PL11865B1 - Sposób wydzielania skladników gazów z pieców koksowych i innych mieszanin gazów, zawierajacych weglowodory i tlenki wegla. - Google Patents

Description

Dotychczas wydzielanie [produktów u- bocznych zawartych w gazach pieców ko¬ ksowych odbywa sie po wyjsciu tych ga¬ zów z pieca i oziebieniu ich do pewnej tem¬ peratury, przyczem wydziela sie para wodna i pary smoly, zawierajace rówmiez czesc amonjaku. Nastepnie bardzo czesto plócze sie omawiane gazy woda w celu u- suniecia -wiekszej czesci amonjaku, a po¬ tem olejem plóczlkowyra. w celu wydziele¬ nia benzolu. Oprócz tego oczyszcza sie je¬ szcze te gazy od siarkowodoru, stosujac metody suche lub mokre.Przy przeróbce gazów pieców kokso¬ wych zapomoca kompresji i silnego ozie¬ biania w celu otrzymania czystego wodoru lub mieszaniny wodoru i azotu, okazalo sie, ze dotychczasowy sposób otrzymywa¬ nia produktów ubocznych jest niekorzystny z dwóch wzgledów. Po pierwsze usuwanie benzolu nie jest dostateczne, a resztki zwiazków benzolu moga latwo zatkac przyrzady pracujace przy niskiej tempe¬ raturze; po drugie okazalo sie, ze oprócz tak zwanych produktów ubocznych nale¬ zy usuwac jeszcze inne uboczne skladniki,^ jezeli przyrzad do rozkladania gazu ma dobrze dziala£ Dd tf przedewszystkieifn kWas weglowy, dalej zwiazki'siatkowe, cyjanowe i inne zwiazki azotu, a wreszcie acetylem, i jego homologi.Jakkolwiek zawartosc acetylenu w skladnikach ubocznych jesit z reguly bar¬ dzo mala (najczesciej mniej niz 0,1%) jednak i to nieznaczne zanieczyszczenie moze byc bardzo szkodliwe.Niniejszy wynalazek polega na usuwa¬ niu wymienionych skladników i produktów ubocznych zapomoca amonjaku i acetonu przy jednoczesnem zastosowaniu cisnienia i niskiej temperatury.Wprawdzie znane sa sposoby usuwa¬ nia kwasu weglowego zapomoca wody a- monjafcalnej, lecz dotychczasowe metody nie dawaly dobrych wyników, bo kwas weglowy nie byl kompletnie usuwany.Specjalne badania wykazaly, ze przy¬ czyna jest niedostateczne stezenie wody amonjakalnej.W odniesieniu do stosowania acetonu i podobnie dzialajacych rozpuszczalników onganicznych o niskiej temperaturze krzep¬ niecia (np. eter metylowo^dimetylowy, eter etylido-dietylowy, octan etylowy) wiemy, ze takie rozpuszczalniki pochlaniaja duze ilosci acetylenu; z gazów zawierajacych a- cetylenu mniej niiz 0,1 %, przy cisnieniu np. 10 atm i temperaturze —60°C, pochlania¬ nie to jest tak dokladne, ze oczyszczony w ten sposób gaz koksowniczy zawiera a- cetylenu ponizej 1/10,000%, Zawartosc taka nie jest juz szkodliwa i mozna ja je¬ szcze sto razy zmniejszyc przez zastoso¬ wanie temperatury minus 90° C.Koniecznosc sprezania gazu koksowni¬ czego nie powieksza kosztów utrzymania produktów ubocznych, gdyz w celu pózniej¬ szego rozdzielenia tego gazu na jego po¬ szczególne skladniki trzeba go i tak spre¬ zyc najmniej do 10—30 atm. Z tych sa¬ mych powodów nie powieksza kosztów o- ziebianie, stosowane w mysl nowej me¬ tody.Przy tern wszystkiem korzystna jest niska temperatura krzepniecia wodnych roztworów amonjaku.Przyklad wykonania urzadzenia do przeprowadzenia