DE959125C

DE959125C - Process for the extraction of sulfur and ammonia from hot gases

Info

Publication number: DE959125C
Application number: DEP54777A
Authority: DE
Inventors: Dr Johann Baehr
Original assignee: ELFRIEDE ELLA BAEHR GEB SCHNAD
Current assignee: ELFRIEDE ELLA BAEHR GEB SCHNAD
Priority date: 1949-09-14
Filing date: 1949-09-14
Publication date: 1957-02-28

Description

Verfahren zur Gewinnung von Schwefel und Ammoniak aus heißen Gasen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gewinnung von Schwefel und Ammoniak aus heißen Gasen, wie Kokereigasen u. dgl., bei dem die heißen Gase nach mittelbarer Kühlung in einem Gaskühler einer Schwefelwäsche und anschließend einer Ammoniakgewinnungsanlage zugeleitet werden und bei dem die ammoniakhaltige Waschflüssigkeit der Schwefelwäsche nach ihrem Abtreiben durch Einwirkung von Wasserdampf wieder im Kreislauf verwendet wird.Process for the extraction of sulfur and ammonia from hot gases The invention relates to a method for the production of sulfur and ammonia from hot gases such as coke oven gases and the like, in which the hot gases are more indirect Cooling in a gas cooler of a sulfur scrubber and then an ammonia recovery plant are fed and in which the ammonia-containing scrubbing liquid of the sulfur scrubbing reused in the cycle after being driven off by the action of water vapor will.

Bekanntlich hängt die Selektivität und die Wirtschaftlichkeit der Schwefelwäsche von zahlreichen und sich gegenseitig beeinflussenden Faktoren ab. Dazu gehören neben dem Mengenverhältnis von Rohgas und Waschflüssigkeit deren Beschaffenheit, insbesondere bezüglich der Konzentration der ammon.iakalischen und sauren Bestandteile, und. ob diese Reaktionsmedien in freier oder gebundener Form vorhanden sind. Ferner spielt die Art der Gas- und Flüssigkeitsführung sowie die Berührungszeit zwischen Gas und Flüssigkeit im Wascher eine entscheidende Rolle.As is known, the selectivity and economy depends on the Sulfur scrubbing depends on numerous and mutually influencing factors. In addition to the quantitative ratio of raw gas and scrubbing liquid, this includes their properties, in particular with regard to the concentration of the ammoniacal and acidic components, and. whether these reaction media are present in free or bound form. Further plays the type of gas and liquid flow as well as the contact time between Gas and liquid play a crucial role in the washer.

Es ist weiter bekannt, die aus der Schwefelwäsche ablaufende Waschflüssigkeit durch unmittelbare Einwirkung von Wasserdampf abzutreiben und als wäßrige Ammoniaklösung in den Gasstrom vor dem Gaskühler zurückzuführen, um die erforderliche Ammoniakkonzentration im Gas während der Schwefelwäsche zu gewährleisten. Zum Abtreiben der schwachem SäuTe!n benötigen die bekannten Verfahren aber so viel Frischdampf, daß ihre Wirtschaftlichkeit dadurch in Frage gestellt wird, oder aber die Gasentschwefelung ist so unvollkommen, daß man ohne nachgeschaltete Trockenreinigung nicht auskommt.It is also known that the scrubbing liquid running off from the sulfur scrubber to be driven off by the direct action of water vapor and as an aqueous ammonia solution returned to the gas flow upstream of the gas cooler to achieve the required ammonia concentration in the gas during sulfur scrubbing. To drive off the weak However, the known processes require so much live steam that they are economical thereby called into question is, or the gas desulphurization is so imperfect that it is impossible to do without dry cleaning afterwards.

Die Erfindung bezweckt, bei möglichst geringem Dampfverbrauch für die Schwefel- undAmmoniakgewinnung in einfacher, betriebssicherer Weise eine weitgehende Gasentschwefelung mit geringen Anlagekosten zu erzielen. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß ein Teilstrom der abgetriebenen Waschflüssigkeit der Schwefelwäsche in den heißen Gasstrom vor dem Gaskühler, vorzugsweise in die Gasvorlage eingeleitet wird, während der andereTeilstrom derWaschflüssigkeit zusammen mit dem Kondensat des Gaskühlers in die Schwefelwäsche zurückgeführt wird.The invention aims at the lowest possible steam consumption for the sulfur and ammonia production in a simple, reliable manner is an extensive one To achieve gas desulfurization with low system costs. The invention consists in essential in the fact that a partial flow of the scrubbing liquid removed from the sulfur scrubbing introduced into the hot gas stream upstream of the gas cooler, preferably into the gas reservoir while the other partial flow of the washing liquid together with the condensate of the gas cooler is returned to the sulfur scrubber.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren steht in der Schwefelwäsche,durch dien Kreislaufeines Teils der Waschflüssigkeit und den Zusatz des Gaskühlerkondensats stets eine genügende Flüssigkeitsmenge zur Verfügung. Da ferner der dem heißen Gasstrom zugesetzte Teil der Waschflüssigkeit unmittelbar mit dem Gas oder mittelbar als Gaskühlerkondensat gleichfalls wieder in die Schwefelwäsche zurückgelangt, können in dieser die Teildrücke von Schwefelwasserstoff und Ammoniak im Gas und Waschmittel so geregelt werden, daß eine bisher unerreichte Selektivität der Schwefelreinigung erzielt wird.In the process according to the invention, the sulfur scrubbing is through the circulation of part of the scrubbing liquid and the addition of the gas cooler condensate a sufficient amount of liquid is always available. Since also the hot gas flow added part of the scrubbing liquid directly with the gas or indirectly as Gas cooler condensate can also be returned to the sulfur scrubber in this the partial pressures of hydrogen sulfide and ammonia in the gas and detergent be regulated so that a previously unattained selectivity of the sulfur purification is achieved.

