DE953791C

DE953791C - Verfahren zur Trennung von Blausaeure und Ammoniak aus Gasgemischen

Info

Publication number: DE953791C
Application number: DED8212A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Erich Asendorf
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1951-03-16
Filing date: 1951-03-16
Publication date: 1956-12-06
Also published as: US2756841A; GB706659A; FR1052514A

Description

In den Rohgasen der Direktsynthese von Blausäure mittels Kohlenoxyd und Ammoniak, aber auch in vielen anderen technischen Gasen, wie z. B. in Leuchtgas, liegen Gemische von Ammoniak und S Blausäure vor, die gegebenenfalls zusammen mit anderen Gasen, z. B. Kohlendioxyd und/oder Schwefelwasserstoff, anfallen. Es besteht häufig die Aufgabe, aus derartigen Gasgemischen, die meist auch noch Inertgase enthalten, Ammoniak und Blausäure entweder für eine Gewinnung dieser Gase als solcher oder auch aus Gründen der Sicherheit abzutrennen. Zur Trennung von Ammoniak, Schwefelwasserstoff, Kohlendioxyd und Blausäure voneinander oder von begleitenden Inertgasen wurde bisher im allgemeinen derart verfahren, daß die nicht inerten Komponenten durch chemische Mittel im wesentlichen mit Hilfe einer Salzbildung aus dem Gemisch entfernt wurden. So - ist es beispielsweise üblich, bei der Reinigung von Leuchtgas das Ammoniak mittels einer Schwefelsäurewäsche von säurebildenden und inerten Gasen zu trennen. Diese Art der Trennung ist, gleichgültig ob sie als¹ Trocken- oder Naßreinigung durchgeführt wird, mit einem gegebenenfalls erheblichen Aufwand an Chemikalien verbunden, und führt gleichzeitig zur Gewinnung wenigstens eines Teiles der abzutrennenden Komponenten in weniger wertvoller, weil gebundener Form.

Es ist ferner bekannt (Umbach, »Archiv für bergbauliche Forschung«, 1942, S. 54), Ammoniak

von sauren Bestandteilen mit Hilfe einer Trennkolonne zu trennen, die am Kopf mit Wasser beaufschlagt ist. Als saure Bestandteile werden hierbei lediglich CO₂ und H₂S genannt, HCN ist überhaupt nicht erwähnt.

Es ist schließlich bekannt (Gras, »Glückauf«, 1942, S. 73ff., und Klernt, »Brennstoffchemie«, 1949, S. 151), saure Bestandteile aus Gasen, die H₂S, CO₂ und geringe Mengen HCN enthalten, mittels Ammoniakwascher auszuwaschen. Hierbei gehen 60 bis 800/0 der HCN des Rohgases in das Ammoniakwasser über, die abziehenden Gase enthalten noch ι bis 20/0 HCN. Ein bemerkbarer Trenneffekt in dem Sinne, daß das Ammoniak im Waschwasser verbleibt und die Blausäure in Gasform ausgetrieben wird, ist nach diesem Verfahren nicht festzustellen. Bei den voneinander sehr verschiedenen Mengen von NH₃ und HCN ist ein solcher wohl auch nicht möglich.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein Verfahren zur Abtrennung bzw. Gewinnung von Blausäure und Ammoniak aus Gasgemischen, bei dem ein Brüdengemisch dieser Stoffe einer extraktiven Destillation mit Wasser zwischen 60 und 95° unterworfen wird. Bei dem Verfahren ,gemäß der Erfindung ist demzufolge eine Verwendung von Chemikalien für die Trennung und Gewinnung der genannten Gase nicht mehr erforderlich; es arbeitet vielmehr in einfacher Weise nur mit Hilfe von Dampf und Wasser. Bei Gasgemischen, die neben Blausäure und Ammoniak außer inerten Gasen noch andere wasserlösliche Gase, wie z. B. Schwefelwasserstoff und Kohlendioxyd, enthalten, verfährt man zweckmäßigerweise derart, daß Ammoniak, Blausäure, Schwefelwasserstoff und Kohlendioxyd mit Hilfe einer Wasserwäsche aus dem zu reinigenden Gasgemisch herausgelöst und aus dem Waschwasser nach Aufheizung in Wärmeaustauschern in Form eines Brüdengemisches über eine Kolonne ausgetrieben werden. Danach werden die entstandenen Brüden erfindungsgemäß einer extraktiven Destillation mit Wasser zwischen 60 und 95° unterworfen, wobei die Blausäure über Kopf einer Kolonne, gegebenenfalls gemeinsam mit Schwefel-Wasserstoff und Kohlendioxyd, abgezogen werden kann, während das Ammoniak in Form von Ammoniakwasser in den Sumpf der Kolonne geht. Das erhaltene schwache Ammoniakwasser kann von dort abgezogen und in an sich bekannter Weise verstärkt werden. Auch die Gewinnung der Blausäure aus dem bei der extraktiven Destillation über den Kolonnenkopf abgezogenen, gegebenenfalls Blausäure, Schwefelwasserstoff und. Kohlendioxyd enthaltenden Gasgemisch erfolgt nach an sich bekannten Verfahren; vorteilhaft kann die Hauptmenge der Blausäure zunächst durch Kühlung und Verflüssigung abgeschieden werden.