sposobu niniejszego przedstawia rysunek.Gaz uchodzacy z pieca koksowego 1 wchodzi do plóczki smolowej 2, poczerni oziebia sie w chlodnicy 3 do odpowiedniej temperatury, przyczem skroplone pary smoly i wody gromadza sie w zbiorniku 4.Nastepnie prowadzi sie gaz do zbiornika 5, skad pobiera go wielostopniowa spre¬ zarka 6. Gaz mozna chlodzic przy przej¬ sciu go z jednego stopnia do drugiego, przyczem skroplmy, zwlaszcza naftalina i antracen, gromadza sie w zbiornikach 7.Sprezony gaz oziebia sie dalej w chlodni¬ cy 8, przyczem benzol wydziela sie pra¬ wie zupelnie i gromadzi sie w zbiorniku 9.Gaz przeplywa przez wieze plóczkowe 10, U, 12, które sa zaopatrzone w ruszty 13 i ewentualnie w pierscienie Raschiga. Wie¬ ze 12 zasila sie plynnym" amonjakiem za¬ pomoca pompy 14. Pompa 15 przeprowa¬ dza amonjak z wiezy 12 do 11, a pompa 16 — z wiezy U do 10. Ciecz amonjakal- na, zawierajaca kwas weglowy, siarke, cyjan i resztki benzolu, dostaje sie do zbiornika 17, a potem podlega dalszej przeróbce.Okazalo sie, ze na gazy koksownicze, zawierajace wiele kwasu weglowego, do¬ brze dzialac amonjakiem mniej silnie ozie¬ bionym, natomiast na gazy, zawierajace malo kwasu weglowego, amonjakiem bar¬ dzo silnie oziebionym; w tym celu ustawia sie w przejsciu od wiezy 10 do 11 i od wiezy 11 do 12 chlodnice gazowe 18 o wielkiej sprawnosci.Gaz wchodzi potem do wiezy 19,. na¬ stepnie ido wiezy 20, w których plóez/e sie go acetonem doprowadzanym zapomoca pompy 21 do wiezy 20, skad pompa 22 - 2 —przeprowadza aceton dalej do wiezy 19.Wieze 19, 20 moga byc zaopatrzone takze w ruszty 13 i pierscienie Raschiga. Aceton zawierajacy acetylen i inne uboczne sklad¬ niki wchodzi do zbiornika 23, a stad od¬ chodzi do regeneratora.W razie potrzeby wprowadza sie po¬ tem gaz do kotla 24, w którym plócze go sie zapomoca jakiegos kwasu o niskiej temperaturze krzepniecia. Kwas doprowa¬ dza sie do kotla 24 zapomoca pompy 25.Wymienione pompy moga byc uruchomia¬ ne oddzielnie, w grupach lub wspólnie, np. przy pomocy wspólnego walu 26 i silnika 27. Gaz dostaje sie potem do zbiornika 28 napelnionego materjalem o wielkiej zdol¬ nosci pochlaniania gazów, jak np. czynny wegiel, zel krzemowy, wapno sodowe w celu powstrzymania par uzytych cieczy plóczkowych. Zapomoca wentyla rozdziel¬ czego 29 wpuszcza sie potem gaz do jed¬ nej z chlodnic 30 wlaczonych równolegle, gdzie gaz oziebia sie bardzo silnie, przy- czem powstajace skroplimy gromadza sie w zbiornikach 32.Przy takiem polozeniu zaworów 29 i 33, jak na rysunku, przeplywa gaz przez chlodnice 31. Gaz oziebiony w ten sposób do temperatury np. minus 90° wchodzi do rozdzielacza 34, w którym rozdziela go sie na poszczególne skladniki albo grupy skladników.Proces odbywa sie az do chwili prze¬ plywania gazów do zaworu 29 sposobem ciaglym, tylko chlodnice 30 i 31 pracuja, perjodycznie. Praca wi^z plóczkowych moze byc równiez przerywana, jezeli wla¬ czy sie wieze równolegle; koniecznosc ta¬ ka zachodzi wtedy, gdy predkosc prze¬ plywu gazu jest bardzo wielka, albo za¬ wartosc ubocznych skladników jest tak wielka, ze to mogloby