Das Abtreiben der Waschflüssigkeit braucht ferner nur so weit zu erfolgen, daß ebensoviel Schwefelwasserstoff entweicht, als im Rohgase enthalten ist. Das Abtreiben ist also innerhalb weiter Grenzen von der Schwefelkonzentration in der Waschflüssigkeit unabhängig und der Dampfverbrauch beim Abtreiben so gering wie nur möglich.Furthermore, the washing liquid only needs to be driven off so far, that as much hydrogen sulfide escapes as is contained in the raw gas. That So drifting is within wide limits of the sulfur concentration in the Washing liquid independent and the steam consumption when driving off as low as only possible.

Bei Rückführung eines Teilstroms der abgetriebenen Waschflüssigkeit der Schwefelwäsche in die Gasvorlage wird zweckmäßig die Temperatur in der Vorlage so hoch gehalten., daß,d'as in -diesem Teilstrom enthaltene Ammoniak praktisch restlos abgetrieben wird, Die aus der Vorlage ablaufende Berieselungsflüssigkeit enthält daher außer Teer und Phenol nur noch geringe Reste an Ammoniak. Sie wird in bekannter Weise von Teer und Phenol gereinigt und im Maße des Neuanfalls an Kondensat in der Vorlage abgeführt. Gegebenenfalls können auch die Ammoniakreste in einem kleinen Abtreiber durch Einwirkung von Wasserdampf gewonnen werden.When a partial flow of the removed washing liquid is returned the sulfur scrubbing in the gas receiver is expediently the temperature in the template kept so high that, d'as ammonia contained in this substream is practically completely is driven off, which contains sprinkling liquid running off from the template therefore, apart from tar and phenol, only small residues of ammonia remain. She becomes known in Way cleaned of tar and phenol and to the extent of the new accumulation of condensate in the Original discharged. If necessary, the ammonia residues can also be in a small one Abortion can be obtained by the action of water vapor.

Trotzdem eine hohe Ammoniakkonzentration bei der Schwefelwäsche günstig ist, darf das entschwefelte Gas nur so viel Ammoniak enthalten, als ursprünglich im Rohgas vorhanden war. Anderenfalls würde in der Ammoniakgewinnungsanlage mehr Ammoniak entzogen weirden, als durch das Rohgas frisch zugeführt wird, und die Ammoniakkonzentration in der Schwefelwäsche sinken. Erforderlichenfalls wird daher im letzten Teil der Schwefelwäsche das Gas durch Berieseln mit einer schwach ammoniakalischen Flüssigkeit auf den erforderlichen Endgehalt an Ammoniak gebracht. Hierbei ist es bei mittelbarer Ammoniakgewinnung aus dem Gas zweckmäßig, einen entsprechenden Teil der im letzten Ammoniakwascher (in Richtung des Gasstromes gerechnet) anfa:llendien schwachen Ammoniaklösun.g in den letzten Teil der Schwefelwäsche einzuleiten.Nevertheless, a high ammonia concentration in the sulfur wash is beneficial is, the desulphurized gas may only contain as much ammonia as originally was present in the raw gas. Otherwise there would be more in the ammonia production plant Ammonia is withdrawn than is freshly supplied by the raw gas, and the ammonia concentration sink in the sulfur wash. If necessary, the last part of the Sulfur scrubbing the gas by sprinkling with a weakly ammoniacal liquid brought to the required final ammonia content. Here it is with indirect Obtaining ammonia from the gas expediently, a corresponding part of the last Ammonia washers (calculated in the direction of the gas flow) are produced using weak ammonia solutions to initiate the last part of the sulfur scrubbing.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß bei mittelbarer Ammoniakgewinnung die aus der Ammoniakwäsche ablaufende Ammoniaklösung dem in die Gasvorlage zurückgeführten Teilstrom der abgetriebenen Waschflüssigkeit der Schwefelwäsche zugesetzt wird. Der Ablauf der Ammoniakwäsche kann auch zusammen mit dem im Dämpfekühler anfallenden Kondensat (nach dessen im Kreislauf erzielter Anreicherung) wieder in die Ammoniakwäsche zurückgeleitet werden. In diesem Fall verwendet man als Waschflüssigkeit zweckmäßig eine Ammonsulfit-, -bisulfitlauge. Bei der Gaswäsche mit einer solchen Lauge ergibt sich der Vorteil, daß der im Gas noch enthaltene Schwefelwasserstoffrest praktisch vollkommen absorbiert wird.There is a further embodiment of the method according to the invention in the fact that in the case of indirect ammonia production, the ammonia scrubbing process takes place Ammonia solution to the partial flow of the driven off that is returned to the gas receiver Washing liquid is added to the sulfur scrubbing. The ammonia washing process can also be used together with the condensate accumulating in the vapor cooler (according to its in Cycle of achieved enrichment) can be returned to the ammonia scrubbing system. In this case, an ammonium sulfite, bisulphite liquor. The advantage of gas scrubbing with such a caustic solution is that the hydrogen sulphide residue still contained in the gas is practically completely absorbed will.

