DE1167318B - Process for the separation and recovery of carbon dioxide from gas mixtures - Google Patents

Process for the separation and recovery of carbon dioxide from gas mixtures

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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: COIbBoarding school Kl .: COIb

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Deutsche KL: 12 i-31/20 German KL: 12 i- 31/20

V16323 IV a /12 i
6. April 1959
9. April 1964V16323 IV a / 12 i
April 6, 1959
April 9, 1964

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abscheiden und Rückgewinnen von Kohlendioxyd aus bis auf Spuren schwefelwasserstofffreien bzw. vorher von Schwefelwasserstoff gereinigten Gasgemischen unter Verwendung von wäßrigen Arsen(III)-oxyd enthaltenden Alkalilösungen, welche zwischen einer Absorptionsstufe und einer mittels Luft erfolgenden Regenerationsstufe umlaufen.The invention relates to a method for separating and recovering carbon dioxide from gas mixtures which are free of hydrogen sulphide apart from traces of hydrogen sulphide or which have been previously cleaned of hydrogen sulphide using aqueous alkali metal solutions containing arsenic (III) oxide, which between an absorption stage and a regeneration stage carried out by means of air.

Bei einem ähnlichen bekannten Verfahren dieser Art erleichtert das Vorhandensein von Arsen(III)-oxyd die Absorption von Kohlendioxyd in erheblichem Maß. Es wurde auch nachgewiesen, daß die aktivierende Wirkung von Arsen(III)-oxyd in keinem Verhältnis zur Menge an Arsen(III)-oxyd selbst steht, sondern daß dieselbe bereits bei niedrigerer Konzentration recht erheblich ist und bei einer Konzentrationszunahme in weniger starkem Maße zunimmt und praktisch dann einen Höchstwert erreicht, wenn die Konzentration an Arsen(III)-oxyd eine solche ist, daß sie der Bildung des Orthoarsenits mit dem vorhandenen Alkali entspricht.In a similar known process of this type, the presence of arsenic (III) oxide facilitates the absorption of carbon dioxide to a considerable extent. It has also been shown that the activating The effect of arsenic (III) oxide is disproportionate to the amount of arsenic (III) oxide itself, but that it is already quite considerable at a lower concentration and when the concentration increases increases to a lesser extent and then practically reaches a maximum value when the concentration of arsenic (III) oxide is such that it allows the formation of the orthoarsenite with the existing Alkali corresponds.

Nach dem bekannten Verfahren wurden die vom Vorhandensein von Arsen(III)-oxyd herrührenden Vorteile im allgemeinen anerkannt, wobei dessen Einfluß mit einer allgemeinen Erhöhung der CO2-Absorptionsgeschwindigkeit erklärt wurde.According to the known method, the advantages derived from the presence of arsenic (III) oxide have generally been recognized, the influence of which has been explained by a general increase in the rate of CO 2 absorption.

Bei späteren Entwicklungsarbeiten und bei einer Durchführung des bekannten Verfahrens konnten weitere Eigenschaften der Arsen(III)-oxyd enthaltenden Absorbierlösungen bzw. sonstiger Arsenitlösungen festgestellt werden, welche entsprechend def Erfindung verwertet werden sollen.During later development work and when carrying out the known process, further properties of absorbent solutions containing arsenic (III) oxide or other arsenite solutions be determined which are to be recycled according to the invention.

Es wurde festgestellt, daß die vorteilhaften Wirkungen, die sich aus dem Vorhandensein von Arsen(III)-oxyd in den Lösungen ergeben, außer bei der Absorptionsstufe, in stärkerem Maße beim Austreiben von Kohlendioxyd bei der Regenerationsstufe in Erscheinung treten. Insbesondere wurde festgestellt, daß das Vorhandensein von Arsen(III)-oxyd das Austreiben von Kohlendioxyd erheblich erleichtert, derart, daß dasselbe durch Verwendung von Austreibmitteln sehr wirksam durchgeführt werden kann, welche bisher nicht als für die Erzielung eines industriellen Ergebnisses geeignet anerkannt worden waren. It was found that the beneficial effects resulting from the presence of arsenic (III) oxide in the solutions result, except for the absorption stage, to a greater extent on expulsion of carbon dioxide appear in the regeneration stage. In particular, it was found that the presence of arsenic (III) oxide driving it out considerably relieved of carbon dioxide, so that the same is done by the use of expelling agents can be carried out very effectively, which have not previously been recognized as suitable for achieving an industrial result.