spowodowac zatka¬ nie przyrzadów.Do chlodzenia przerabianych gazów mozna uzyc zimnych, rozwodnionych sola¬ nek (np. (przy skraplaniu benzolu w chlod¬ nicy 8) albo zastosowac parowanie amó- njaku (np. w chlodnicach 12), albo zapo¬ moca bardzo zimnych frakcyj gazowych, wychodzacych z rozdzielacza gazowego 34.Do plókania moze sluzyc stezona woda amonjakalna, zawierajaca np. 25—50% amonjaku, albo skroplony £az amonja¬ kowy.Przy wykonywaniu opisanego procesu mozna wprowadzac liczne zmiany, lecz najkorzystniej jest przeprowadzac oma¬ wiany proces tak jak wyzej podano, to znaczy, ze przeplywajace gazy plócze sie przy coraz nizszej temperaturze zapomo¬ ca stale swiezszej amonjakalnej cieczy plóczkowej. Sposób ten umozliwia doklad¬ niejsze neutralizowanie cieczy plóczkowej, bo stosunkowo gorace jeszcze gazy z pie¬ ca koksowego stykaja sie z ciecza, która jest juz silnie nasycona, wypedzaja z niej wolny amonjak do nastepnych wiez plócz¬ kowych znacznie zimniejszych. Wskutek tego gaz styka sie wkoncu z amonjakiem prawie czystym1 a tern samem jego zawar¬ tosc kwasu weglowego, siarki i zwiazków cyjanowych spada prawie do zera.Wydzielajace sie czesciowo sole amo¬ nowe oraz snieg benzolowy móglby wy¬ twarzac na sciance przyrzadów osady, wiec w celu unikniecia tej niedogodnosci dodaje sie do cieczy plóczkowej domie¬ szki trudno lotnych materjalów olejowych lub sluzowatych, jak np. parafiny, przy- czem ciezar wlasciwy tych domieszek po¬ winien byc w przyblizeniu równy ciezaro¬ wi wlasciwemu cieczy plóczkowej.W cieczy acetonowej pozostanie z re¬ guly nieco amonjaku, co nie jest zreszta szkodliwe, bo amon jak mozna latwo od¬ dzielic, np. zapomoca kwasu (jak kwas siarkowy, azotowy, fosforowy), przyczem amon jak przechodzi w odpowiednie sole.Chcac gaz koksowniczy przed wejsciem do rozdzielacza uwolnic calkowicie od par amon jaku i acetonu, przeprowadza go sie przez jeszcze jedna wieze plóczkowa za- — 3 —silana roztworami kwasów o niskiej tempe¬ raturze krzepniecia, a potem przez zbior¬ nik napelniony mieszanina wapna palone¬ go i sody zracej, czynnym weglem albo ze¬ lem krzemowym.Wyzej podana kolejnosc przeróbki ga¬ zów zapomoca ajmonjaku i acetonu (roz¬ puszczalnika) nie musi byc zachowana.Mozna np. gaz naprzód sprezac, nastep¬ nie plókac acetonem i amonjakiem, a do¬ piero potem oziebiac do 60° lub —90°C w celu usuniecia par srodków plóc^kowych.Wiadomo, ze aceton miesza sie z amo- njakiem w szerokim zakresie róznych tem¬ peratur, tak iz w pewnych przypadkach plókanie acetonem i amonjakiem moze byc jednoczesne- W kazdym razie wydziela¬ nie sie acetonu w cieczy amonijakalnej i naodwrót niema praktycznego znaczenia w czasie procesu.Wspomniano juz, ze wraz z acetylenem wyplókuje sie jego homologi i imme sklad¬ niki, które latwo zamieniaja sie na zywi¬ ce pod dzialaniem organicznych rozpu¬ szczalników (jak np. aceton).Wreszcie nalezy nadmienic, ze opisa¬ ny sposób nadaje sie równiez do przerób¬ ki innych gazów zawierajacych podobne skladniki uboczne, wiec np. do przeróbki gazów tlenia, rozszczepiania i t. d.Skropliny gromadzace sie w poszcze¬ gólnych zbiornikach, jak antracen, naftali¬ na i benzole, oczyszcza sie potem zwyklym sposobem.: Amonjakalna ciecz plóczkowa, zawie¬ rajaca wieksza czesc pozostalych sklad¬ ników ubocznych, przerabia sie wprost za¬ pomoca kwasu, np. solnego, siarkowego, azotowego, fosforowego w celu przeprowa¬ dzenia amonjaku w sole, albo ogrzewa sie ja dostatecznie (np. do 80—100°C), przyczem amon jak wydziela sie z soli za¬ wartych w cieczy plóczkowej (weglan a- monowy, kadbid, siarczek, cyjanek).Jezeli amoojakalna ciecz plóczkowa ogrzewa sie z wymienionemi solami pod cisnieniem, to sole przemieniaja sie W wiekszej czesci w mocznik, wzglednie tio¬ mocznik.Jezeli sie uzywa mieszaniny amonjaku i acetonu, lub innych rozpuszczalników, to zuzyta ciecz plóczkowa mozna przerabiac równiez (z ogrzaniem lub bez ogrzania) zapomoca wymienionych kwasów, przy¬ czem amonjak wolny lub zwiazany zamie¬ nia sie na istale sole amonowe, tak iz po¬ wstaje prawie czysty aceton.Aceton (albo inny rozpuszczalnik) ob¬ ciazony acetylenem odpreza sie lub w ra¬ zie potrzeby przedestylowuje w specjal¬ nych naczyniach (23) w celu uwolnienia go od pochlonietych gazów. PL

Claims (9)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wydzielenia skladników gazów z pieców koksowych i innych mie¬ szanin gazów zawierajacych wodór, we¬ glowodory i tlenki wegla, przez sprezanie i oziebianie do temperatury nizszej od 100°C, znamienny tem, ze przed silnem o- ziebieniem poddaje sie mieszanine gazowa plókaniu zapomoca amonjaku i organicz¬ nych rozpuszczalników acetylenu, np. ace¬ tonu o niskiej temperaturze krzepniecia.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tem, ze do przeróbki wstepnej uzywa sie amonjaku w postaci stezonej.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny tem, ze amonjaku uzywa sie w po¬ staci skroplonego gazu amonjakowego.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tem, ze jako organiczna ciecz plóczko¬ wa sluzy aceton.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tem, ze wstepna przeróbka mieszaniny gazowej jest dwustopniowa.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamien¬ ny tem, ze pierwszy stopien przeróbki po¬ lega na dzialaniu na mieszanine gazowa amonjakiem, a drugi stopien na dzialanie rozpuszczalnikiem acetylenu. - 4 —
7. 7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze po wstepneni plakaniu gazów nastepuje ich oziebienie do temperatury np. 90°C( które powoduje prawie calkowi¬ te skroplenie par cieczy pióczkowych.
8. 8. Sposób wedlug zastrz, i i 7, zna¬ mienny tern, ze gazy wyplókane zapomoca amonjaku i organicznego rozpuszczalnika poddaje sie przed skropleniem par cieczy plóczkowych dzialaniu materjalów wiaza¬ cych srodki plóczkowe.
9. 9. Sposób wedlug zastrz. 8, znamien¬ ny tern, ze jako srodki wiazace pary cie¬ czy plóczkowej sluza kwasy, alkalja w stanie sitalym i materjaly absorbcyjne o czynnej powierzchni. Jegor Israel Bronn. Concordia Bergbau- Akt i en -Ges ells eh a f t. Zastepca: Dr. inz. M. Kryzan, rzecznik patentowy. M*ow J4 U Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL