Znane sposoby usuwania kwasu weglo¬ wego z gazów, polegajace na wymywaniu go roztworami mleka wapiennego, sody zra¬ cej lub tym podobnemi, nie sa ekonomicz¬ ne, W procesach, w których amonjak zo¬ staje otrzymywany lub zuzywany, próbo¬ wano go stosowac do oddzielania kwasu weglowego. Ten ostatni sposób posiada techniczne znaczenie tylko wówczas, sko¬ ro otrzymywane przy tern roztwory, zawie¬ rajace amonjak i kwas weglowy, moga zna- lesc bezposrednie zastosowanie, np, do o- trzymywania siarczanu amonowego z gi¬ psu.Wedlug wynalazku kwas weglowy od¬ dziela sie od amonjaku, wzglednie z gazów usuwa sie kwas weglowy zapomoca amo¬ njaku, w ten sposób, ze kwas weglowy wia¬ zany w cisnieniowej plóczce zapomoca a- monjaku otrzymuje sie najkorzystniej w sposób ciagly w postaci stalej soli amono¬ wej, np. dwuweglanu amonowego.W drugiej fazie procesu stale sole kwa¬ su weglowego i amonjaku gazuje sie celem oddzielenia kwasu weglowego i zrasza w przeciwpradzie woda pod bardzo zmniej- szonem cisnieniem, przyczem 80 — 98% kwasu weglowego oddziela sie od amon ja-ku. Otrzymane w ten sposób roztwory a- * monjaku zawieraja 100% doprowadzanego amonjakui 2«^- 2b% uzytego kwasu weglo¬ wego. Celem otrzymania calkowicie wolne¬ go od kwasu weglowego amonjaku, roztwo¬ ry ponownie sie gazuje i otrzymana mie¬ szanine gazów doprowadza sie ponownie do gazów, które maja byc oczyszczone, oraz poddaje dzialaniu plóczki cisnieniowej, przez co czesc amonjaku i kwasu weglowe¬ go stale krazy w procesie (patrz wykres fig- 2).Absorbcje pod cisnieniem przeprowadza sie korzystnie w paru, np. dwóch fazach, celem, po pierwsze, otrzymywania kwasu weglowego w plóczce cisnieniowej w szcze¬ gólnie korzystnej do dalszego procesu roz¬ dzielania postaci, np. jako dwuweglan, a po drugie celem ilosciowej absorbcji kwasu weglowego w owej plóczce, dzieki czemu amonjak za plóczka nie zawiera juz zupel¬ nie kwasu weglowego i moze byc otrzymy¬ wany jako amonjak plynny lub wodny.W pierwszej fazie procesu mieszanine gazów przemywa sie pod cisnieniem roz¬ tworem, zawierajacym amonjak i kwas we¬ glowy dotad, az roztwór przestanie iloscio¬ wo absorbowac kwas weglowy, wzglednie, az gazy, uchodzace z pierwszej fazy beda zawierac, np. 1 — 2% kwasu weglowego.Celem zapobiezenia wydzielaniu sie stalej soli amonowej podczas tej fazy temperatu¬ re cieczy plóczkowej utrzymuje sie pomie¬ dzy 45 — 60°C. W fazie plókania stosuje sie takie cisnienie gazu, by cisnienie czast¬ kowe amonjaku wynosilo conajmniej 1 atmosfere absolutna, jednak nie przekra¬ czalo 10 atmosfer absolutnych. W ten spo¬ sób otrzymane lugi ploczkowe wydzielaja po ochlodzeniu staly dwuweglan amonowy, latwo oddzielajacy sie od lugów macierzy¬ stych. Lug macierzysty, po dodaniu silnie amonjakalnych lugów z drugiej fazy pló¬ kania, uzywa sie ponownie do absorbcji w pierwszej fazie.Po przejsciu pierwszej fazy plókania gazy przechodza przez druga plóczke, w której krazy odpowiadajaca cisnieniu amo¬ njaku w gazie woda amonjakalna o zawar¬ tosci 250^-600 gr. N/l. Silnie amonjakalny roztwór wymywa resztke niezabsorbowa- nego w pierwszej fazie kwasu weglowego i wiaze go jako rozpuszczony karbaminjan amonowy. Temperatura lugu moze wynosic w przyblizeniu 8 — 22°C, zaleznie od tem¬ peratury wody chlodzacej, poniewaz nie zachodzi tu obawa wydzielania sie stalych soli amonowych.Nadmiernemu nasyceniu kwasem weglo¬ wym lugów drugiej fazy zapobiega sie w ten sposób, ze ich czesc — jak to opisano powyzej — dodaje sie do lugów macierzy¬ stych pierwszej fazy. Odpowiednio do tej oddawanej ilosci, do