet werden können. In gewissen Fällen kann es zweckmäBiger sein, in der Absorptionsstufe nur eine einzige flüssige Phase anzuwenden, welche aus der Flüssigkeit B bestehen kann, wobei in diesem Fall die weitere Flüssigkeit C nach der Absorptionsstufe und vor der Regenerierungsstufe wieder dem Kreislauf zugesetzt wird. Nach der Regenerierung und dem Abkühlen wird eine aus zwei Phasen bestehende Flüssigkeit erhalten, welche aus der bei der Temperatur Ti mit C gesättigten Flüssigkeit B und der mit B gesättigten Flüssigkeit C besteht.
  • Die mit C gesättigte Fliissigkeit B kann jetzt dazu verwendet werden, weitere Mengen der gasförmigen Mischung zu behandeln, und die mit der Flüssigkeit B gesättigte Flüssigkeit C kann dazu verwendet werden, als weitere Flüssigkeit zu dienen.
  • Sie wird der Absorptionsflüssigkeit vor der Regenerierung zugesetzt.
  • Zur Erläuterung für die Anwendung des den Gegenstand der-Erfindung bildenden Verfahrens sei die Gewinnung von Acetylen aus dieses Gas enthalteriden Gasmischungen erwähnt. Acetylaceton (CHg-CO-CH-CO-CHg), das mit Wasser gesättigt ist, wird bei normalen Drucken und Temperaturen dazu verwendet, Acetylen aus einer Gasmischung zu absorbieren, welche daneben noch andere Kohlenwasserstoffe enthält. Eine etwa gleiche Gewichtsmenge Wasser, das mit Acetylaceton bei Normaltemperatur gesättigt ist, wird der aus der Absorptionsstufe stammenden Flüssigkeit zugefügt, und die flüssige Mischung wird auf beispielsweise go° erwärmt und einem verringerten Druck ausgesetzt, wodurch ein Gas frei gemacht wird, das an Acetylen angereichert ist. Beim Abkühlen trennt sich die Flüssigkeit in zwei Schichten, von denen eine aus mit Wasser gesättigtem Acetylaceton besteht, die in der Absorptionsstufe wiederverwendet werden kann, und die andere Schicht aus mit Acetylaceton gesättigtem Wasser besteht, das der Absorptionsfliissigkeit nach Durchführung der Absorption zugesetzt werden kann.
  • Eine derartige Durchführung des Verfahrens ist vorteilhaft gegenüber einem solchen, bei dem mit Acetylaceton allein gearbeitet wird. Die Löslichkeit von Acetylen in bei normalen Temperaturen mit Wasser gesättigtem Acetylaceton ist nicht sehr wesentlich geringer als dieLöslichkeit vonAcetylen in reinem Acetylaceton, während jedoch die Regenerierung von Acetylen bei 90° nachZugabe einer etwa gleichen Gewichtsmenge von wasserreicher Schicht sehr gut ist und wesentlich besser, als es der Fall sein würde, wenn Acetylaceton allein bei der gleichen Temperatur und dem gleichen Druck angewandt werden würde. Darüber hinaus wird mit dem regenerierten Acetylen weniger Aucetylacetondampf abgeführt, als es der Fall ist bei gleich guter Regenerierung aus reinemAcetylaceton, wenn eine höhere Temperatur und bzw. oder ein geringerer Druck angewandt wird.
  • Unter Berücksichtigung der folgenden sich etwas widersprechenden Faktoren, nämlich der maximalen Absorptionskapazität in der Absorptionsstufe, den minimalen Wärmeerfordernissen für die Regenerierungsstufe und der minimalen Konzentration des gewünschten gasförmigen Bestandteils in der zurückgeleitetenAbsorptionsflüssigkeit, wird es bevorzugt, mit Verhältnissen der absorbierenden und zusätzlichen Flüssigkeiten zu arbeiten, welche der Zusammensetzung entsprechen, die bei der Temperatur auftritt, die durch den kritischen Lösungspunkt gegeben ist. Es ist auch möglich, wirkungsvoll mit Zusammensetzungen zu arbeiten, welche auf beiden Seiten dieser Zusammensetzung liegen, jedoch mit gewissen Nachteilen, welche sich vergrößern, wenn von dieser Zusammensetzung abgewichen wird. Wenn die Menge der absorbierenden Flüssigkeit in der Mischung oberhalb dieser Zusammensetzung ansteigt, besteht eine vergröBerte Tendenz für das gewünschte Gas, in Lösung in der absorbierenden Flüssigkeit zurückgehalten zu werden, welche aus der Regenerierungsstufe in die Absorptionsstufe übergeführt wird. Hierdurch wird infolgedessen die Absorptionskapazität der Flüssigkeit und des Systems verringert. Andererseits, wenn die Menge an absorbierender Flüssigkeit in der Mischung unterhalb dieser Zusammensetzung sinkt, steigt die Gesamtmenge an in dem System umlaufender Flüssigkeit pro Einheit regenerierten Gases mit dem bemerkenswerten Nachteil, daß eine größere Wärmemenge pro Einheit regenerierten Gases erforderlich ist und größere Kosten für die Anlage erforderlich sind. Aus diesen Gründen ist es wünschenswert, daß das Verfahren in der Weise durchgeführt wird, daß Zusammensetzungen angewandt werden, in denen das Gewichtsverhältnis der absorbierenden Flüssigkeit in der Mischung sich von der Konzentration, die durch den-kritischen Lösungspunkt gegeben ist, um nicht mehr als zozo ändert und vorzugsweise der Zusammensetzung entspricht, die in dem kritischen Lösungspunkt vorliegt. In dem Fall, wo mit Acetylaceton und Wasser gearbeitet wird, beträgt die zweckmäßig angewandte Konzentration an Acetylaceton etwa 56 Gewichtsprozent.
  • In den folgenden Beispielen sind einige Ausführungsformen der Erfindung angegeben, wobei beide Arbeitsstufen unter atmosphärischem Druck durchgeführt werden.
  • B e i s p i e l 1 Eine gasförmige Mischung, welche Acetylen enthält und die durch teilweise. Verbrennung von Methan erhalten wurde, besaß folgende Zusammensetzung in Volumprozenten :-H.................48"/') CO................ 33"/o C,H...............9"/.
  • CH4.................... 6% CO2.................... 4% Diese Mischung wurde durch einen Waschturm geleitet, wo sie bei einer Temperatur von 20° mit einer Lösung gewaschen wurde, die aus einer gesättigten Lösung von Wasser in Acetylaceton bestand. Diese Lösung wurde dem Turm kontinuierlich zugeführt. Das aus dem Turm austretende gewaschene Gas enthielt etwa o, r °/o Acetylen. Die Acetylenlösung, welche am Boden des. Waschturms abgezogen wurde, wurde mit. einem Wasserstrom in Berührung gebracht, der mit Acetylaceton bei 20° gesättigt war. Die sich ergebende Mischung wurde in einem Erhitzer auf 85 bis go° erwärmt und dann in ein Abscheidungsgefäß geleitet, aus dem ein acetylenreiches Gas folgender Zusammensetzung in Volumprozenten abgezogen wurde : B............... 0,4% C O o, 3 °/o C2 H,............. 79, 8"/o CO.............. i6, 2"/.
  • CH.............o,i<'/o Wasserdampf......2,2/0 Acetylacetondampf..1,0"/o loto, oxo Dieses Gas'wurde über eine Kühlvorrichtung einem Sammelbehälter zugeführt. Die abgezogene Flüssigkeit, welche den Boden des Abscheidungsgefäßes mit einer Temperatur von 85 bis 90° verlieB, wurde über eine Kühlvorrichtung einem bei einer Temperatur von 20° gehaltenen Abscheider zugeführt, in dem eine Trennung in Schichten stattfand, in denen einerseits das Acetylaceton und andererseits das Wasser angereichert war. Die erstere Schicht wurde dem Waschturm wieder zugeführt, und die letztere wurde zur Behandlung der Flüssigkeit, wiederverwandt, welche den Waschturm verließ. Die Zusammensetzung dieser beiden Schichten war folgende : Schicht Acetylaceton Wasser Acetylacetonreich.... 96% 4% Wasserreich.......... 14% 86% Beispiel 2 Die Zusammensetzung des Ausgangsgases und die Einzelheiten der Arbeitsweisen waren. die gleichen, wie im Beispieli beschrieben, mit der Ausnahme,. daß an Stelle von Acetylaceton mit Athylendiacetat gearbeitet wurde und die Regenerierungstemperatur über 92° lag.
  • Das gasförmige Produkt besaß folgende. Zusammensetzung in Volumprozenten : H2.................... 0,4% CO.................... 0,3%-C2H2.................. 81,4% CO2................... 15,0% CH4................... 0,1% Wasserdampf........... 2,5% Äthylendiacetat ...... 0]3% Die-Zusammensetzung der beiden Flüssigkeiten, welche dem Verfahren getrennt wieder zugeleitet wurden, war folgende : Schicht Athylendiacetat-Wasser Wasserreich......... I8°/o 82°/o Athylendiacetatreich,. 88"/t 120/0 In gewissen Fällen, insbesondere dann, wenn ein wertvolles flüssiges Absorptionsmittel verwendet wird, ist es vorteilhaft, das regenerierte Gas oder das Gas, welches aus der Absorptionsstufe verworfen wird, zur Wiedergewinnung dieses Absorptionsmittels zu behandeln, das in Dampfform vorliegen kann, Dies kann durch an sich bekannte Verfahren erfolgen, jedoch ist es wünschenswert, diese Behandlung in einem Hilfsarbeitsschritt durchzuführen, indem es mit einem Absorptionsmittel für die weitere Flüssigkeit oder die Flüssigkeiten, welche jeweils bei dem Verfahren gemäß der Erfindung angewandt werden, behandelt wird, so daß es möglich ist, hierdurch eine Flüssigkeit zu gewinnen, welche der Absorptionsflüssigkeit nach der Hauptabsorption zugesetzt werden kann. Eine derartige Hilfsabsorptionsstufe kann bei einer höheren Temperatur als den Normaltemperaturen durchgeführt werden, um eine Lösung zu ergeben, die mit dem Absorptionsmittel für den gasförmigen Bestandteil gesättigt ist, der entfernt oder wiedergewonnen werden soll, und die dann auf Normaltemperaturen abgekühlt wird, um eine aus zwei Phasen bestehende Flüssigkeit zu erhalten, von denen die eine Schicht arm ist an Absorptionsmittel und der Absorptionsflüssigkeit nach der Absorption zugefügt werden kann oder dazu verwendet werden kann, weitere Mengen des regenerierten Gases zu waschen. Die andere Schicht, welche reich an Absorptionsflüssigkeit ist, kann der Hauptmenge des Absorptionsmittels zugeführt werden.
  • Es ist darauf hinzuweisen, daß, wenn das Absorptionsmittel für den gasförmigen Bestandteil auch noch irgendein anderes Gas löst, welches in der Gasmischung zugegen ist, in diesem Fall das regenerierte Gas mit einem anderen Lösungsmittel weiterbehandelt werden kann, welches dieses andere Gas herauslöst, und zwar entweder durch an sich bekannte Verfahren oder durch Wiederholung des den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahrens unter Anwendung von geeigneten Flüssigkeiten zur Durchführung einer Abscheidung der vorliegenden Gase. Wenn auf diese Weise Acetylen aus einer Gasmischung abgeschieden wird, die durch teilweise Verbrennung von Methan erhalten wird, und diese Abscheidung unter Verwendung von Acetylaceton oder Athylendiacetat gemäß der Erfindung erfolgt, hat es sich herausgestellt, daß das regenerierte Acetylen eine beträchtliche Menge an Kohlendioxyd enthält. Diese, s Gas kann aus dem Acetylen durch selektive Absorption, beispielsweise mit wässerigem Monoäthanolamin, entfernt werden.
  • Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren läßt sich in Form eines Kreislaufverfahrens durchführen, indem die absorbierende Flüssigkeit kontinuierlich durch die Absorptions-und Regenerierungsstufen geleitet wird, und es ist daher besonders in solchen Fällen brauchbar, bei denen in diesem Verfahren mit wertvollen Flüssigkeiten gearbeitet wird. Derartige Verfahren können wie folgt durchgeführt werden : Die Berührung des Gases mit der absorbierenden Flüssigkeit erfolgt beispielsweise in einem mit einer Packung versehenen Turm. Die sich ergebende Lösung wird mit einer geeigneten Vollummeemge der weiteren Flüssigkeit in Berührung gebracht, die in der noch zu beschreibenden Weise erhalten wird. Die Mischung wird dann in ein Regenerierungsgefäß übergeleitet und in diesem die Temperatur derselben erhöht, wodurch der gewünschte gasförmige Bestandteil regeneriert wird. Die homogene Flüssigkeit aus der Regenerierungszone wird dann einem Abscheider zugeführt, in dem die Flüssigkeit auf eine Temperatur abgekühlt wird, bei der sich diese in zwei Phasen trennt. Die Phase, welche reich an der Absorptionsflüssigkeit ist, wird dem Absorptionsturm zugeleitet und die Phase, welche arm ist an Absorptionsflüssigkeit, wird als weitere oder Zusatzflüssigkeit der Regenerierungsstufe zugeleitet.
  • Es würde an sich vorteilhaft sein, die Abscheidevorrichtung bei einer so hohen Temperatur wie nur möglich zu betreiben, jedoch ist in der Praxis die Temperatur, die darin aufrechterhalten wird, beschrankt. durch die Notwendigkeit, eine Schicht zu erhalten, die genügend angereichert ist an der absorbierenden Flüssigkeit, und eine ausreichende Menge einer derartig angereicherten Schicht, um eine wirksame Absorption in der Absorptionsstufe durchführen zu können. In der Praxis wird die Wah'der Temperatur in dem Abscheider unter anderem von den Eigenschaften der Flüssigkeit-Flüssigkeit-Löslichkeitskurve abhängen, der Menge jeder angewandten Flüssigkeit und den Löslichkeitseigenschaften des physikalischen Systems : Gas absorbierende Flüssigkeit.