Diese Aufgäbe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Regeneration die Lösung bei einer 4 bis 150C über derjenigen der Absorptionsstufe liegenden Temperatur, und zwar zwischen 47 0C und einer den Siedepunkt der Lösung bei Atmosphärendruck unterschreitenden Temperatur durchgeführt wird.This gave up is achieved in that according to the invention the regeneration is carried out the solution at a 4 to 15 0 C above that of the absorption level side temperature, between 47 0 C and the boiling point of the solution at atmospheric pressure border temperature.

Die günstige Beeinflussung des Entfernens von Kohlendioxyd durch das Arsen(IH)-oxyd tritt wahr-Verfahren zum Abscheiden und Rückgewinnen
von Kohlendioxyd aus GasgemischenThe beneficial influence of the arsenic (IH) oxide on the removal of carbon dioxide occurs in the process of separation and recovery
of carbon dioxide from gas mixtures

Anmelder:Applicant:

„Vetrocoke" S. p. A., Turin (Italien)"Vetrocoke" S. p. A., Turin (Italy)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. H. Fincke, Dipl.-Ing. H. Bohr
und Dipl.-Ing. S. Staeger, Patentanwälte,
München 5, Müllerstr. 31Dr.-Ing. H. Fincke, Dipl.-Ing. H. Bohr
and Dipl.-Ing. S. Staeger, patent attorneys,
Munich 5, Müllerstr. 31

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Giuseppe Gimmarco, Venedig (Italien)Giuseppe Gimmarco, Venice (Italy)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Italien vom 16. Januar 1959 (5392)Italy January 16, 1959 (5392)

scheinlich dadurch scharf in Erscheinung, daß das Arsen(III)-oxyd den Übergang von Kohlendioxyd aus der flüssigen in die gasförmige Phase erleichtert, indem es den Widerstand des flüssigen Films herabsetzt und vielleicht durch raschere Nebenreaktionen, die mit dem Vorhandensein des Arsen(III)-oxyds zusammenhängen.apparently sharp in appearance because the arsenic (III) oxide causes the transition from carbon dioxide the liquid into the gaseous phase by reducing the resistance of the liquid film and perhaps through more rapid side reactions connected with the presence of the arsenic (III) oxide.

Bekanntlich erfolgt das Entfernen von Kohlendioxyd bei der Regenerationsstufe mittels den durch Arsen(III)-oxyd nicht aktivierten absorbierenden Alkalilösungen einwandfrei nur durch Sieden der Lösungen bei Atmosphärendruck, wobei das Entfernen von Kohlendioxyd auf andere Weise, z. B. bei niedrigeren Temperaturen als dem Siedepunkt bei Atmosphärendruck, wie dies mittels desorbierender Gase oder mittels Vakuum erzielt werden kann, unvollständig ist und keine einwandfreien industriellen Ergebnisse zeitigt, in dem Sinne, daß die Lösungen bei der Absorptionsstufe dann ungeeignet sind, Kohlendioxyd in dem industriell erforderlichen Maße, also in einem sehr hohen Ausmaß, zu entfernen. Es ist weiter bekannt, daß die Ursache hierfür darin liegt, daß die Kohlendioxydentfernuhg lediglich bei jenen höheren Temperaturen wie beim Siedepunkt in wirksamer Weise erfolgt, wobei die Lösung einen ausreichenden Kohlendioxyddampfdruck aufweist.As is known, the removal of carbon dioxide takes place in the regeneration stage by means of Arsenic (III) oxide non-activated absorbent alkali solutions only work properly by boiling the solutions at atmospheric pressure, the removal of carbon dioxide by other means, e.g. B. at lower Temperatures than the boiling point at atmospheric pressure, how this can be achieved by means of desorbing gases or by means of vacuum, incomplete and does not produce flawless industrial results in the sense that the solutions at the absorption stage are then unsuitable, carbon dioxide in the industrially required degree, so to a very high extent, to remove. It is also known that the reason for this lies in that the removal of carbon dioxide is only more effective at those higher temperatures such as the boiling point Manner takes place, wherein the solution has a sufficient carbon dioxide vapor pressure.