Es war nicht vorauszusehen, daß die im jeweiligen Kochpunkt der Systeme Blausäurewasser iind Ammoniakwasser im Bereich zwischen 60 und 95° bestehenden Unterschiede in den Partialdrücken von Blausäure und Ammoniak genügen würden, um gemäß der Erfindung bei einer extraktiven Destillation eine den praktischen Anforderungen weitgehend entsprechende Trennung von Blausäure und Ammoniak zu gewährleisten. Es hat sich weiterhin überraschenderweise gezeigt, daß eine nennenswerte Polymerisation der Blausäure nur dann stattfindet, wenn beim Stillstand der Kolonne die restliche Blausäure nicht entfernt wird. Auch in diesem Falle beginnt jedoch die Polymerisation frühestens erst etwa 1 Stunde nach dem Stillsetzen der Kolonne.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Trennungsverfahrens wird an Hand der nachfolgenden Beispiele näher.erläutert:

Beispiel 1

Ein mit Füllringen gefüllter Turm von 200 mm Höhe und 30 mm Durchmesser wird über den Sumpf der Kolonne mit Brüden von ioo° beschickt, die neben Wasserdampf Ammoniak und Blausäure enthalten, so daß durch die Kolonne stündlich etwa je 101 gasförmiger Blausäure und gasförmigen Ammoniaks hindurchgehen. Die Kolonne wird mit Wasser von 90⁰ berieselt und die Blausäure durch einen auf einer Temperatur von 30° gehaltenen Dephlegmator übergetrieben. Dabei läuft das Ammoniak mit dem Waschwasser als 2 °/oige Lösung ab, während die Blausäure praktisch vollständig über den Kopf der Kolonne geht und unmittelbar gewonnen werden kann.

Beispiel 2

Bei der Aufarbeitung von stündlich 350 cbm eines Gasgemisches mit 2,40/0 Blausäure, 2,40/0 Ammoniak und 2,40/0 Kohlendioxyd werden durch Waschung mit ioool Wasser stündlich das gesamte Ammoniak zusammen mit der Blausäure und etwa die Hälfte der Kohlensäure herausgewaschen. Das im Wärmeaustauscher auf 95⁰ vorerhitzte Waschwasser wird zusätzlich mit Dampf behandelt und dadurch Blausäure, Aipmoniak und Kohlendioxyd quantitativ ausgetrieben. Der Brüden wird einer Trennkolonne von 600 mm Durchmesser und 7000 mm Höhe im mittleren Teil zugeführt. Die Brüden werden im oberen Drittel der Kolonne mit stündlich 7001 Wasser von einer Temperatur von 75 bis 85° beschickt. Das ammoniakhaltige Waschwasser wird im Sumpf der Kolonne durch direkten Dampf auf 90" erwärmt. Bei dieser Arbeitsweise gehen über Kopf der Kolonne 98 0/0 der eingesetzten Blausäure mit 0,50/0 des eingesetzten Ammoniaks und ein geringer Anteil an Wasserdampf über, während 99,50/0 des Ammoniaks,, verunreinigt durch 20/0 der eingeführten Blausäure und geringe Mengen Kohlensäure, im Ablauf der Kolonne abgezogen wird. lao

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Trennung von Blausäure und Ammoniak aus gegebenenfalls noch Kohlen-

dioxyd, Schwefelwasserstoff und Inertgase enthaltenden Gasgemischen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Blausäure und Ammoniak in etwa gleichen Mengen enthaltendes Brüdengemiscb bei Temperaturen zwischen 60 und 95° einer extraktiven Destillation mit Wasser unterworfen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:

U m b a c h, »Archiv für bergbaul. Forschung«, 1942, S. 49, 54; Gras, »Glückauf«, 1942, S. 73 ff.;

Klempt, »Brennstoffchemie«, 1949, S. 150, 151;

deutsche Patentschriften Nr. 225461, 280652, 744971.

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