  • PATENTANSPROCHE : i. Verfahren zur Abscheidung eines Bestandteils aus einer Gasmischung, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasmischung mit einem flüssigen Absorptionsmittel für diesen Bestandteil in Berührung gebracht wird und die sich ergebende Lösung in Gegenwart von mindestens einer zusätzlichen Flüssigkeit einer erhöhten Temperatur ausgesetzt wird, wodurch der Bestandteil regeneriert wird und wobei die angewandten Flüssigkeiten und ihre Mengenverhältnisse derart sind, daß bei der Regenerierungstemperatur die Mischung der Flüssigkeiten in einer oder mehreren flüssigen Phasen vorliegt, sich jedoch bei einer niedrigeren Temperatur in eine größere Anzahl von Phasen scheidet, von denen eine vorherrschend aus dem Absorptionsmittel für den betreffenden gasförmigen Bestandteil besteht.

Claims (1)

  1. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine zusätzliche Flüssigkeit angewandt wird und diese eine solche ist, mit der die absorbierende Flüssigkeit eine flüssige Phase bei der Regenerierungstemperatur und zwei fliissige Phasen bei niedrigeren Temperaturen bildet.
    3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorption unter atmosphärischem Druck durchgeführt wird.
    4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Acetylen aus Gasgemischen, welche dieses Gas enthalten, unter Verwendung von Acetylaceton oder Athylendiacetat als absorbierende Flüssigkeit und Wasser als zusätzliche Flüssigkeit abgeschieden wird.
    5. Verfahren nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die-Regenerierung unter einem geringeren Druck erfolgt als die Absorption.
    6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die relativen Verhältnisse der beiden Flüssigkeiten derart ausgewählt sind, daß die Konzentration der absorbierenden Flüssigkeit in der in der Regenerierungsstufe angewandten Mischung innerhalb des Bereiches fällt, der durch die Grenzkonzentrationen gegeben ist, die 10 Gewichtsprozent größer und IO Gewichtsprozent kleiner ist als die Konzentration, die dem kritischen Lösungspunkt entspricht.
    7. Verfahren nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die relativen Verhältnisse der beiden Flüssigkeiten derart ausgewählt sind, daß die Zusammensetzung der angewandten Mischung in der Regenerierungsstufe etwa der Zusammensetzung entspricht,-die beim kritischen Lösungspunkt vorliegt.
    8. Verfahren nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das regenerierte Gas oder das Gas, welches aus der Absorptionsstufe abgeleitet wird, einer Behandlung unterworfen wird zwecks Wiedergewinnung des flüssigen Absorptionsmittels, indem dieses Gas mit der Zusatzfliissigkeit oder den-fliissigkeiten vor der Zuführung der letzteren zu der Absorptionsflüssigkeit behandelt wird.
    9. Verfahren nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsabsorption bei erhöhten Temperaturen durchgeführt wird, um eine Lösung zu ergeben, die mit der absorbierenden Flüssigkeit gesättigt ist, wobei diese Lösung durch Abkühlen in zwei flüssige Phasen sich scheiden gelassen wird und die Phase, welche reich ist an absorbierender Flüssigkeit, der Hauptmenge der absorbierendenFlüssigkeit wieder zugeleitet wird, um in der Absorptionsstufe verwendet zu werden. io. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Phase, welche arm ist an absorbierender Flüssigkiet, dem Hauptverfahren hinter der Absorptionsstufe wieder zugeführt wird.
    11. Verfahren nach Anspruch i bis 10, gekennzeichnet durch kontinuierliche Folge von Inberührungbringen des Gases mit der absorbierenden Flüssigkeit in einer Absorptionszone, Inberührungbringen der sich ergebenden Lösung mit der Zusatzflüssigkeit, Erwäremen der Mischung auf eine Temperatur, bei der diese in einer einzigen flüssigen Phase vorliegt, wodurch der gewünschte gasförmige Bestandteil regeneriert wird. Abkühlen der Flüssigkeit auf eine Temperatur, bei der sie in zwei flüssige, Phasen vorliegt, Abscheiden der an Absorptionsfliissigkeit reichen Phase und Zurückführen derselben in die Absorptionszone, Zurückleiten der an absorbierender FLüssigkei't armen Phase in die Regenerierungsstufe, um dort als Zusatzflüssigkeit zu dienen.
DEJ4435A 1950-08-14 1951-07-31 Verfahren zur Abscheidung eines Bestandteiles aus einer Gasmischung Expired DE942024C (de)

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