Es wird durch das erfindungsgemäße Verfahren der sehr wichtige Vorteil erreicht, daß das Entfernen von Kohlendioxyd beim Arbeiten bei niedrigerer Temperatur unter viel niedrigerem Wärmeaufwand als durch Sieden einwandfrei erfolgt, und-zwar aus dem Grunde,It is achieved by the method according to the invention, the very important advantage that the removal of Carbon dioxide when working at a lower temperature with much lower heat input than by Boiling is perfect, for the reason

409 558/367409 558/367

weil vom üblichen Siedeverfahren abweichend, die Lösung innerhalb eines engeren Temperaturbereichs zwischen der Absorptions- und der Regenerationsstufe, also unter geringerem Wärmeaufwand kreist. because deviating from the usual boiling process, the solution within a narrower temperature range between the absorption and the regeneration stage, i.e. with less heat input.

Bei der erfindungsgemäßen Regeneration der Lösung wird vorzugsweise die verwendete Luft vorgewärmt und angefeuchtet. Es kann auch so vorgegangen werden, daß vor der bei einer 4 bis 15°C unter derjenigen der Absorptionsstufe liegenden Temperatur erfolgenden Regeneration der größte Teil des Kohlendioxyds bei Siedetemperatur der Lösung, vorzugsweise mittels Dampf, entfernt wird.In the regeneration of the solution according to the invention, the air used is preferably preheated and moistened. It can also be done so that before at 4 to 15 ° C below that At the temperature lying in the absorption stage, most of the carbon dioxide is regenerated is removed at the boiling point of the solution, preferably by means of steam.

Auch ist es möglich, daß aus der zwischen der Absorptionsstufe und der Regenerationsstufe umlaufenden Lösung die aus in der Lösung vorliegenden Schwefelwasserstoffspuren gebildeten Arsen-Schwefel-Verbindungen durch Behandlung mit Cyaniden oder mit unlöslichen Sulfide bildenden Metallsalzen entfernt werden.It is also possible that from the circulating between the absorption stage and the regeneration stage Solution the arsenic-sulfur compounds formed from traces of hydrogen sulfide present in the solution removed by treatment with cyanides or with metal salts which form insoluble sulphides will.

Die erzielten Vorteile, die von der Anwesenheit des Arsen(III)-oxyds in den Absorbierlösungen herrühren, sollen an Hand einer Anzahl von Vergleichsversuchen nachstehend erläutert werden, welche in einer halbindustriellen, zu diesem Zweck eingerichteten Anlage durchgeführt wurden, die einen Absorptionsturm von 0,4 m Durchmesser und 15 m Nutzhöhe und einen Regenerationsturm von 0,6 m Durchmesser und 15 m Nutzhöhe aufweist, welcher zum Entfernen von Kohlendioxyd sowohl durch Sieden als auch durch Desorption mittels Luft bei niedrigerer Temperatur unterhalb des Siedepunktes betrieben werden kann.The advantages achieved, which result from the presence of the arsenic (III) oxide in the absorbent solutions, are to be explained below on the basis of a number of comparative tests, which were carried out in a semi-industrial plant set up for this purpose were carried out, which an absorption tower of 0.4 m diameter and 15 m usable height and one Regeneration tower with a diameter of 0.6 m and a usable height of 15 m, which is used to remove Carbon dioxide both by boiling and by desorption with air at a lower temperature can be operated below the boiling point.

