DEN0005261MA - - Google Patents
Info
- Publication number
- DEN0005261MA DEN0005261MA DEN0005261MA DE N0005261M A DEN0005261M A DE N0005261MA DE N0005261M A DEN0005261M A DE N0005261MA
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gas
- catalyst
- percent
- ammonia
- water vapor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 69
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 42
- LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N Hydrogen cyanide Chemical compound N#C LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 17
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 15
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N AI2O3 Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 5
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 5
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 3
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011335 coal coke Substances 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxyl anion Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- ZSLUVFAKFWKJRC-UHFFFAOYSA-N thorium Chemical compound [Th] ZSLUVFAKFWKJRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PZZYQPZGQPZBDN-UHFFFAOYSA-N Aluminium silicate Chemical compound O=[Al]O[Si](=O)O[Al]=O PZZYQPZGQPZBDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 2
- -1 chlorine ions Chemical class 0.000 claims description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052803 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000001172 regenerating Effects 0.000 claims description 2
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 claims description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium(0) Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitrogen oxide Substances O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- OERNJTNJEZOPIA-UHFFFAOYSA-N Zirconium nitrate Chemical compound [Zr+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O OERNJTNJEZOPIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims 2
- HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);trinitrate Chemical compound [Ce+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims 2
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M Aluminium hydroxide oxide Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O Ammonium nitrate Chemical compound [NH4+].[O-][N+]([O-])=O DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N TiO Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J Titanic acid Chemical compound O[Ti](O)(O)O LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims 1
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J Titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims 1
- HAIMOVORXAUUQK-UHFFFAOYSA-J Zirconium(IV) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Zr+4] HAIMOVORXAUUQK-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims 1
- 235000012970 cakes Nutrition 0.000 claims 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims 1
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 claims 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims 1
- 230000002934 lysing Effects 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N nitric acid Chemical class O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052813 nitrogen oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 claims 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910001929 titanium oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- WYTGDNHDOZPMIW-UHOFOFEASA-O Serpentine Natural products O=C(OC)C=1[C@@H]2[C@@H]([C@@H](C)OC=1)C[n+]1c(c3[nH]c4c(c3cc1)cccc4)C2 WYTGDNHDOZPMIW-UHOFOFEASA-O 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- BLNBWYVGGWNNSR-UHFFFAOYSA-N C#N.S Chemical compound C#N.S BLNBWYVGGWNNSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XRLRBGCXZQIYDA-UHFFFAOYSA-N S.O=S.[C] Chemical compound S.O=S.[C] XRLRBGCXZQIYDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic Effects 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 239000004557 technical material Substances 0.000 description 1
- 150000003567 thiocyanates Chemical class 0.000 description 1
Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
Tag der Anmeldung: 24. März 1952 Bekanntgemacht am 28. Juni 1956Registration date: March 24, 1952. Advertised on June 28, 1956
DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Cyanwasserstoff aus Gasen, die mehr als io Volumprozent Schwefelwasserstoff, berechnet auf trockenes Gas, enthalten.The invention relates to a method for removing hydrogen cyanide from gases that are more Contains hydrogen sulphide as 10 percent by volume, calculated on dry gas.
Solche Gase sind insbesondere die Schwefelwasserstoffkonzentrate, die aus der Regenerativstufe von Verfahren zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus Steinkohlengas oder Koksofengas mit einem im Kreislauf geführten flüssigen Reagenz erhalten werden. Das Volumenverhältnis von Cyanwasserstoff zu Schwefelwasserstoff kann so klein sein wie 1:12 oder so groß wie 1:3.Such gases are in particular the hydrogen sulfide concentrates from the regenerative stage of processes for removing hydrogen sulfide from hard coal gas or coke oven gas with a circulating liquid reagent can be obtained. The volume ratio of hydrogen cyanide Hydrogen sulfide can be as small as 1:12 or as large as 1: 3.
