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Publication number: DEN0005466MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 3. Mai 1952 Bekanntgemacht am 28. Juni 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung' betrifft ein Verfahren, zur Entfernung von Ammoniak aus Gasen, die reich an Schwefelwasserstoff sind und auch Kohlendioxyd enthalten. Solche Gase werden erhalten, wenn man die beim Waschen, der Kohlendestillationsgase nach dem Koppersverfahren z. B. mit; einer wäßrigen Natriumcarbonatlösung anfallenden Waschflüssigkeiteti weiterverarbeitet.

Die aus den Waschflüssigkeiten der flüssigen Reinigungsanlagen nach Kopρers durch Behandlung mit Dampf erhaltenen Gase bestehen aus Schwefelwasserstoff, Kohlendioxyd und Cyanwasserstoff. Die Anwesenheit von Cyanwasserstoff ist unerwünscht, wenn das Gas in Clausöfen oder in, Kontaktanlagein für die Herstellung¹ von Schwefel oder Schwefelsäure: verbrannt: werden, soll.

Es sind Verfahren bekannt, durch die Cyanwasserstoff aus dem Gas entfernt und als Natriumcyanidlösung oder als wasserfreier Cyanwasserstoff verkauft werden kann.

Nach einem älteren Vorschlag besteht ein anderes Verfahren zur Behandlung des Cyanwassarstoffes darin, daß das Gasgemisch mit Wasserdampf bei erhöhter Temperatur, die 500° nicht überschreitet,

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in Gegenwart eines Komtaktkatalysators umgesetzt wird!, um den Stickstoffgehalt des Cyanwasserstoffes in Ammoniak umzusetzen,. Die anfallenden Gase enthalten neben Schwefelwasserstoff jioch Kohlendioxyd, Kohlenmönoxyd und Ammoniak.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, das ■ Ammoniak aus diesen, Gasen zu entfernen, bevor der Schwefelwasserstoff zu einem Clausofen oder einer Kontaktsäureanlagle geleitet wird.

ίο Es ist bereits· bekannt, daß ein Waschen, mit Schwefelsäure das Ammoniak entfernt, ohne mehr als einen zu vernachlässigendem Anteil des Schwefelwasserstoffes zu absorbieren, aber dies Verfahren erfordert eine spezielle säurefeste Ausrüstung. Ein Waschen mit Wasser umgeht die Notwendigkeit einer kostspieligen Ausrüstung, aber selbst; wenn eine Sprudelkapselkolonne verwendet wird, wird mehr als ein, Äquivalent Schwefelwasserstoff mit dem Ammoniak absorbiert.

ao Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, die Vorteile der Wasserwäsche sicherzustellen, ohne die obenerwähnten Verluste an Schwefelwasserstoff in Rechnung setzen zu müssen, indem in, einer

. zweiten Stufe Luft oder ein anderes inertes Gas durch die wäßrige Waschflüssigkeit zur Verdrängung von, gelöstem Schwefelwasserstoff geleitet wird.

Nach der vorliegenden. Erfindung wird somit ein Zweistufenverfahren, . für die Entfernung von Ammoniak aus Gasen, die Schwefelwasserstoff, Ammoniak sowie Kohlendioxyd enthalten, geschaffen. Dieses Verfahren umfaßt in der ersten Stufe ein Waschen des Gases mit Wasser und in der zweiten Stufe ein Hindurchleiten von Luft oder einem anderen inerten Gas durch, die wäßrige Waschflüssigkeit aus der ersten Stufe, wobei die Luft oder das andere inerte Gas darauf mit dem in die erste Stufe eintretenden Gas vereinigt wird.

Es ist bekannt, daß in Lösung eine Reaktion zwischen Kohlendioxyd und Ammoniak ziemlich langsam verläuft, und beim Durchführen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist es deshalb notwendig, eine Vorrichtung zu verwenden, in, der die Waschflüssigkeit vor dem Ausblasen eine solche Zeit zurückgehalten^; wird, daß dieser Umsatz angenähert vollständig ablaufen kann.

Es wurde gefunden, daß eine Sprudelkapselkolonne mit verhältnismäßig tiefen, Trögen, für die Durchführung der vorliegenden Erfindung gut geieignet ist, wobei d!as zu behandelnde Gas in die Kolonne unterhalb von zwei oder mehreren Zwischenboden eingeleitet wird, auf denen die erste Stufe der Wasche stattfindet, aber oberhalb eines.oder mehrerer. ^Zwischenboden, auf denen die Behandlung mit Luff oder einem anderen inerten Gas erfolgt. . ·· .

An Stelle eine Sprudelkapselkolonne zu verwenden, ist es auch möglich, eine Füllkörperkolonne mit zwei Füllkörperabschnitten zu, benutzen, in, der das Gas unterhalb des oberen Füllkörperabschniittes und die Luft oder'.das· inerte Gäs unterhalb' des unteren Füllkörperabschnittes eingeleitet werden. Oder es kann ein .-Fullkorperkolonnenpaar verwendet werden,, von denen die erste Kolonne zur Absorption des Ammoniaks mit Wasser und die zweite zur Behandlung des Waschwassers mit Luft oder einem inerten Gase dient, das sich darauf mit dem in die erste Kolonne eintretenden, Gas mischt.

Als weitere Ausführungsform kann das Verfahren in, einem horizontalen Vielstufenwascher bekannter Bauart durchgeführt werden.