Durchgeführt wurden vier Betriebsversuche unter unterschiedlichen Bedingungen. Dabei wurde ein Konvertergas, welches ungefähr 16 bis 18% CO2 enthielt und vollständig H2S-frei war, bei allmählich zunehmender Gasfördermenge bei einem Druck von 11 atü von CO2 befreit. Bei einer ersten Versuchsreihe wurde das Gas mittels einer Kalicarbonatlösung gewaschen, welche 200 g/l K2O enthielt und durch Sieden regeneriert wurde, wobei die Lösungsmenge derart eingestellt wurde, daß 15 bis 16Nm8 COj/m8 absorbiert wurden; bei einer zweiten Versuchsreihe wurde dieselbe Carbonatlösung verwendet, die durch Arsen(III)-oxyd aktiviert wurde, in einer Menge, welche einer Kalium-Orthoarsenitlösung entspricht, die 200 g/I K2O und 140 g/l As2O3 enthält. Die Lösung wurde, wie oben beschrieben, durch Sieden regeneriert, wobei die Lösungsmenge aber derart eingestellt wurde, daß 21 bis 28 Nm3 COa/m3 angegeben wurde; bei einer dritten Versuchsreihe wurde die Carbonatlösung, die der erstgenannten vollkommen ähnlich war, bei niedriger, den Siedepunkt unterschreitender Temperatur durch Desorption mittels Luft regeneriert, wobei die Lösungsmenge derart eingestellt wurde, daß 11 bis 15Nm3 COjj/m3 absorbiert wurden; bei der vierten Versuchsreihe wurde eine der an zweiter Stelle genannten vollständig gleichenden Orthoarsenitlösung bei niedriger, den Siedepunkt unterschreitender Temperatur durch Desorption mittels Luft regeneriert, wobei die Lösungsmenge derart eingestellt wurde, daß 18 bis 22 Nm3 C02/ms aufgegeben wurde. Bei den Versuchen, bei denen die Regeneration durch Sieden erfolgte, betrug die für die Regeneration gelieferte Wärmemenge 50 kg Dampf pro Kubikmeter umlaufende Lösung; bei den Versuchen, bei denen die Regeneration im Luftstrom erfolgte, wurde die Absorption bei 60°C und die Regeneration bei 750C, bei einem Versuch sogar bei 65 0C durchgeführt.Four operational tests were carried out under different conditions. In the process, a converter gas which contained approximately 16 to 18% CO 2 and was completely free of H 2 S was freed of CO 2 at a pressure of 11 atm with a gradually increasing gas delivery rate. In a first series of experiments, the gas was washed with a potassium carbonate solution which contained 200 g / l K 2 O and was regenerated by boiling, the amount of solution being adjusted so that 15 to 16 Nm 8 COj / m 8 were absorbed; In a second series of experiments, the same carbonate solution activated by arsenic (III) oxide was used in an amount corresponding to a potassium orthoarsenite solution containing 200 g / IC 2 O and 140 g / l As 2 O 3 . The solution was, as described above, regenerated by boiling, but the amount of solution was adjusted so that 21 to 28 Nm 3 COa / m 3 was given; In a third series of tests, the carbonate solution, which was completely similar to the first mentioned, was regenerated at a low temperature below the boiling point by desorption using air, the amount of solution being adjusted so that 11 to 15 Nm 3 COjj / m 3 were absorbed; In the fourth series of experiments, one of the orthoarsenite solution mentioned in the second place was regenerated at a low temperature below the boiling point by desorption with air, the amount of solution being adjusted so that 18 to 22 Nm 3 C0 2 / m s was abandoned. In the experiments in which the regeneration was carried out by boiling, the amount of heat supplied for the regeneration was 50 kg of steam per cubic meter of circulating solution; in the experiments in which the regeneration was performed in the air stream, when the absorbance at 60 ° C and the regeneration at 75 0 C is performed in an attempt to even at 65 0 C.

Die Ergebnisse gehen aus Tabelle 1 hervor, die sich auf die ersten zwei Versuchsreihen mit Regeneration durch Sieden bezieht, wogegen Tabelle 2 sich auf die dritte und vierte Versuchsreihe bezieht, bei denen die Regeneration bei einer den Siedepunkt unterschreitenden Temperatur erfolgte.The results are shown in Table 1, which relates to the first two test series with regeneration by boiling, whereas Table 2 relates to the third and fourth series of experiments in which the Regeneration took place at a temperature below the boiling point.

Tabelle Regeneration durch SiedenTable regeneration by boiling

Gasgas LösungsSolution COCO .-Analyse.-Analysis AuslaßOutlet Nm8 absorbiertesNm 8 absorbed CO,:K,O-Mol-CO,: K, O-mol- Regenerations-Dampf-Regeneration steam 200 g/l K2O enthaltende Kaliumcarbonatlösung200 g / l K 2 O containing potassium carbonate solution 1,01.0 16,516.5 2121 regenerierteregenerated CO,-AnalyseCO, analysis 1,281.28 3,03.0 KaliumarsenitlösungPotassium arsenite solution 2,52.5 Temperatur mittels LuftTemperature by means of air CO,:K,O-MoI-CO,: K, O-MoI- RegenerationsRegeneration zufuhrsupply zufuhrsupply VolumprozentVolume percentage CO, pro KubikmeterCO, per cubic meter verhältnis in derratio in the Aufwand kg/Nm*Effort kg / Nm * 3,93.9 15,715.7 25,525.5 Lösungsolution VolumprozentVolume percentage 1,361.36 3,33.3 1,001.00 1,951.95 Nm* absorbiertesNm * absorbed regeneriertenregenerated wärme Cal/Nm*
absorbiertes CO,heat Cal / Nm *
absorbed CO, Nm3/hNm 3 / h ms/hm s / h EinlaßInlet Lösungsolution regenerierten Lösungregenerated solution absorbiertes CO,absorbed CO, O und 140 g/l As2O3 enthaltendeO and 140 g / l As 2 O 3 containing 2828 Einlaß AuslaßInlet outlet 1,151.15 1,801.80 Lösungsolution 16,416.4 Tabelle 2Table 2 1,101.10 Lösungsolution 200200 17,817.8 den Siedepunkt unterschreitenderbelow the boiling point pro Kubikmeterper cubic meter 400400 200 g/l K2 200 g / l K 2 Temperatur 0CTemperature 0 C 1,91.9 0,050.05 absorbierteabsorbed 200200 3,73.7 0,100.10 Lösungsolution 400400 0,400.40 10001000 17,417.4 16,416.4 17,417.4 Gasgas 1,651.65 zufuhrsupply 2,502.50 Regeneration beiRegeneration at Nms/hNm s / h 6,156.15 LösungsSolution zufuhrsupply ms/hm s / h

