PL10650B1 - Sposób skraplania i rozdzielania mieszanin gazowych w niskiej temperaturze. - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 4 grudnia 1926 r. dla zastrz. 1, 2, 5; 25 marca 1927 r. dla zaslrz. 3, 4 (P^rancja).Wynalazek dotyczy sposobu skraplania i rozdzielania w niskiej temperaturze mie¬ szanin gazowych, np. przez czastkowe skraplanie przemyslowych mieszanin gazo¬ wych, jak gazów z pieców koksowych, ga¬ zu swietlnego, w celu wytwarzania wodo¬ ru, jak równiez w celu wytwarzania tlenu i azotu ze skroplonego powietrza.Przekonano sie, ze przy tego rodzaju skraplaniu w niskiej temperaturze nalezy koniecznie zapobiec obecnosci zwiazków tlenków azotu w obrabianej mieszaninie, zwiazki te bowiem gromadza sie w zimnych czesciach przyrzadu; w tych miejscach zbieraja sie równiez pewne weglowodory, np. acetylen, które same lub w polaczeniu z temi weglowodorami moga dac zwiazki niestale, które spowodowalyby wybuchy.Przerabiana mieszanine gazowa uwal¬ nia sie praktycznie od calej zawartosci zwiazków tlenków azotu, np. poddajac te mieszanine dzialaniu wysokiej temperatu¬ ry, przy której te zwiazki rozpadaja sie na tlen i azot.Nalezy zaznaczyc, ze przy uzyciu ga¬ zu z pieców koksowych lub gazu swietlne¬ go, zwiazki tlenków azotu moga pochodzic stad, ze kwas siarkowy, przeznaczony do usuwania z tych gazów amonjaku w po¬ chlaniaczach, zawiera czestokroc tlenki a- zotu w postaci kwasnego siarczanu nitro- zylu lub jemu podobnych. Tego rodzajukwas wprowadzony do (pochlaniaczy a- monjaku znajduje jsje w cieczy, która go rozciencza, »a'J'ó* powoduje ijego rozklad z wydzieleniem zwiazków tlenków azotu; zwiazki te wytwarzaja sie równiez przez dzialanie na siarczan nttrozylu zwiazkami odtleniajacemi, np. siarkowodorem, zawar¬ tym w gazie pochodzacym z destylacji we¬ gla. Utworzone w ten sposób zwiazki po¬ rywane sa przez gaz poza pochlaniacz, wiec nalezy Eapobiec przedostawaniu sie ich do przyrzadów czastkowego skraplania przy wytwarzaniu wodoru.Aby zapobiec obecnosci zwiazków tlen¬ ków azotu nalezy usunac azot z kwasu siarkowego uzytego do odzyskiwania a- monjaku; w tym celu przez kwas przepu¬ szcza sie odpowiedni gaz odtleniaijacy. W koksowniach i gazowniach mozna w tym celu z korzyscia stosowac czesc gazu su¬ rowego wydzielonego z wegla, który sie potem skrapla, poniewaz zawiera on tlen¬ ki przeznaczone do usuniecia; mozna rów¬ niez stosowac gazy odmieniajace, zawiera¬ jace siarkowodór, pochodzace z przekra- plania wody amonjakalnej w koksowni albo pochodzace z roztworów amonjakalnych, uzytych do chemicznego oczyszczania gazu przed jego skraplaniem.Wydzielanie zwiazków azotowych z kwasu siarkowego mozna wykonywac spo¬ sobem ciaglym zapomoca belkotania i kra¬ zenia gazu odtleniajacego w kwasie siarito- wym doprowadzanym stale; odbywa sie to w) zbiorniku, znajdujacym sie pod cisnie¬ niem w stosunku do pochlaniacza amonja¬ ku, dokad nastepnie doprowadza sie kwas bez zwiazków azotowych. Jednakze w praktyce przekonano sie, ze sie otrzymuje wyniki bardziej równomierne, a nade- wszyslko dajace sie latwiej kontrolowac, jezeli zamiast sposobu poprzedniego stoso¬ wac przerywany sposób pracy, wyjasniony ponizej.W tern urzadzeniu stosuje sie dwa zbiorniki z kwasem, jeden z nich sluzy do wydzielania zwiazków azotowych z kwasu, podczas gdy drugi zawiera kwas czysty, zasilajacy pochlaniacz amonjaku, nastep¬ nie zas dzieje sie odwrotnie. Oba te zbior¬ niki A i B polaczone sa zapomoca odpo¬ wiednich przewodów zaopatrzonych w kur¬ ki, doprowadzajace gaz odtleniaijacy C.Kurki, doprowadzajace gaz odtleniajacy ze sprezacza S, rozmieszczone sa tak, ze¬ by gaz dostawal sie do zbiornika A, zawie¬ rajacego kwas ze zwiazkami azotu i nie przedostawal sie do zfaiortriika B, który za¬ sila w danej chwili przez kurek D pochla¬ niacz aimonjaku.Gaz odtleniajacy przepuszcza sie przez zbiornik A dotad, az analiza wykaze zu¬ pelny brak tlenków azotu w kwasie. W tej chwili zbiornik B opróznia sie z zawartego w nim kwasu, zbiornik A laczy sie przez otwarcie odpowiednich kurków z pochla¬ niaczem amonjaku, do którego splywa ze zbiornika A czysty kwas, podczas gdy gaz odtleniajacy wpuszcza sie do zbiornika B, jak równiez i kwas przeznaczony do wy¬ dzielania zwiazków azotu. Takie urzadze¬ nie do pracy nieciaglej jest wogóle wygod¬ niejsze, poniewaz umozliwia dokladna kontrole, tu niezbedna.Nalezy znaznaczyc, ze w kwasie z wy¬ dzielonemu zwiazkami azotowemi zapomo¬ ca siarkowodoru, zawartym w gazie odmie¬ niajacym, straca sie siaifee i pewne zanie¬ czyszczenia, jak anszenik, które mozna od¬ dzielic przez odcedzanie i odsaczanie; tak oczyszczony kwas daje siarczan amonjaku czysciejszy i bielszy od tegoz siarczanu, wyrabianego zwykle w koksowniach.Przy usuwaniu tlenków azotu, gdy przerabiane gazy zawieraja gazy odtlenia- jace, mianowicie wodór, w wiekszej ilosci w stosunku do tlenków azotu, w rzeczywi¬ stosci stwierdzono, ze mozna osiagnac praktycznie zupelne usuniecie tlenków a- zotu przez ich wzbogacenie wodorem w o- becnosci metali i w temperaturach nizszych od temperatur, przy których moznaby — 2 —wE*Hgacic wodorem te tlenki, gdyby sie one znajdowaly w duzej ilosci w obrabia¬ nym gazie.W obecnosci np. zredukowanej miedzi wystarcza w tym celu temperatura okolo 100°C w obecnosci zas zredukowanego ze¬ laza — okolo 125°C. Poza tern przekonano sie, 2e w tych -warunkach, zapomoca odpo¬ wiednie) temperatury, nietylko mozna u- sunac tlenki azotu zawarte w gazach, lecz nastepuje tu takze wzbogacanie wodorem acetylenu, który móglby równiez znajdo¬ wac «sie w przerabianych gazach; chociaz wzbogacenie wodorem tlenków azotu za¬ chodzi latwiej od wzbogacania wodorem acetylenu, jesli ciala te nie sa zmieszane, stwierdzono jednak, ze w mieszaninie obie te reakcje przebiegaja równolegle ponad tym saniym katalizatorem. Przy uzyciu zre¬ dukowanego zelaza temperatura powinna dosiegac okolo 200°C, aby otrzymac calko¬ wite wzbogacenie wodorem tlenków azotu i acetylenu.Spostrzezono, ze w razie, gdy przera¬ biana mieszanina gazowa zawiera tlenek wegla i etylen, to ten ostatni praktycznie