Die Wäsche wird normalerweise bei ■ Lufttemperatur durchgeführt, und das von der Anlage zur Hydrolyse des Cyanwasserstoffes bei einer Temperatur von 250 bis 500⁰, z. B. 320⁰, kommende Gas wird daher auf eine Temperatur zwischen 15 und, 24⁰ abgekühlt.

Da das das vorliegende- Verfahren verlassende Gas in einem Clausofen verbrannt oder in einer Kontaktsäureanlage verwendet werden soll, muß ihm schließlich Sauerstoff zugegeben werden, und die Zugabe von Luft, z.B. bis zu 50 Volumprozent, ist daher nicht nachteilig. Auch, andere Gase, die mit Schwefelwasserstoff und Ammoniak nicht reagieren, können verwendet werden, falls sie verfügbar sind,, obgleich sie keinen Vorteil gegenüber Luft bieten.

Nach Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung kann die wäßrige arnmoniakalische Flüssigkeit: der Ammoniakflüssigkeit des Reinigungssystems des Steinkohlengases zugegeben werden.

Das folgende ist eine Beschreibung einer Durchführungsweiise der Erfindung an Hand, eines Beispiels. 95.'

Beispiel

Das Gasgemisch aus einer Anlage zur Hydrolyse von Cyanwasserstoff, das, in Volumprozent, 71% · Schwefelwasserstoff, i4°/o Kohlendioxyd, 7,5% 10Ό Kohlenmönoxyd und 7,5 °/o Ammoniak enthält, wurde von 400 auf 24⁰ mit Hilfe eines Luftkühlers abgekühlt und dann mit einer Geschwindigkeit von etwa 125 m³ je Stunde, gemessen bei 15⁰ und etwa 750 mm Quecksilber, in eine Sprudelkapselkolonne eingeleitet, in der es im Gegenstrom mit etwa 18 bis 22,5 1 Wasser je Stunde bei 15⁰ gewaschen wurde. Die Sprudelkapselkolonne bestand aus einer Kolonne mit etwa 45 cm Durchmesser und zehn 'Zwischenboden, wobei der Gaseinlaß sich zwischen dem zweiten und dritten Zwischenboden oberhalb des Fußes der Kolonne befand. Jeder Zwischenboden hatte einen Verschluß von etwa 2,5 cm Durchmesser und war mindestens 15 cm hoch mit Flüssigkeit bedeckt. Die. Wäsche verminderte den Ammoniakgehalt des Gases beim Hindurchleiten durch die Kolonne um 99%. ;

Luft wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 56,4 m³ je Stunde in den Fuß der Kolonne eingeleitet, um Schwefelwasserstoff aus der Flüssigkeit, die über die beiden Böden unterhalb des Gaseinlasses floß, abzutreiben, worauf sich dann die Luft, die jetzt über 10% Schwefelwasserstoff, aber weniger als 0,3 °/o Ammoniak enthält, mit dem -.. Hauptgasgemisch vereinigte,-das nach" oben über die acht Böden strömte. Hierdurch wurde-dör

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Schwefelwasserstoff in der Waschflüssigkeit auf weniger als 2 % des gesamten Schwefelwasserstoffes des Gases vermindert. Ohne die beiden Abstreiferböden würden, etwa 8 bis 10% des Schwefelwasserstoffes mit der Waschflüssigkeit entfernt werden.

Die Flüssigkeit vom Fuß der Kolonne wurde in die Ammoniakflüssigkeit des Reinigungssystems des Steinkohlengases gegeben. Das Schwefelwasserstoff-Luft-Gemisch wurde in einem Clausofen verbräunt oder direkt zu einer Schwefelsäurekontaktanlage geleitet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Verfahren zur Entfernung von Ammoniak aus Gasen, die Schwefelwasserstoff und. Ammoniak sowie Kohlendioxyd, enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas mit Wasser gewaschen wird und daß anschließend Luft oder ein anderes inertes Gas durch das gebrauchte Waschwasser geblasen und darauf mit dem zu waschenden Ausgangsgas vereinigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß die Behandlung des Waschwassers mit Luft oder inertem Gas erst nach einer Zeitspanne vorgenommen wird, innerhalb der Kohlendioxyd und Ammoniak miteinander reagieren können.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sprudelkapselkolonne mit: tiefen Trögen verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zu behandelnde Gas in die Sprudelkapselkolonnei unterhalb von zwei oder mehreren, Zwischenböden eingeleitet wird, auf welchen die erste Stufe der Wäsche stattfindet, aber oberhalb von einem oder von mehreren Zwischenböden, auf denen die Behandlung mitLuft oder einem anderen inertem Gas erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kolonne mit zwei Füllkörperabschnitten verwendet wird und das zu behandelnde Gas unterhalb des oberen. Füllkörperabschnittes eingeführt, während die Luft oder das andere inerte Gas unterhalb des unteren Abschnittes der Füllkörper eingeleitet wird.
6. Verfahren nach- Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Füllkörperkolonnenpaar in Serie geschaltet verwendet wird, von denen die erste Kolonne für die Absorption des Ammoniaks und die zweite für die Behandlung mit Luft oder einem anderen inerten Gas verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein horizontaler Vielstufenwascher¹ verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wäsche bei Lufttemperatur durchgeführt wird.
9. Verfahren nach. Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zu behandelnde Gas in die Waschvorrichtung mit einer Temperatur zwischen 250 und 500⁰ eingeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9,< dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Waschflüssigkeit geleitete Luft bis zu 50 Volumprozent des zu behandelnden Gases beträgt.