Die Schwefelwasserstoffkonzentrate sind im allgemeinen von Wert, wenn sie entweder auf reinen Schwefel, z. B. im Clausprozeß, oder auf hochwertige Schwefelsäure in einer geeigneten Form einer Schwefelsäurekontaktanlage umgewandelt werden können. In beiden Fällen ist die Anwesenheit von Cyanwasserstoff unerwünscht, da seine Oxydationsprodukte den anfallenden Schwefel oder die Schwefelsäure verunreinigen oder in den Abgasen schädlich sein können. Die bisher in der Technik zur Entfernung von Cyanwasserstoff aus schwefelwasserstoffreichen Gasen angewandtenThe hydrogen sulfide concentrates are generally of value if either on their own Sulfur, e.g. B. in the Claus process, or high-quality sulfuric acid in a suitable form a sulfuric acid contact system can be converted. In both cases there is presence of hydrogen cyanide undesirable because its oxidation products contain the sulfur or the sulfuric acid may contaminate or be harmful in the exhaust gases. The so far in the Technique used to remove hydrogen cyanide from hydrogen sulfide-rich gases
609 547/515609 547/515
N5261IVa/12iN5261IVa / 12i
Verfahren umfassen die Gewinnung von Cyanwasserstoff als solchen oder in Form von Alkalicyaiiiden, Ferrocyaniden oder Thiocyanates In vielen Fällen ist die Beschaffung von kostspieliger Ausrüstung und eingehenden Sicherheitsmaßnahmen für die Gewinnung und Handhabung von Cyanwasserstoff öder anderen Cyanverbindungen unerwünscht, und es wird vorgezogen, den Cyanwasserstoff durch Umwandlung in Produkte, dieProcesses include the recovery of hydrogen cyanide as such or in the form of alkali metal cyanides, Ferrocyaniden or Thiocyanates are in many cases more costly to obtain Equipment and detailed safety measures for the recovery and handling of hydrogen cyanide or other cyano compounds undesirable, and it is preferred to use hydrogen cyanide by converting it into products that
ίο eine leichtere Handhabung ermöglichen, zu zerstören. ίο enable easier handling, destroy.
Es sind bereits Verfahren für die Zersetzung von Cyanwasserstoff oder anderen Cyanverbindungen in Hochofengasen oder Koksofengasen bekannt, bei denen die heißen Gase mit Wasserdampf oder Wasser in Berührung gebracht wurden und der Cyanwasserstoff oder die Cyanverbindungen hierdurch in Ammoniak umgewandelt wurden. Bei diesen Verfahren, die sich auf Gase beziehen, die weniger als io°/o Schwefelwasserstoff enthalten, wird keine vollständige Umwandlung des Cyanwasserstoffs erreicht, auch werden keine Katalysatoren verwendet.There are already processes for the decomposition of hydrogen cyanide or other cyano compounds Known in blast furnace gases or coke oven gases, in which the hot gases with water vapor or Water were brought into contact and the hydrogen cyanide or the cyano compounds thereby converted into ammonia. In these procedures, which relate to gases, the contain less than 10% hydrogen sulphide, complete conversion of the hydrogen cyanide is not achieved, nor are any catalysts used.
Es wurde nun gefunden, daß die Zerstörung von Cyanwasserstoff in Gegenwart von überschüssigem Schwefelwasserstoff durch Hydrolyse des Cyanwasserstoffes in Gegenwart eines Kontaktkatalysators bewirkt werden kann, wobei der Stickstoffgehalt des Cyanwasserstoffes in Ammoniak umgewandelt wird, das leicht zu handhaben ist.It has now been found that the destruction of hydrogen cyanide in the presence of excess Hydrogen sulfide by hydrolysis of hydrogen cyanide in the presence of a contact catalyst can be effected, the nitrogen content of the hydrogen cyanide being converted into ammonia that is easy to use.
Nach der vorliegenden Erfindung wird daher ein Verfahren zur Entfernung von Cyanwasserstoff aus Gasen mit mehr als 10 Volumprozent, bezogen auf Trockengas, Schwefelwasserstoff geschaffen, welches Verfahren das Umsetzen des Gasgemisches mit Wasserdampf bei einer Temperatur zwischen 150 und 5oo° in Gegenwart eines Kontaktkatalysators und die anschließende Entfernung des anfallenden Ammoniaks durch Auswaschen umfaßt.According to the present invention, therefore, a method for removing hydrogen cyanide from Gases with more than 10 percent by volume, based on dry gas, created hydrogen sulfide, which Method of reacting the gas mixture with water vapor at a temperature between 150 and 5oo ° in the presence of a contact catalyst and the subsequent removal of the resulting ammonia by washing.
