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Verbindung der Kohlensäuregewinnung aus Kokereigasen _ mit der Soloherstellung
Bekanntlich fallen bei Kokereien oder Großgasereien sowie ähnlichen Betrieben sehr
beträchtliche Mengen von Kohlensäure an, die durch eine entsprechende Waschung mit
im Kreislauf geführten Ammoniak in ziemlich weitgehend#ern Umfange gewonnen werden
können. Da bei einer derartigem Kohlensäuregewinnung die Kohlensäure selbst in ziemlich
reiner Form, d. h. also annähernd in reinem Zustand gewonnen wird, würde sie sich
für cLTe Herstellung vom. Soda ganz besonders eignen, wenn sie mit genügend geringen
Betriebs: kosten gewonnen. werden, kann. Der Vorteil einer derartigem. Kombination,
liegt besonders darin, daß die Sodafabriken@ in solchen Fällen nicht mehr geizwungen
sind, eine eigene Kalkbremlerei zu errichten, so daß sie mit Kapitalaufwendungen
für diese Kalkbrennerei nicht belastet werden. Ein weiterer Vorteil ergibt sich
bei Verwendung reiner Kohlensäure dadurch., daß diese im Gegensatz zu den Brarinlhgasen
keinen als Ballast wirkenden Stickstoff enthält.
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Es wurde nun gefunden, daß diese Vorteile noch dadurch wesentlich
erhöht werden können, d'aiß -man eine solche Auswaschung der Kohlensäure aus. dien
Koksofengasen und ähnlichen Gasen mittels eines Kreislaufes. von Ammoniak wesentlich
vergrößern kann. Zu diesem Zwecke wird die Aus.wasahüng der Kohlensäure aus den.
Kokereigasen mit der
unmittelbaren Sodaherstellung in der Weise
verbunden., daß man die bei der Koksofengaswäsche gewonnene Kohlensäure nicht erst
von; dem zu ihrer Auswaschung verwendeten Ammoniak trennt, sondern beide zusammen
aus dem Gaswasser der Koksgaswäsche abtreibt, vom überschüssigen Wasserdampf befreit
und das Gemisch von Kohlensäure und Ammoniak unmittelbar der Sodatfabrikation zuführt,
indem es der für die Sodafabrikation bestimmten Salzsole entgegengeführt wird. Hierbei
tritt gleichzeitig eine Ammoniaksättigung der. Salzsole und eine erste Carbonisierung
ein: Letztere wurde bisher mit den Branntgasen der Kalkbrennerei bewirkt. Durch
das Fehlten -des Stickstoffs in. den Branntgasen wird diese Carbonisierung ganz
wesentlich erleichtert und. vereinfacht,-so daß schon hierin ein ganz bedeutender
technischer Fortschritt sowohl in bezug auf die Arbeitsweise als auch auf die Größe
der Saturationsanlagen erzielt wird. Bei der anschließenden Ammoniakaustreibung
mittels gebrannten Kalkes, die ja erforderlich. ist, um das Ammoniak im Kreislauf
wiederverwenden zu können, wird, nun der Ammoniakanteil, dler für, die Auswaschung
der Kohlensäure erforderlich ist, abgezweigt und der Kohlensäurewäsche der Kokereigase
wieder zugeführt, so daß dieser Teil einen Kreislauf zwischen der Kohlensäurewäsche
der Kokereigase einerseits und der eigentlichen Solofabrikation andererseits durchläuft.
Hierbei sind Verlustquellen ausgeschlossen, die bei der bisher üblichen. Trennung
der Kohlensäure vom Ammoniak bei den Kokereigaswäschen unvermeidlich sind, da ja
beide Gase gemeinsam abgetrieben. werden und infolgedessen. das Ablaufwasser völlig
von Ammoniak und i Kohlensäure befreit wird, während die sogenanute partielle Entsäuerung
immerhin, nicht unbeträchtliche Verluste an beiden Gasen mit sich bringt.
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In Fällen, in denen eine Kohlensäurequelle in Form von Kokereigasen
nicht zur Verfügung steht, man also auf die Branntgase der Kalkbrennerei als Kohlensäurequelle
angewiesen ist, läßt sich das neue Verfahren. mit dem gleichen. Vorteil verwenden,
wie im ersten Falle.
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In Abweichung von denn bisherigen. Fabrikationsgang bei der Södaharstellung
verfährt man also so, daß man die mittels, des gebrannten Kalkes aus. der verbleibenden
Mutterlauge . ausgetriebene Ammoniakmemgetzunächst zur Gegenstromauswaschung der
Kohlensäure der Branntgase der Kalkbrennerei benutzt, und zwar ganz analog .dem
Verfahren, wie es bei der Auswaschung von Kokereigasen anzuwenden ist, wenn man
deren Kohlensäuregehalt nutzbar machen will. Der Unterschied liegt vor allen Dingen,
darin, d.aß man zum Auswaschen dieser Kohlsäure nicht Wasser benutzt, sondern die
für die Herstellung der Soda erforderliche Salzsole in der üblichen Konzentration.