pierwszej fazy uzy¬ skuje sie czesc kwasu weglowego z drugiej fazy. Stezenie kwasu weglowego w lugu drugiej fazy zmniejsza sie przez dodanie odpowiedniej ilosci wody. Wode dodaje sie w miare wydzielania w pierwszej fazie dwuweglanu amonowego, gdyz przez wy¬ dzielenie dwuweglanu z lugów usuwa sie na jeden mol amonjaku, wzglednie kwasu weglowego, scisle jeden mol wody. Dzieki temu w opisanym sposobie lug nie zostaje ani zbytnio nasycony, ani rozcienczony wo¬ da.Gazy uchodzace z drugiej fazy sa wol¬ ne od kwasu weglowego i zawieraja amo¬ njak w ilosci, odpowiadajacej jego cisnie¬ niu czastkowemu w lugu drugiej fazy. A- monjak calkowicie wolny od kwasu weglo¬ wego mozna znanemi metodami oddzielic w stanie plynnym lub wodnym od pozosta¬ lych gazów.Staly dwuweglan przerabia sie wedlug wynalazku w ten sposób, ze go sie paruje, a gazy zrasza w przeciwpradzie woda pod bardzo zmniejszonem cisnieniem. Przy pló- kaniu pod zmniejszonem cisnieniem takiego lub podobnego gazu, zawierajacego na jed¬ na objetosc amonjaku okolo jednej objeto¬ sci kwasu weglowego, absorbuje sie prócz _ 2 —calkowitej ilosci amonjaku zaledwie 2 — 20% kwasu weglowego, podczas gdy 80 — 98% kwasu weglowego przechodzi przez plóczke, nie zawierajac amonjaku. Tempe¬ rature przy tej operacji utrzymuje sie od¬ powiednio niska (okolo 10 — 25°C). Sto¬ sunek ilosci amonjaku do kwasu weglowe¬ go, wynoszacy w dwuweglanie jedna czesc amonjaku na jedna czesc kwasu weglowe¬ go, zmniejsza sie w roztworze otrzymywa¬ nym przy absorbeji zgazowanego dwuwe¬ glanu zapomoca wody pod bardzo zmniej- szonem cisnieniem i wynosi jedna czesc amonjaku na 0,2 — 0,02 czesci kwasu we¬ glowego. Zjawisko rozdzielania, jak wyni¬ ka z obserwacji, polega na tern, ze pod bar¬ dzo zmniejszonem cisnieniem powtórne la¬ czenie rozszczepionego dwuweglanu (amo- njak, kwas weglowy, para wodna), nie na¬ stepuje wcale lub zachodzi bardzo wolno, przyczem, skutkiem malej szybkosci roz¬ puszczania kwasu weglowego w stosunku do amonjaku, rozdzielenie obu gazów staje sie zupelnie mozliwe* Roztwór zawierajacy juz bardzo niewie¬ le kwasu weglowego przerabia sie na wolny od kwasu weglowego amonjak w ten spo¬ sób, ze z tych roztworów w znany sposób odpedza sie kwas weglowy i amonjak, a mieszanine gazów, zawierajaca bardzo malo kwasu weglowego, dodaje sie do swiezych gazów i ponownie doprowadza sie do ci¬ snieniowej plóczki kwasu weglowego, przy¬ czem zatrzymuje sie tylko tyle amonjaku, ile go potrzeba do otrzymania z pozostale¬ go kwasu weglowego dwuweglanu amono¬ wego. Nadmiar amonjaku wolny od kwasu weglowego znajduje sie w przemytych ga¬ zach i za plóczka cisnieniowa zostaje zre¬ generowany, jako wolna od kwasu weglo¬ wego woda amonjakalna, podczas gdy kwas weglowy krazy znów w opisanym procesie kolowym jako dwuweglan.Na fig. 1 rysunku przedstawiono przy¬ klad urzadzenia do wykonywania sposobu.Gaz plynie rura 10 do sprezarki /, skad dostaje sie rura 12 do cisnieniowej plóczki 2 do kwasu weglowego, skladajacej sie z dwóch ustawionych jedna za druga plóczek a i 6. Gaz z plóczek wolny od kwasu we¬ glowego plynie rura 13 do absorbera Ja- monjaku, z którego nadmiar amonjaku usu¬ wa sie przewodem 14 jako czysta wode amonjakalna. Amonjak mozna oczywiscie oddzielac zapomoca chlodzenia jako amo- njak plynny lub tez zuzywac bezposrednio w innej postaci. Pozostaly gaz uchodzacy rura 14 jest calkowicie wolny od kwasu weglowego i amonjaku.Lugi z plóczek 2 przeplywaja rura 28 do krystalizatora 4, w którym przez ochlo¬ dzenie wydziela sie stala sól. Na filtrze 16 oddziela