Das Verfahren wird vorzugsweise oberhalb 2000 durchgeführt, um eine wirksame Geschwindigkeit der Reaktion sicherzustellen. Der bevorzugte Temperaturbereich liegt zwischen 200 und 4000. Bei Temperaturen oberhalb" 5000 erlaubt das Gleichgewicht für die Reaktion keine hinreichend vollständige Entfernung des Cyanwasserstoffes.The process is preferably above 200 0 performed to ensure an effective rate of reaction. The preferred temperature range is between 200 and 400 0 . At temperatures above 500 ° , the equilibrium for the reaction does not allow sufficient complete removal of the hydrogen cyanide.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Tonerdekatalysator verwendet, der wenigstens zu Beginn aus einem Oxyd, Hydroxyd oder teilweise dehydratisierten Hydroxyden besteht. Diese Stoffe sind entweder selbst aktive Katalysatoren oder werden in der Reaktionskammer durch Berührung mit dem zu behandelnden Gas und unter den normalen Betriebsbedingungen des Verfahrens in aktive Katalysatoren übergeführt, z. B. durch teilweise Dehydratisierung oder durch Reaktion mit den Bestandteilen des Gases.In a preferred embodiment of the invention, an alumina catalyst is used which at least initially from an oxide, hydroxide or partially dehydrated hydroxide consists. These substances are either themselves active catalysts or are in the reaction chamber by contact with the gas to be treated and under normal operating conditions converted into active catalysts of the process, e.g. B. by partial dehydration or by Reaction with the constituents of the gas.
Eine bevorzugte Form der Tonerde ist die Gammaform des Dxyhydroxyds oder Metahydroxyds von Aluminium, γ-Al O -OH. Dieses kann durch teilweise Dehydratisierung des Hydroxyds Al(OH)3 hergestellt werden. Ein technisches Material, das als aktivierte Tonerde verfügbar ist und in der Gastrocknung verwendet wird, enthält einen großen Anteil an γ-ΑΙ O · O H. Diese aktivierte Tonerde ist besonders geeignet und wirksam als Katalysator für die vorliegende Erfindung.A preferred form of the clay is the gamma form of the hydroxyhydroxide or metahydroxide of aluminum, γ- Al O -OH. This can be produced by partially dehydrating the hydroxide Al (OH) 3 . A technical material available as activated alumina and used in gas drying contains a large amount of γ-ΑΙ O · O H. This activated alumina is particularly useful and effective as a catalyst for the present invention.
Eine andere bevorzugte Form der Tonerde ist das Gammaoxyd /-Al2O3. Dieses kann durch Dehydratisierung von /-AlO-OH nach bekannten Verfahren, z. B. durch Erhitzen auf eine Temperatur im Bereich von 500 bis 7000, hergestellt werden. Zum Beispiel kann eine technische aktivierte Tonerde, wenn sie durch Erhitzen auf 6oo° während 30 Minuten calciniert wurde, als Katalysator bei der vorliegenden Erfindung bei einer um etwa 25° tieferen Temperatur verwendet werden als nötig wäre für die gleiche Arbeitsweise mit der ursprünglichen nicht calcinieren technischen aktivierten Tonerde. . . · . Andere Katalysatoren, die für die vorliegende Erfindung verwendet werden können, bestehen wenigstens zu Beginn aus Oxyden, Hydroxyden, Sulfiden, partiell sulfidieren Oxyden, partiell sulfidierten Hydroxyden oder partiell dehydratisierten Hydroxyden von Titan, Zirkon, Thorium, Cer, Eisen, Mangan, Molybdän, Kobalt, Chrom, Vanadin oder Nickel. Diese sind entweder selbst aktive Katalysatoren oder werden in der Reaktionskammer in Berührung mit den zu behandelnden Gasen und unter den normalen Betriebsbedingungen in aktive Katalysatoren übergeführt. Falls gewünscht, kann der Katalysator auf einem Träger, z. B. aus Tonerde oder Kaolin, aufgetragen sein. Die Teilchengröße des Katalysators kann zweckmäßig von etwa 0,48 bis 0,96 cm für eine Gasgeschwindigkeit von etwa 113 m3 je Stunde betragen.Another preferred form of clay is gamma oxide / -Al 2 O 3 . This can be done by dehydrating / -AlO-OH by known methods, e.g. B. by heating to a temperature in the range from 500 to 700 0 , are produced. For example, a technical activated alumina, if calcined by heating to 600 ° for 30 minutes, can be used as a catalyst in the present invention at a temperature about 25 ° lower than would be necessary for the same procedure with the original non-calcine technical activated clay. . . ·. Other catalysts which can be used for the present invention consist at least initially of oxides, hydroxides, sulfides, partially sulfided oxides, partially sulfided hydroxides or partially dehydrated hydroxides of titanium, zirconium, thorium, cerium, iron, manganese, molybdenum, cobalt , Chrome, vanadium or nickel. These are either active catalysts themselves or are converted into active catalysts in the reaction chamber in contact with the gases to be treated and under normal operating conditions. If desired, the catalyst can be supported, e.g. B. made of clay or kaolin, be applied. The particle size of the catalyst can expediently be from about 0.48 to 0.96 cm for a gas velocity of about 113 m 3 per hour.