nie ulqga wzbogaceniu, wodorem. W tych warunkach mozna rzadach do skraplania i stosowac pózniej do wyrobu alkoholu.Przyklad. Gaz z pieców koksowych, oczyszczony zwyklym sposobem i sprezo¬ ny albo niestprezony, przepuszcza sie po¬ nad miedzia, ogrzana do temperatur niz¬ szych od 2000|C i zaleznie od stanu kata¬ lizatora stwierdzono, ze gaz po tej prze¬ róbce praktycznie nie zawiera juz tlenków azotu ani acetylenu.Inny sposób uisuwania tlenków azotu polega na tern, ze gaz wprowadza sie w zetkniecie przy wysokiej temperaturze z roztworem siarczanu amonjaku, który w tych warunkach wydziela azot, przyczem wytwarza sie kwas siarkowy.Powyzszy sposób wzbogacenia wodorem, usuwajacy jednoczesnie tlenki azotu i ace- tylwn, fest szczególnie wainy, gdy idzie o calkowite aljbo czesciowe usuniecie ace¬ tylenu z przerabianej mieszaniny gazowej tak, zeby w przyrzadzie skraplajacym za¬ pobiec niedogodnosciom, spowodowanym przez osadzanie sie acetylenu stalego, któ¬ ryby mógl sie wydostawac skutkiem roz¬ puszczania sie w plynach etylenowych, skraplanych w przyrzadach do skrapla¬ nia.Unika sie równiez niebezpieczenstwa wybuchu, spowodowanego obecnoscia ace¬ tylenu stalego albo tez acetylenków meta¬ li, które moga sie wytworzyc w przyrza¬ dach albo takze obecnoscia zwiazków a- cetylenu z innemi zwiazkami, jak np. tlen¬ kami azotu. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób skraplania i rozdzielania 'mieszanin glazowych w niskiej temperatu¬ rze, znamienny tern, ze przed obróbka w niskiej temperaturze usuwa sie praktycz¬ nie cala ilosc zwiazków tlenków azotu, za¬ wartych w mieszaninie gazowej.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, w zastoso¬ waniu do takiej mieszaniny gazowej, jak gazy z pieców koksowych lub gaz swietlny, znamienny tern, ze gaz pozostawia swój amonjak w pochlaniaczach z kwasem siar¬ kowym, przyczem stosuje sie kwas siarko¬ wy bez zwiazków azotowych, które od¬ dziela sie, przeprowadzajac przez ten kwas odpowiedni gaz odtleniajacy, pochodzacy z destylacji wegla.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze tlenki azotu pod cisnieniem atmosferycznem lub zwiekszonem wzboga¬ ca sie wodorem w obecnosci katalizatora w niskiej temperaturze, przyczem tempe¬ rature mozna tak dobrac, aby jednoczesnie i acetylen zawarty w przerabianych mie¬ szaninach gazowych mógl byc wzbogacony wodorem.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamien- — 3 -ny tern, ze tlenki azotu rozklada sie pod cisnieniem atmosferycznem lub podwyz- szonem zapomoca goracych roztworów siarczanu amonjaku.
5. 5. Urzadzenie do wykonywania spo¬ sobu wedlug zastrz. 2, znamienne tern, ze oklada sie z dwóch zbiorników z kwasem, z których jeden zawiera kwas siarkowy przeznaczony do wydzielania zwiazków azotu, podczas gdy drugi zawiera kwas czysty i zasila pochlaniacz amonjaku. „L'Air Liauid e" S o c i e t e Anonyme p o u r l'C tude et TE xp loit at ion des Proce des Georg es Claude. Zastepca: L Myszczynski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego. Warszawa. PL