sie lug od krysztalów soli. Lug przeplywa rura 18 do zbiornika 19, do któ¬ rego równiez doprowadza sie rura 29 lug z plóczki 26; zmieszane lugi prowadzi sie ru¬ ra 20, pompa 21 i rura 22 napowrót do plóczki absorbcyjnej 2a. A wiec absorbcyj- ne lugi znajduja sie stale w biegu kolowym.Wydzielona stala sól przeprowadza sie przez przewód 17 do aparatu systemu Fre- derkinga 5, gdzie pod cisnieniem ulega ona zgazowaniu. Strzalki 32 wskazuja doplyw i odplyw pary. Gazy z aparatu Frederkinga prowadzi sie rura 23 do absorbera 6, w którym w prózni absorbuje sie wszystek amonjak obok drobnej ilosci kwasu weglo¬ wego, podczas gdy glówna czesc kwasu we¬ glowego usuwa sie przez rure 25, pompe prózniowa 7 i rure 26 w stanie wolnym od amonjaku. Zawierajaca kwas weglowy wo¬ de amonjakalna, otrzymywana w prózni w absorberze 6, przeprowadza sie rura 24 do gazownika 8, gdzie ulega zgazowaniu i po¬ wraca do procesu kolowego przez rury 9 i 10. Cyfra 30 oznaczono rure doprowadza¬ jaca wode do absoribcyjnych plóczek 2 kwa¬ su weglowego, a 27 jest to rura, doprowa¬ dzajaca wode do prózniowego absorbera 6.Cyfra 31 oznaczono rure doprowadzajaca pare do gazownika 8 amonjaku.Na fig. 2 przedstawiono w postaci wy- — 3 —Kresu stosunki, zachodzace przy uzyciu -mteszanin gazów o zawartosci 30% amo- ujaku, 10% kwasu weglowego i 60% pozo¬ stalych gazów (H2, N2, CO), przyczem dla wiekszej przejrzystosci za jednostke przy¬ jeto objetosci gazowe, równiez dla soli sta¬ lych. Przefrób na godzine wynosi, np.: 150 m3 amon jaku, 50 m3 kwasu weglowego, 300 m3 pozostalych igazów, przyczem 1 mm na wykresie odpowiada 10 m3 gazu.Mieszanina gazów po dodaniu do gazu 60 m3 amonjaku, odpedzonego z ubogiej w kwas weglowy wody amonjakalnej z na¬ czynia 4, i 10 m3 kwasu weglowego posia¬ da nastepujacy sklad: 210 m3 amonjaku 36,8% 60 m3 kwasu weglowego 10,5% 300 m3 pozostalych gazów 52,7% 570 m3 Celem uzyskania niezbednego cisnienia czastkowego amonjaku, wynoszacego co najmniej 1 atm absolutna, mieszanine ga¬ zów nalezy sprezyc co najmniej do 2 atm nadcisnienia. Sprezona mieszanina gazów wydziela w plóczce 1 60 m3 amonjaku i 60 m3 kwasu weglowego w postaci stalego dwuweglanu amonowego, przyczem mie¬ szanina gazów za plóczka / zawiera je¬ szcze 300 m3 pozostalych gazów i 150 m3 amonjaku, który otrzymuje sie w plóczce 2 jako amonjak plynny lub wodny.Wydzielony w plóczce 1 dwuweglan w aparacie 5 gazuje sie w absorberze 3 i ab¬ sorbuje pod cisnieniem okolo 0,1—0,05 atm nadcisnienia, przyczem pompa prózniowa pompuje 50 m3 kwasu weglowego, podczas gdy w naczyniu 4 gazuje sie otrzymana wode amonjakalna, wolna od kwasu we¬ glowego i zawierajaca 60 m3 amonjaku oraz 10 m3 kwasu weglowego i doprowadza sie ja napowrót do procesu kolowego, miano¬ wicie, do plóczki 1 przed sprezarke.Wydzielanie amonjaku z kwasu weglo- weigo w postaci dwuweglanu nie jest oczy¬ wiscie konieczne, gdyz stosunki w plóczce cisnieniowej przez regulowanie temperatu¬ ry stezenia mozna zmienic w ten sposób, iz mozna otrzymywac wszelka dowolna sól amonowa. Skoro sie chce uruchomic tylko jedna plóczke, wówczas naogól nie nasyca sie jej calkowicie kwasem weglowym i skutkiem tego powoduje powstawanie kar- baminjanu. W kazdym badz razie wydzie¬ lanie amonjaku jako dwuweglanu jest naj¬ korzystniejsze z tego powodu, ze przy zga- zowaniu tej soli ploczka absorbuje tylko 8—12% kwasu weglowego, przez co reszte kwasu weglowego, to jest 88—92%, otrzy¬ muje sie odrazu jako czysty gaz. Przy zgazowaniu karbaminjanu amonowego za¬ trzymuje sie prawie podwójna ilosc kwasu weglowego. PL