Die Primärprodukte der Reaktion sind Ammoniak und Kohlenoxyd. Ein Teil des Kohlenoxyds kann mit überschüssigem Wasserdampf ioo unter Bildung von Kohlendioxyd und Wasserstoff weiterreagieren. Durch Reaktion der Oxyde des Kohlenstoffes mit Schwefelwasserstoff kann etwas Kohlenstoffoxysulfid gebildet werden. Diese Nebenprodukte sind nicht schädlich.The primary products of the reaction are ammonia and carbon monoxide. Part of the carbon dioxide can with excess water vapor ioo with the formation of carbon dioxide and hydrogen react further. Something can happen through the reaction of the oxides of carbon with hydrogen sulphide Carbon oxysulphide are formed. These by-products are not harmful.
Der Wasserdampfgehalt des zu behandelnden Gasgemisches kann durch Zugabe von Dampf oder durch Inberührungbringen des Gasgemisches mit warmem Wasser von geeignetem Dampfdruck auf den erforderlichen Überschuß über den Cyanwasserstoff eingestellt werden. Wenn die nach der vorliegenden Erfindung zu behandelnden Gase aus der Regenerierstufe eines Verfahrens zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus Steinkohlengas oder Koksofengas mit einem im Kreislauf geführten flüssigen Reagenz stammen, kann die Einstellung des Wasserdampfgehaltes durch partielle Kühlung und Auskondensieren von überschüssigem Wasserdampf bewirkt werden.The water vapor content of the gas mixture to be treated can be adjusted by adding steam or by bringing the gas mixture into contact with warm water of suitable vapor pressure the required excess over the hydrogen cyanide can be set. If the according to the present Invention to treat gases from the regeneration stage of a process for removal of hydrogen sulfide from hard coal gas or coke oven gas with a circulated If the reagent comes from a liquid reagent, the water vapor content can be adjusted by partial cooling and causing excess water vapor to condense out.
Das zu reinigende Gas wird vorzugsweise auf die beim Einlaß in die Katalysatorkammer erforderliche Temperatur, z. B. auf 2500, aufgeheizt. Dies kann durch Erhitzen mit Gasbrennern von außen oder durch direktes Erhitzen mit elektrischen Heizkörpern erfolgen. Die Reaktion wird von einem Temperaturanstieg begleitet, der inThe gas to be purified is preferably heated to the temperature required at the inlet into the catalyst chamber, e.g. B. to 250 0 , heated. This can be done by heating with gas burners from the outside or by direct heating with electric radiators. The reaction is accompanied by an increase in temperature, which in
547/515547/515
N 5261 IVa/12ίN 5261 IVa / 12ί
einem adiabatischen System etwa io bis I2° für jedes Volumprozent zerstörten Cyanwasserstoffes beträgt.an adiabatic system about io to I2 ° for each percent by volume of hydrogen cyanide destroyed.
Der Gasdurchsatz durch das Kontaktbett liegt vorzugsweise im Bereich von etwa ioo bis iooo 1 Gas unter Normalbedingungen je Stunde und Kontaktvolumen. The gas throughput through the contact bed is preferably in the range from about 100 to 100 liters Gas under normal conditions per hour and contact volume.
Für eine gegebene Katalysatorart schwanken die Temperaturen und der Umsetzungsgrad des Cyan-Wasserstoffs merklich mit dem Cyanwasserstoffgehalt des ankommenden Gases.For a given type of catalyst, the temperatures and the degree of conversion of the cyano-hydrogen vary noticeably with the hydrogen cyanide content of the incoming gas.
Um die gleiche prozentuale Umsetzung von Cyanwasserstoff zu Ammoniak und Kohlenoxyd ohne Änderung der Katalysatortemperatur zu er-· reichen, muß der Gasdurchsatz angenähert umgekehrt proportional zur Cyanwasserstoffkonzentration im ankommenden Gas eingestellt werden. Zum Beispiel wenn die Bedingungen solche sind, daß bei einem unbehandelten Gas mit 8 VolumprozentAround the same percentage conversion of hydrogen cyanide to ammonia and carbon oxide without changing the catalyst temperature, the gas throughput must be approximately reversed proportional to the hydrogen cyanide concentration in the incoming gas. To the Example if the conditions are such that with an untreated gas with 8 volume percent
ao die Umwandlung bei etwa 600 1 Gas unter Normalbedingungen je Stunde und 1 1 Kontaktraum
99% beträgt, so muß für ein Gas mit 24% HCN der Durchsatz für eine 99°/oige Umwandlung des
Cyanwasserstoffs etwa 200 Katalysatorvolumina je Stunde betragen, wenn die übrigen . Bedingungen
im wesentlichen die gleichen sind.
' Die Entfernung des anfallenden Ammoniaks 'kann zweckmäßig durchgeführt werden, indem man
das Gas zunächst abkühlt und dann mit kaltem Wasser wäscht. Wenn das behandelte Gas ein Produkt
der Reinigung von Steinkohlengas ist, kann die ablaufende Waschflüssigkeit zweckmäßig dem
' Ammoniakwasser des Gaswerkes zugesetzt werden. Nach einer anderen Arbeitsweise kann das Ammoniak
entfernt werden, indem man zunächst abkühlt und dann das behandelte Gas mit Schwefelsäure
wäscht. .ao the conversion at about 600 liters of gas per hour and 1 liter of contact space is 99% under normal conditions, the throughput for a gas with 24% HCN must be about 200 catalyst volumes per hour for a 99% conversion of the hydrogen cyanide, if the rest . Conditions are essentially the same.
'The ammonia produced can be conveniently removed by first cooling the gas and then washing it with cold water. If the treated gas is a product of the purification of hard coal gas, the scrubbing liquid running off can expediently be added to the ammonia water of the gas works. Another way of working is to remove the ammonia by first cooling and then washing the treated gas with sulfuric acid. .
Das Folgende ist eine beispielsweise Beschreibung von Verfahren, die unter Bezugnahme auf die Zeichnung die vorliegende Erfindung verkörpern. In der Zeichnung stellt .die einzige Figur ein Strömungsschema dar, das die verschiedenen Stufen der Behandlung eines Gasgemisches, das Cyanwasserstoff enthält, anzeigt.The following is an example description of methods that may be performed with reference to FIG Drawings embody the present invention. The only figure in the drawing shows a flow diagram represents the different stages of the treatment of a gas mixture, the hydrogen cyanide contains, indicates.
Unter Bezug auf die Zeichnung wird ein Gasgemisch, das ein Produkt eines Verfahrens zur Gewinnung von Schwefelwasserstoffkonzentraten aus Steinkohlengas mit einem flüssigen Reagenz darstellt und in Volumprozent 50,4% Schwefelwasserstoff, 5,2 %> Cyanwasserstoff, 34,3% Wasserdampf, 8,9% Kohlendioxyd und 1,2% Stickstoff enthält, in einen Kühler 11 mit einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 8195 Grammol je Stunde, bei einer Temperatur von etwa 1240 und einem Überdruck von etwa 0,14 atü eingeleitet.With reference to the drawing, a gas mixture that is a product of a process for the production of hydrogen sulfide concentrates from hard coal gas with a liquid reagent and in percent by volume 50.4% hydrogen sulfide, 5.2%> hydrogen cyanide, 34.3% water vapor, 8.9 % Carbon dioxide and 1.2% nitrogen, introduced into a cooler 11 at a flow rate of about 8195 grams per hour, at a temperature of about 124 0 and a pressure of about 0.14 atmospheres.
Im Kühlern wird das Gasgemisch durch Berührung mit wassergekühlten Rohren auf eine Temperatur unter dem Taupunkt von etwa 720 gebracht, so daß der größere Teil des Wasserdampfes kondensiert und abgetrennt wird. Der Teil, der in den Gasen, die den Kühler mit einer Temperatur von etwa 470 verlassen, zurückbleibt, ist um etwa 50 Volumprozent größer als der vorhandene Cyanwasserstoff. In coolers, the gas mixture is brought in contact with water-cooled pipes to a temperature below the dew point of about 72 0, so that the greater part of the water vapor is condensed and separated. The part that remains in the gases leaving the cooler at a temperature of about 47 0 is greater by about 50 percent by volume than the hydrogen cyanide present.