Es ist vorteilhaft, die in der einen oder anderen Art durchgeführte Ammoniakwäsche unter Druck vorzunehmen. Zu diesem Zweck kann der zur Ferngasabgabe bestimmte Teil des v orgereinigten Gases vor der Ammoniakwäsche auf Ferngasdruck gebracht werden.It is beneficial to be done in one way or another Carry out ammonia scrubbing under pressure. For this purpose, the remote gas supply certain part of the cleaned gas before ammonia scrubbing to remote gas pressure to be brought.

Beim Abtreiben derWaschflüssigkeit derSchwefelwäsche befindet sich auch der größte Teil der im Rohgas enthaltenen Blausäure im Dämpfegemisch und kann gegebenenfalls in bekannter Weise aus diesem abgeschieden werden. Wenn eine getrennte Aufarbeitung des Teilstromes des im Dämpfekühler anfallenden Kondensates, der aus dein Kreislauf abgezweigt wird, aus irgendwelchen Gründen nicht zweckmäßig ist, kann man diesen Teilstrom ohne weiteres der aus der Schwefelwäsche ablaufenden Waschflüssigkeit wieder zusetzen. In diesem Fall werden aus der Waschflüssigkeit nur die schwachen Säuren, insbesondere Schwefelwasserstoff, abgetrieben.When the washing liquid is driven off, the sulfur scrubbing is located also most of the hydrocyanic acid contained in the raw gas in the vapor mixture and can optionally be deposited from this in a known manner. When a separate Processing of the partial flow of the condensate accumulating in the vapor cooler, which from your circulation is branched off, is not expedient for any reason, you can use this partial stream of the scrubbing liquid running off from the sulfur scrubbing system without further ado add again. In this case, only the weak ones will turn out of the washing liquid Acids, especially hydrogen sulfide, driven off.

Weitere Einzelheiten der Erfindung seien an Hand der in der Zeichnung in schematischer Darstellungsweise veranschaulichten Anlagen erläutert, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet sind. Es zeigt Abb. i eine Anlage mit mittelbarer Ammoniakgewinnung aus dem Gas, Abb.2 eineAnlage mit unmittelbarerAmmoniakgewinnung und eine Aufarbeitungsanlage für den Gasschwefel, Abb. 3 eine Anlage mit mittelbarer Ammoniakgewinnung und einer ähnlichen Schwefelaufarbeitungsanlage.Further details of the invention are based on the in the drawing systems illustrated in a schematic representation that are used for Implementation of the method according to the invention are suitable. It shows fig. I a Plant with indirect ammonia production from the gas, Fig. 2 a plant with direct ammonia production and a processing plant for the gas sulfur, Fig. 3 a plant with indirect Ammonia recovery and a similar sulfur processing plant.