Um Störungen zu vermeiden, die durch den. unvermeidlichen Gehalt der Branntgase
an schwefliger Säure, herrührend vom Schwefelgehalt des für die Kalkbrennerei angewandten.
Brennstoffes, entstehen., schradtet man vor die eigentliche, mit Ammoniak durchgeführte
Wäsche zunächst eine Auswaschung der Branntgase mit gewöhnlichem kaltem Wasser ein,
zu dem Zweck; sowohl die schweflige Säure der Branntgase zu entfernen als auch die
Gase selbst auf die für die anschließende Absorption mit Ammoniak erforderliche
niedrige Temperatur abzukühlen. Bezüglich der technischen Anwendung der neuen.
Maßnahmen bedarf die vorstehende Beschreibung keinerlei Ergänzung, da ja
aus der Sodafabrikation wie auch, aus der Gaswäsche der Kokereien alle in Frage
kommenden Reaktionen sowie Reaktionswärmen bekannt sind. Das vorliegende Verfahren
unterscheidet sich von den bisher üblichen dadurch, daß die Reaktionswärmen der
Ammoniaksättigung und der anschließenden Carbonisierung, wie sie bisher geübt wurden,
nicht nacheinander, sondern gleichzeitig auftreten, so daß die diesbezüglichem Vorrichtungen
insofern einer Änderung bedürfen, als die beiden Reaktionswärmen, gleichzeitig beseitigt
werden müssen, was aber an sich keinen besondere. technischen Un.berschied und auch
keine technischen Schwierigkeiten bietet, so daß die Anwendbarkeit und technische
Durchführbarkeit des Verfahrens außer Zweifel steht.
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In der Zeichnung ist ein Diagramm des erfindungsgemäßen, Verfahrens
veranschaulicht. Kokereigäs tritt durch die Leitung i unten in einen Kohlensäurewäscher
2 ein.. Im Kreislauf befindendes Ammoniak wird durch die Leitumg 3 bzw. die Leitungen
3 und 3' ebenfalls unten in den Kohlensäurewäscher 2 eingeführt, auf den oben durch
die Leitung q. Frischwasser zufließt. Das den Wäscher durch dieLedttung5 verlassende
ammoniakund; kohlensäurehaltige Wasser wird gegebenenfalls nach einer Vorwärmung
im Wärmeaustauscher 6 durch die Leitungen 5' und 5" einer Destillation.skolonne
7 zugeführt, in, der die vollständige Abtreibung der flüchtigen, vom Wasser aufgenommenen
Bestandteile mit Wasserdampf im Gegenstrom erfolgt. Die wasserhaltigen Gase verlassen
durch die Leitung 8 die Destillationskolon.ne 7 und werden in den Kühlern. g und
9' einer zweistufigen Kondensation bzw. Kühlung unterworfen; das gegebenenfalls
leichte Teeröle enthaltende Kondensat gelangt in den Abscheider io, von, welchem
das Kondensat nach der Ahscheidung der Teeröle durch die Leitung i i wieder auf
die Kolonne 7 zurückgeht. Die im wesentlichen vom Wasserdampf befreiten Gaset kommen
durch die Leitung 12 in den. Sättiger 13, in den durch die Leitung i q. konzentrierte
Kochsalzsole zugegeben wird.
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Um -eine unzulässige Anreicherung der Salzsole mit gegebenenfalls
überschüssigem Ammoniak zu vermeiden, wird im Sättiger zweckmäßiger-weise einet
Temperatur von 4o° nicht unterschritten, so daß die Löslichkeit des Ammoniaks. auf
die gewünschte Konzentration begrenzt bleibt.
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Die dien Sättiger 13 durch die Leitung 15 verlassende Lauge
gelangt in die eigentlicher Fällungskolonne 16, in die die Kohlensäure der Calcinierungsöfen
17 durch die Leitung 18 eingeführt wird. Durch die Kohlensäure wird einerseits
Natriumbiearbonat
gefällt und andererseits mit eingebrachten Schwefelwasserstoff
durch. die Leitung ig aus der Fällungskolonne ausgetrieben..
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Die Ablauge verläßt die Kolonne 16 durch die Leitung 2o und wird in
der Vorrichtung 2i filtriert und durch die Leitung 22 den hintereinandeTgeschalteten
Verdampfern 23 und 24 zugeführt. Durch die Leitung 25 wird. Kalkmilch zum Entbinden
dies, Ammoniaks dem Verdampfer 2q. zugeführt und das erzeugte Ammoniak nach Durchströmen
des Kondensators 26 durch die Leitung 27 abgeführt, während das. übrige Ammoniak
durch die Leitung 3 wieder in den Kohlensäumwäscher 2 zurückkehrt.