Nach dieser Einstellung des Wasserdampfgehaltes gelangt das Gasgemisch in den oberen Teil eines Vorwärmers 12. In dem Vorwärmer wird das Gasgemisch nach unten durch eine Reihe von Rohren geleitet, die von außen durch Verbrennungsprodukte von Brenngas aus dem Brenner 13 beheizt werden. Die in dem Brenner verbrannte Gasmenge wird durch einen Thermostat 14 gesteuert, um sicherzugehen, daß das schwefelwasserstoffhaltige Gasgemisch bei einer Temperatur von etwa 3000 aus dem Vorwärmer direkt in einen Reaktionsbehälter für die katalytische Hydrolyse des darin enthaltenen Cyanwasserstoffes geleitet wird. Der Innenteil des Reaktionsbehälters ist ein zylindrischer Kontaktkorb, der etwa 95 cm hoch ist und einen inneren Durchmesser von etwa 60 cm hat. Der Katalysatorkorb ist außen mit einem Flansch versehen und am oberen Ende offen und hält eine Schicht aus Tonerdekatalysator 1.6 mit einer Tiefe von etwa 90 cm, die auf einem Rost, der den Boden des Katalysatorkorbes 15 bildet, aufgetragen ist. Der Katalysator 16 hat die Form von porösen Stücken im wesentlichen aus ^-Al2O3 und im Größenbereich von 0,48 bis 0,96 cm. Der Katalysator wurde aus käuflicher aktivierter Tonerde durch Erhitzen in der Weise hergestellt, daß er nur ι Stunde im Temperaturbereich von 580 bis 6oo° war.After this adjustment of the water vapor content, the gas mixture reaches the upper part of a preheater 12. In the preheater, the gas mixture is directed downwards through a series of tubes which are heated from the outside by combustion products of fuel gas from the burner 13. The amount of gas burned in the burner is controlled by a thermostat 14 to ensure that the hydrogen sulfide-containing gas mixture is passed from the preheater at a temperature of about 300 0 directly into a reaction vessel for the catalytic hydrolysis of the hydrogen cyanide contained therein. The inner part of the reaction vessel is a cylindrical contact basket that is approximately 95 cm high and has an inner diameter of approximately 60 cm. The catalyst basket is provided with a flange on the outside and open at the top and holds a layer of alumina catalyst 1.6 with a depth of about 90 cm, which is applied to a grate which forms the bottom of the catalyst basket 15. The catalyst 16 is in the form of porous pieces consisting essentially of ^ -Al 2 O 3 and ranging in size from 0.48 to 0.96 cm. The catalyst was prepared from commercially available activated alumina by heating in such a way that it was only ι hour in the temperature range from 580 to 600 °.
Der äußere Teil des Katalysatorbehälters 17 ist ein wärmeisolierter Zylinder von etwa 105 cm Höhe und etwa 7° cm innerem Durchmesser, der am Boden geschlossen ist, innen mit Flanschen und mit einem Abzugsrohr 18 in, der Nähe des· Kopfes versehen. Das schwefelwasserstoffhaltige Gasgemisch wird von dem Vorwärmer abwärts durch die Katalysatorschicht geleitet und kehrt aufwärts durch den Ringraum zwischen dem Katalysatorkorb 15 und dem äußeren Teil des Katalysatorbehälters 17 nach oben zurück und tritt dann über das Rohr 18 zum Kühler 19 aus. Die Höchsttemperatur des Katalysators liegt bei etwa 3700, und die Temperatur am Rohr 18 beträgt etwa 3300. Die angenäherte Zusammensetzung des Gases beim Rohr 18 ist 68, 65 VoH2S, 7%. NH3, 0,015 «/0 HCN, 13% CO2, 6,10% CO, 0,9% H2, i,65% N2 und 2,68°/o Wasserdampf. Der Kühler 19 besitzt die Form eines schlangenartigen Gestelles von hintereinandergeschalteten Rohren, durch welche das Gas aus dem Rohr 18 nach oben geleitet wird.The outer part of the catalyst container 17 is a thermally insulated cylinder about 105 cm high and about 7 ° cm inner diameter, which is closed at the bottom, internally flanged and provided with a discharge pipe 18 in, near the head. The gas mixture containing hydrogen sulfide is passed downwards from the preheater through the catalyst layer and returns upwards through the annular space between the catalyst basket 15 and the outer part of the catalyst container 17 and then exits via the pipe 18 to the cooler 19. The maximum temperature of the catalyst is about 370 ° and the temperature at tube 18 is about 330 ° . The approximate composition of the gas at pipe 18 is 68.65 VoH 2 S.7%. NH 3 , 0.015% HCN, 13% CO 2 , 6.10% CO, 0.9% H 2 , i, 65% N 2 and 2.68% water vapor. The cooler 19 is in the form of a serpentine frame of pipes connected in series, through which the gas from the pipe 18 is directed upwards.
Das Kühlwasser wird über die Außenflächen der Rohre des Gestelles in hinreichender Menge herabgeleitet, um sicherzustellen, daß das Gas bis auf eine Temperatur von etwa 25 ° abgekühlt wird, gerade oberhalb seines Taupunktes, bevor es zum Ammoniakwäscher 20 geleitet wird.The cooling water is drained down in sufficient quantity via the outer surfaces of the pipes of the frame, to ensure that the gas is cooled down to a temperature of about 25 °, just above its dew point before it is sent to the ammonia scrubber 20.
In diesem Teil wird das Gas im Gegenstrom mit einem Wasserstrom in Berührung gebracht und gewaschen, der aus einer Leitung 21 mit einer Temperatur von etwa 120 und einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 318 1 je Stunde eintritt.In this part of the gas is brought in counter-current with a water stream into contact and washed, the a flow rate of about 318 1 enters from a conduit 21 with a temperature of about 12 0 and per hour.
609 547/515609 547/515
Claims (9)
Deutsche Patentschrift Nr. 215 532.Considered publications:
German patent specification No. 215 532.
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE955318C (en) | Process for removing hydrogen cyanide from gases containing more than 10 percent by volume hydrogen sulfide | |
DE2414333C3 (en) | Process for the selective separation of nitrogen oxides from exhaust gases | |
DE3303039C2 (en) | Process for the removal of hydrogen sulfide and / or carbonyl sulfide from gases | |
DE3131257A1 (en) | METHOD FOR REMOVING SULFUR HYDROGEN FROM GASES | |
DE2316837B2 (en) | PROCESS FOR RECOVERING METALS FROM A USED CATALYST OBTAINED IN THE REMOVAL OF SULFUR FROM CRUDE OIL | |
DE3228481A1 (en) | REACTION MEASURES, METHOD FOR THEIR PRODUCTION AND THEIR USE | |
DE2646753B2 (en) | Process for the catalytic treatment of exhaust gases | |
EP0499095A1 (en) | Catalysts for removing sulphuric compounds from technical gases, process for preparation and application | |
DE1260675B (en) | Process for the steam reforming of hydrocarbons | |
EP0051156B1 (en) | Process for the simultaneous destruction of trace components in reaction gases obtained in the synthesis of melamine | |
EP0514729B1 (en) | Process for removal of ammonia contained in gases | |
DE19609284A1 (en) | Treating granular sulphidic ores containing gold and/or silver | |
DE1028126B (en) | Process for the preparation of a mixture containing melamine and cyanamide from urea | |
DE1542222A1 (en) | Process for converting carbon monoxide with steam | |
DE69125479T2 (en) | METHOD FOR PRODUCING MOLDED ACTIVE COOKS FOR DESULFURATION AND DENITRIFICATION WITH HIGH DENITRIFICATION PERFORMANCE | |
EP0559010B1 (en) | Catalyst for hydrolysing carbonylsulfide | |
DE2442986A1 (en) | PROCEDURE FOR THE REMOVAL OF NITROGEN OXYDES FROM GASES | |
DE1247283B (en) | Process for the removal of sulfur oxides from exhaust gases with the recovery of sulfuric acid | |
DE2646627C2 (en) | ||
DEN0005261MA (en) | ||
DE2447221C3 (en) | Process for the destruction of hydrogen cyanide gas | |
DE69024900T2 (en) | Catalytic oxidation of ammonia | |
DD240672B5 (en) | Process for the purification of carbon dioxide | |
DE865337C (en) | Process for the production of anti-knock fuels | |
DE806440C (en) | Process for the production of unsaturated aldehydes |