Zunächst ist die Anlage nach Abb. i beschrieben. Das in einem Koksofen od. dgl. erzeugte heiße, Schwefel und Ammoniak enthaltende Rohgas wird in der Gasvorlage i gesammelt und durch Leitung 2 einem Querrohrkühler 3 zugeführt. Aus diesem gelangt das gekühlte Gas durch Leitung 4 in einen Wascher 5, der mit Glockenböden 5" ausgerüstet ist. Beim Durchstreichen der Glockenböden wird das Gas .im Gegenstrom mit einer ammoniakhaltigen. Waschflüssigkeit berieselt. Nach Verlassen des Waschers 5 gelangt das Gas durch Leitung 6 in den erstenAmmoniakwascher7und durchLeitung8 in den zweiten Wascher g. In beiden Waschern 7 und 9 wird das Gas wie üblich im Gegenstrom zu der Waschlauge geführt und verläßt nach Ausscheidung des Ammoniaks die Waschanlage durch Leitung io zur weiteren Verwendung: Das im Gaskühler 3 anfallende Kondensat wird durch Leitung i i einem Behälter i2 zugeleitet, der erforderlichenfalls als weiterer Teerscheider ausgebildet werden kann. Von dem Behälter 12 wird das teerfreie Kondensat über einen Kühler 13 in das obere Drittel des Waschers 5 eingeleitet. Die aus Wascher 5 ablaufende Waschflüssigkeit gelangt durch Leitung 14 in einen Behälter 15 und wird aus diesem über einen Wärmeaustauscher 16 in einen Abtreiber 17 eingeführt. Im Abtreiber werden die von der Waschflüssigkeit im Wascher 5 aus dem Gas aufgenommenen schwachen Säuren, insbesondere der Schwefelwasserstoff, durch Einwirkung von Frischdampf, der durch Leitung 18 zugeführt wird, abgetrieben. Die abgetriebene Waschflüssigkeit gelangt durch Leitung i9 über den Wärmeaustauscher 16 mit einem Teilstrom durch Leitung 2o und Kühler 21 wieder auf die oberen Glockenböden des Waschers 5, mit einem zweiten Teilstrom durch Leitung 22 in die Gasvorlage i. Die Größe dieser Teilströme wird so bemessen, daß im Wascher 5 in Gas und Waschflüssigkeit möglichst verschiedene Teildrücke von Schwefelwasserstoff und Ammoniak herrschen.First, the system according to Fig. I is described. That in a coke oven Od. The like. Hot raw gas containing sulfur and ammonia is generated in the gas reservoir i collected and fed through line 2 to a cross-tube cooler 3. From this came the cooled gas through line 4 into a washer 5, which is equipped with bubble trays 5 " is. When passing through the bubble cap, the gas is .in countercurrent with a containing ammonia. Washer fluid sprinkled. After exiting the Washer 5, the gas passes through line 6 into the first ammonia washer 7 and through line 8 into the second washer g. In both washers 7 and 9, the gas is as usual in the Countercurrent to the wash liquor and leaves after separation of the ammonia the washing system through line io for further use: The accumulating in the gas cooler 3 Condensate is fed through line i i to a container i2, if necessary can be designed as a further tar separator. From the container 12 tar-free condensate introduced into the upper third of the washer 5 via a cooler 13. The washing liquid running off from the washer 5 passes through line 14 into a Container 15 and is from this via a heat exchanger 16 in a stripper 17 introduced. In the aborter, they are removed from the washing liquid in the washer 5 weak acids absorbed by the gas, especially hydrogen sulfide Action of live steam, which is supplied through line 18, driven off. the removed washing liquid passes through line i9 via the heat exchanger 16 with a partial flow through line 2o and cooler 21 back to the upper bubble cap trays of the washer 5, with a second partial flow through line 22 into the gas reservoir i. The size of these substreams is dimensioned so that in the scrubber 5 in gas and scrubbing liquid If possible, the partial pressures of hydrogen sulfide and ammonia are different.

Das aus der Vorlage i ablaufende Kondensat gelangt durch Leitung 23 in einen Teersche'ider 24 und aus diesem, eegebünenfalls mach A.bscheidung des Phenols auf dem üblichen Wege, zu einem Sammelbehälter 25. Der nunmehr teer- und phenolfreie Ablauf enthält nur etwa o,2 g/1 freies Ammoniak und kann ohne weiteres aus dem Behälter 25 als Abwasser abgeführt werden.The condensate draining from the receiver i passes through line 23 into a tar separator 24 and from this, green, if necessary, make a separation of the phenol in the usual way, to a collecting container 25. The now tar- and phenol-free The drain only contains about 0.2 g / 1 free ammonia and can easily be removed from the container 25 can be discharged as wastewater.

Als Waschmittel in der Ammoniakgewinnungsanlage dient Frischwasser, das durch Leitung 26 dem letzten Wascher 9 zugeführt wird. Die aus diesem Wascher ablaufende schwache Ammoniaklauge gelangt durch Leitung 27 in einen Behälter 28 und wird aus diesem durch Pumpe 29 auf den ersten Ammoniakwascher 7 gedrückt. Die aus Wascher 7 durch Leitung 3o abfließende angereicherte Lauge wird in einem Behälter 31 aufgefangen. Aus diesem Behälter wird ein Teilstrom der Lauge durch Leitung 32 mittels einer Pumpe 33 wieder auf den Wäscher 7 zurückbefördert, während ein zweiter Teilstrom durch Leitung 34 in die zur Gasvorlage i führende Leitung 22 eingeführt wird.Fresh water is used as a washing agent in the ammonia production plant, which is fed through line 26 to the last washer 9. The one from this washer Weak ammonia liquor running off passes through line 27 into a container 28 and is pressed from this by pump 29 onto the first ammonia washer 7. the Enriched liquor flowing off from washer 7 through line 3o is placed in a container 31 caught. A partial flow of the liquor is released from this container through line 32 conveyed back to the washer 7 by means of a pump 33, while a second Partial flow introduced through line 34 into line 22 leading to gas reservoir i will.

Die Menge der durch Leitung 22 in die Vorlage i eingeführten Teilströme wird so gewählt, daß eine zur Abscheidung von Teer und Phenol aus dem Rohgas ausreichend,-. Vorlagenberieselung vorhanden ist. Andererseits wird :die Vorlagentemperatur so hoch gehalten, etwa auf 10o° C, daß das gesamte in der Berieselungsflüssigkeit enthaltene Ammoniak abgetrieben und so viel Flüssigkeit verdampft wird, als der Menge des aus dem Rohgas anfallenden Kondensates entspricht. Gegebenenfalls kann der im Behälter 25 angesammelte Vorlagenablauf an geeigneter Stelle in die Ammoniakwäsche, etwa in den Behälter 28, eingeleitet werden.The amount of the partial flows introduced through line 22 into the template i is chosen so that one is sufficient for the separation of tar and phenol from the raw gas, -. Master irrigation is present. On the other hand: the original temperature is like this kept high, about 10o ° C, that all contained in the sprinkling liquid Ammonia is driven off and as much liquid is evaporated as the amount of it is out corresponds to the condensate accumulating in the raw gas. If necessary, it can be in the container 25 accumulated template drain in a suitable place in the ammonia wash, for example into the container 28 are introduced.

Die im Abtreiber 17 entstehenden Dämpfe bestehen aus Ammoniak und den im Rohgas enthaltenen schwachen Säuren, wie Schwefelwasserstoff, Blausäure und Kohlensäure. Wie geschildert, wird die angereicherte Waschlauge der Ammoniakwäscher wieder in den Gasstrom zurückgeführt. Es muß daher im Abtreiber 17 neben den schwachen Säuren so viel Ammoniak mit abgetrieben werden, als im Rohgas enthalten war. Das entstehende Dämpfegemisch wird durch Leitung 35 in einen als Wascher ausgebildeten Dämpfekühler 36 geleitet, in dem das gesamte Ammoniak und der an das Ammoniak gebundene Teil des Gasschwefels in Form von Schwefelammonlauge niedergeschlagen werden. Das gebildete Kondensat läuft durch Leitung 37 einem Behälter 38 zu, aus dem es mittels einer Pumpe 39 durch Leitung 40 über einen Kühler 41 dem Dämpfekühler 36 wieder zugeführt werden kann. Nach genügender Anreicherung kann die Schwefelammonlauge aus Behälter 38 durch Leitung 42 ihrem weiteren Verwendungszweck zugeführt werden. Die nicht kondensierten, vornehmlich Schwefelwasserstoff enthaltenden Dämpfe werden durch Leitung 43 abgeführt, etwa zu einer Aufbereitungsanlage, wie sie bei den weiteren Ausführungsbeispielen näher beschrieben ist.The vapors produced in the abortion 17 consist of ammonia and the weak acids contained in the raw gas, such as hydrogen sulfide, hydrocyanic acid and Carbonic acid. As described, the enriched wash liquor becomes the ammonia scrubber returned to the gas stream. It must therefore be in abortion 17 alongside the weak Acids as much ammonia are driven off as was contained in the raw gas. That resulting vapor mixture is formed as a washer through line 35 in a Vapor cooler 36 passed, in which all the ammonia and bound to the ammonia Part of the gas sulfur can be precipitated in the form of sulfur ammonium lye. That formed condensate runs through line 37 to a container 38, from which it means a pump 39 through line 40 via a cooler 41 to the vapor cooler 36 again can be fed. After sufficient enrichment, the sulfur ammonium liquor can from container 38 through line 42 are fed to their further intended use. The non-condensed vapors, mainly containing hydrogen sulfide, are discharged through line 43, for example to a processing plant, as is the case with the other Embodiments is described in more detail.

Bei dem geschilderten Verfahren wurden in der Schwefelwäsche etwa go% des Schwefet:wasserstoffes, 8o '/o der Blausäure und nur io o/o: der Kohlensäure des Rohgases ausgewaschen. Zur Gewinnung von je i kg Ammoniak aus dem Rohgas wurden nur etwa 14 kg Frischdampf benötigt. Allein schon hierin liegt ein erheblicher Vorteil gegenüber dem getrennten Abtreiben der Waschmittel aus Schwefel- und Ammoniakwäsche bei bekannten Verfahren, bei denen etwa 38 kg Frischdampf erforderlich sind. Abgesehen davon übernimmt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Abtreiber 17 die Rolle des Ammoniakabtreibers bei den bekannten Verfahren, der somit vollkommen eingespart werden kann.In the process described, about 100% of the sulfur: hydrogen, 80% of the hydrocyanic acid and only 10% of the carbonic acid washed out of the raw gas. To obtain i kg of ammonia each from the raw gas only about 14 kg of fresh steam is required. This alone is a considerable advantage compared to the separate removal of detergents from sulfur and ammonia scrubbing in known processes in which about 38 kg of live steam are required. Apart from that thereof, in the method according to the invention, the aborter 17 takes on the role of Ammonia stripper in the known process, which is thus completely saved can be.

Die in Abb. 2 dargestellte Anlage unterscheidet sich von der vorbeschriebenen zunächst dadurch, daß an Stelle der mittelbaren eine unmittelbare Ammoniakgewinnung aus dem Gas vorgesehen ist. Das durch Leitung 6 strömende, ebensoviel Ammoniak wie das Rohgas enthaltende entschwefelte Gas gelangt in einen Sättiger 44, in dem es in der üblichen Weise durch Schwefelsäure von Ammoniak befreit wird. Aus dem Sättiger 44 wird das Gas durch Leitung 45 einem Schlußkühler 46 und aus diesem durch Leitung 47 dem weiteren Verwendungsort zugeleitet. Das im Schlußkühler anfallende Kondensat wird über Behälter 48 mittels einer Pumpe 49 durch Leitung 50 dem Kühler 65 zugeführt, in welchem das erwärmte Kühlwasser wieder auf eine möglichst niedrige Temperatur gebracht wird. Das Abtreiben der angereicherten Waschflüssigkeit der Schwefelwäsche wird so vorgenommen, daß im Abtreiber 17 möglichst nur die schwachen Säuren, aber kein Ammoniak übergehen. Um aber jeden Ammoniakverlust auszuschließen, ist die Ableitung 42 des Dämpfekühlers 36 an die Zuleitung 14 des Abtreibers 17 angeschlossen. Soweit daher Ammoniak mit abgetrieben und im Dämpfekühler als Kondensat wieder aufgefangen wird, gelangt es durch die Leitungen 42 und 14 wieder in den Kreislauf der Waschflüssigkeit der Schwefelwäsche zurück.The system shown in Fig. 2 initially differs from the one described above in that instead of the indirect one, ammonia is obtained directly from the gas. The desulphurized gas flowing through line 6 and containing as much ammonia as the raw gas passes into a saturator 44, in which it is freed from ammonia in the usual way by means of sulfuric acid. From the saturator 44, the gas is fed through line 45 to a final cooler 46 and from there through line 47 to the further place of use. The condensate accumulating in the final cooler is fed via container 48 by means of a pump 49 through line 50 to the cooler 65, in which the heated cooling water is brought back to the lowest possible temperature. The enriched scrubbing liquid of the sulfur scrubbing is driven off in such a way that only the weak acids, but no ammonia, pass over in the stripper 17, if possible. However, in order to exclude any loss of ammonia, the discharge line 42 of the vapor cooler 36 is connected to the feed line 14 of the expeller 17. If ammonia is therefore driven off and collected again as condensate in the vapor cooler, it is returned to the sulfur scrubbing liquid through lines 42 and 14.

Bei einem Ammoniakgehalt von etwa 7 9/m3 und einem Schwefelgehalt von etwa io g/m3 im Rohgas wurde vor der Schwefelwäsche eine Ammoniakkonzentration von ao bis 25 g/ms im Gas aufrechterhalten. Diese Konzentration ließ sich ohne weiteres durch entsprechende Bemessung der durch die Leitungen ao und 22 fließenden Teilströme der entsäuerten Waschflüssigkeit erreichen. Der Wirkungsgrad der Schwefelwäsche entsprach etwa dem im ersten Ausführungsbeispiel angegebenen.With an ammonia content of around 7 9 / m3 and a sulfur content of about 10 g / m3 in the raw gas was an ammonia concentration before the sulfur scrubbing sustained from ao to 25 g / ms in the gas. This concentration was easy by appropriate dimensioning of the partial currents flowing through lines ao and 22 reach the deacidified washing liquid. The efficiency of the sulfur scrubbing corresponded approximately to the one specified in the first exemplary embodiment.

Zur Herstellung der im Sättiger 44 benötigten Schwefelsäure kann der Gasschwefel in folgender Weise ausgenutzt werden. Der aus dem Dämpfekühler 36 durch Leitung 43 entweichende Schwefelwasserstoff wird in einem Verbrennungsofen 51 mit reichlichem Luftüberschuß zu Schwefeldioxyd verbrannt. Zur Zuführung der Luft dient die Leitung 52. Das Schwefeldioxyd und Sauerstoff enthaltende Gasgemisch gelangt nach Ausnutzung seiner fühlbaren Wärme im Dampfkessel 53 durch Leitung 54 mit etwa 38o° C in einen Vanadinkontakt 55, wo eine Umsetzung zu Schwefeltrioxyd erfolgt. Das den Kontakt 55 verlassende Gas wird einem Waschturm 56 zugeleitet, in dem es mit heißer Schwefelsäure ausgewaschen wird. Die als Waschmittel dienende Schwefelsäure fließt durch Leitung 57 in einen Behälter 58 und wird mittels Pumpe 59 über einen Kühler 6o im Kreislauf in den Waschturm 56 zurückgeführt. Die durch Leitung 61 entweichenden Restgase werden in einem Endreiniger 62 von den Schwefelresten befreit und durch Leitung 63 ins Freie abgeleitet. Ein Teilstrom der im Behälter 58 befindlichen Schwefelsäure wird laufend durch Leitung 64 dem Sättiger 64 zugeführt, wo er zur Bindung des Gasammoniaks verwendet wird. Anfallender Schwefelsäureüberschuß kann dem Behälter 58 zu anderen Verwendungszwecken entnommen werden.To produce the sulfuric acid required in the saturator 44, the Gas sulfur can be used in the following manner. From the vapor cooler 36 through Line 43 escaping hydrogen sulfide is in an incinerator 51 with copious excess air burned to sulfur dioxide. Serves to supply the air line 52. The gas mixture containing sulfur dioxide and oxygen arrives after utilizing its sensible heat in the steam boiler 53 through line 54 with about 38o ° C in a vanadium contact 55, where it is converted to sulfur trioxide. The gas leaving the contact 55 is fed to a scrubbing tower 56, in which it is washed out with hot sulfuric acid. The sulfuric acid used as a detergent flows through line 57 into a container 58 and is by means of pump 59 via a Cooler 6o returned to the washing tower 56 in the circuit. The escaping through line 61 Residual gases are freed from the sulfur residues in a final cleaner 62 and passed through Line 63 diverted to the outside. A partial flow of the sulfuric acid in the container 58 is continuously fed through line 64 to the saturator 64, where it is used to bind the gas ammonia is used. Accruing sulfuric acid excess can the container 58 to others Intended use.

Bei der in Abb. 3 dargestellten Anlage ist der Gasstrom der gleiche wie in Abb. i und bedarf daher keiner nochmaligen Beschreibung. Auch der Kreislauf der Waschflüssigkeit der Schwefelwäsche bleibt im wesentlichen unverändert. Nur in der Rückleitung i9 ist ein weiterer Wärmeaustauscher 65 angeordnet, der außerdem von dem Ablauf der Gasvorlage i durchströmt wird.In the system shown in Fig. 3, the gas flow is the same as in Fig. i and therefore does not need to be described again. Also the cycle the scrubbing liquid of the sulfur scrubbing remains essentially unchanged. Just In the return line i9 another heat exchanger 65 is arranged, which also is flowed through by the outlet of the gas reservoir i.

In dile Ableitung 43 des D.ämpfekühlers 36 ist eins Wascher 66 eingeschaltet, in dtm die in den nicht kondensierten Dämpfen enthaltene Blausäure durch Berieselung mit Wasser ausgewaschen wird. Die Verbrennung des in den Restgasen enthaltenen Schwefelwasserstoffes zu Schwe-feld'ioxy d erfolgt in der im zweiten Ausführungsbeispiel beschriebenen Weise. Das den Dampfkessel 53 durch Leitung 54 verlassende Gasgemisch gelangt mit etwa 300° C in einen Wascher 67, in dem es mit Ammonsulfitlauge ausgewaschen wird. Die Restgase werden durch Leitung 68 ins Freie abgeführt. Die Sulfitlauge wird durch Leitung 69 über Behälter 70 und Kühler 71 im Kreislauf geführt. Auch zur Herstellung der Sulfitlauge kann der Gasschwefel ausgenutzt werden. Ein Teil des in der Schwefelwäsche aufgenommenen Gasschwefels wird durch chemische Behandlung der Waschflüssigkeit zu Ammonsulfid umgesetzt und anschließend auf Ammonsulfit verarbeitet.In the outlet 43 of the vapor cooler 36, a washer 66 is switched on, in which the hydrocyanic acid contained in the non-condensed vapors is washed out by sprinkling with water. The combustion of the hydrogen sulfide contained in the residual gases to sulfur dioxide takes place in the manner described in the second embodiment. The gas mixture leaving the steam boiler 53 through line 54 reaches a scrubber 67 at about 300 ° C., in which it is washed out with ammonium sulfite lye. The residual gases are discharged through line 68 to the outside. The sulphite liquor is circulated through line 69 via tank 70 and cooler 71. The gas sulfur can also be used to produce the sulphite liquor. Part of the gas sulfur absorbed in the sulfur scrubber is converted into ammonium sulfide by chemical treatment of the scrubbing liquid and then processed into ammonium sulfite.

Durch Berieselung des Schwefeldioxyds mit Ammonsulfitlauge entsteht im Wascher 67 Ammonsulfit-, =bi5ulfitlauge, die durch Leitung 72 auf die Ammoniakwascher 7 und 9 geführt wird. Die von Wascher 7 ablaufende Lauge wird durch Leitung 73 mittels Pumpe 33 wieder in den Behälter 70 zurückgepumpt. In den Waschern 7 und 9 wird das Ammonbisulfit der Waschlauge durch die Aufnahme des Gasammoniaks zu Ammonsulfit und durch die Aufnahme des restlichen Gasschwefels zu Ammonthiosulfat umgesetzt. Nachdem die Salzkonzentration in der umlaufenden Waschlauge eine genügende Höhe von etwa 35 bis 40% erreicht hat, wird ein Teilstrom aus der Umlaufleitung 69 abgezogen und durch Leitung 74 in einen Druckerhitzer 75 geführt. In diesem werden durch gespannten Dampf, zu dessen Zuführung Leitung 76 dient, die Schwefelammonverbindungen der Waschlauge zu Ammonsulfat und elementaren Schwefel umgesetzt. Der sich im Sumpf d-es Druckerhitzers 75 anisammelnde flüssige Schwefel wird durch Leitung 77 abgeführt. Das gebildete Ammonsulfat gelangt durch Leitung 78 in einen Verdampfer 79, in dem man durch Eindampfen festes Salz gewinnt, das anschließend in einer Schleuder 8o getrocknet wird. Von dem im Dämpfekühler 36 anfallenden und im Kreislauf geführten Kondensat wird ein regelbarer Teilstrom abgezweigt und durch Ableitung 42 des Umlaufbehälters 38 in die Rückleitung 73 der Ammoniakwäsche eingeleitet.By sprinkling the sulfur dioxide with ammonium sulphite lye, ammonium sulphite or bi5ulphite lye is produced in the washer 67, which is fed through line 72 to the ammonia washer 7 and 9. The lye running off the washer 7 is pumped back into the container 70 through line 73 by means of pump 33. In the washers 7 and 9, the ammonium bisulfite of the wash liquor is converted to ammonium sulfite by absorbing the gas ammonia and to ammonthiosulfate by absorbing the remaining gas sulfur. After the salt concentration in the circulating wash liquor has reached a sufficient level of about 35 to 40%, a partial flow is withdrawn from the circulation line 69 and passed through line 74 into a pressure heater 75. In this, the sulfur ammonium compounds of the washing liquor are converted into ammonium sulfate and elemental sulfur by means of pressurized steam, which is supplied by line 76. The liquid sulfur that collects in the sump of the pressure heater 75 is discharged through line 77. The ammonium sulfate formed passes through line 78 into an evaporator 79, in which solid salt is obtained by evaporation, which is then dried in a centrifuge 8o. A controllable partial flow is branched off from the condensate which accumulates in the vapor cooler 36 and is circulated and introduced into the return line 73 of the ammonia scrubber through the discharge line 42 of the circulating tank 38.

Bei der geschilderten Betriebsweise wurden, insgesamt je i kg gewonnenen Ammoniaks nur 16,5 kg Frischdampf benötigt. Ferner sind keine Aufwendungen für den Fremdbezug von Schwefelsäure erforderlich, da man diese in der beschriebenen Weise aus dem Gasschwefel gewinnen kann. Soweit der anfallende Gasschwefel im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht zur Herstellung der Waschlauge der Ammoniakgewinnungsanlage benötigt wird, erhält man ihn in wirtschaftlich wertvoller Form als elementaren Schwefel oder Ammonsulfat. Endlich ergibt sich der große Vorteil, daß in der Ammoniakwäsche auch der Rest des Gasschwefels ausgeschieden wird.In the operating mode described, a total of 1 kg was gained Ammonia only requires 16.5 kg of live steam. Furthermore, there are no expenses for the Procurement of sulfuric acid from a third party is necessary, as this can be obtained in the manner described can win from the gas sulfur. As far as the gas sulfur produced in the course of the Method according to the invention not for the production of the washing liquor of the ammonia recovery plant is needed, it is obtained in an economically valuable form as an elementary one Sulfur or ammonium sulfate. Finally there is the great advantage that in the ammonia scrubbing the rest of the gas sulfur is also excreted.

Die Ausführungsbeispiele zeigen, daß das Verfahren nach der Erfindung ungewöhnlich anpassungsfähig ist und je nach den gegebenen Verhältnissen in der einen oder anderen Ausführungsform angewandt werden kann. Allen Ausführungsmöglichkeiten gemeinsam ist der Vorzug sehr geringen Dampfverbrauches und der Ausnutzung des Gasschwefels zur Bindung des Gasammoniaks in einfacher und betriebssicherer Weise.The embodiments show that the method according to the invention is unusually adaptable and depending on the circumstances in one embodiment or the other can be used. All execution options What they have in common is the advantage of very low steam consumption and the use of gas sulfur to bind the gas ammonia in a simple and reliable manner.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of sulfur and ammonia from hot gases such as coke oven gases and the like, in which the hot gases are more indirect Cooling of a sulfur scrubber and then fed to an ammonia recovery plant and in which the ammonia-containing scrubbing liquid after the sulfur scrubbing is used to drive them off by means of steam in the circuit, characterized in that that a partial stream of the scrubbing liquid removed in the hot gas stream the gas cooler, preferably in the gas reservoir, is introduced, while the other Partial flow introduced into the sulfur scrubber together with the condensate from the gas cooler will.

2. The method according to claim i, characterized in that in the gas when leaving the sulfur scrubbing an ammonia concentration corresponding to the ammonia content of the raw gas is maintained.

3. The method according to claim i and 2 with indirect ammonia production by sprinkling the desulphurized gases with water, characterized in that the enriched scrubbing liquid in the hot gas stream, preferably in the gas receiver, is initiated.

4. The method according to claim i to 3, characterized in that the ammonia scrubbing of the desulfurized gas, preferably the part intended for remote gas, is carried out under pressure. Documents considered: German Patent No. 748 835; U.S. Patent No. 2,106,734; Glund, "Handbuch der Kokerei", 1928, Vol. II, pp. 34-35; "Archives for mining research", 1942, issue i, p.47; "Glückauf" magazine from December 19, 1942, pp. 765 and 766.