200 g/l K2O enthaltende Kaliumcarbonatlösung200 g / l K 2 O containing potassium carbonate solution

200200 1,81.8 6060 7575 400400 3,73.7 7575 60 j60 y undand 200200 1,91.9 200 g/l K2O200 g / l K 2 O 7575 400400 4,04.0 6060 7575 10501050 8,58.5 6060 6565 6060

18,6 18,018.6 18.0

17,2 22,8 18,217.2 22.8 18.2

»thalt 0,14 0,30 2,20 15,1
11,7»Thalt 0.14 0.30 2.20 15.1
11.7

CaliurrCaliurr

1818th

22,522.5

2020th

1,53
1,581.53
1.58

1,04
1,16
1,311.04
1.16
1.31

1000
14001000
1400

830
670
250830
670
250

Die oben aufgeführten Ergebnisse zeigen im allgemeinen den erheblichen Vorteil, welcher durch die Anwesenheit von Arsen(III)-oxyd in den Absorbierlösungen entsteht, wie dies vom obenerwähnten, bereits bekannten Verfahren her bekannt ist. Der Versuchsvergleich laut Tabelle 1 zeigt, daß eine Arsenitlösung CO2 viel besser absorbiert, obwohl der Lösung größere CO2-Mengen einheitlich aufgegeben wird, wobei eine viel größere Gasmenge in derselben Anlage behandelt werden kann. Dabei ergibt sich aber die neue Tatsache, daß die durch die Anwesenheit von Arsen(III)-oxyd entstehenden Vorteile hauptsächlich bei der Regenerationsstufe in Erscheinung treten. Denn die mittels Arsen(III)-oxyd aktivierten Lösungen werden bei gleichem Dampfverbrauch (50 kg pro Kubikmeter Lösung) bis zu einem Gehalt von ungefähr 1 bis 1,15 Mol CO2 pro Mol K2O gegenüber einem Gehalt von 1,28 bis 1,36 bei Verwendung von nicht aktiviertem Kalicarbonat regeneriert.The results listed above generally show the considerable advantage which arises from the presence of arsenic (III) oxide in the absorbent solutions, as is known from the above-mentioned, already known process. The test comparison according to Table 1 shows that an arsenite solution absorbs CO 2 much better, although larger amounts of CO 2 are uniformly added to the solution, with a much larger amount of gas being able to be treated in the same system. However, this results in the new fact that the advantages resulting from the presence of arsenic (III) oxide appear mainly in the regeneration stage. This is because the solutions activated by means of arsenic (III) oxide are used with the same steam consumption (50 kg per cubic meter of solution) up to a content of approximately 1 to 1.15 moles of CO 2 per mole of K 2 O compared to a content of 1.28 to 1 , 36 regenerated when using non-activated potassium carbonate.

Die durch die Anwesenheit von Arsen(III)-oxyd bei ao der Regenerationsstufe entstehenden Vorteile sind dann viel ausgeprägter, wenn die Regeneration statt bei Siedetemperatur bei niedrigeren Temperaturen erfolgt, indem ein desorbierender Luftstrom entsprechend den in Tabelle 2 angegebenen Versuchen bei einer Temperatur von 65 bis 75 0C verwendet wird. Denn es zeigt sich, daß die Regeneration von reinen Kaliumcarbonatlösungen in einem Desorbier-Luft-' strom bei niedriger Temperatur sehr grob und unvollständig ausfällt und zu einem CO2: KaO-Molverhältnis von 1,53 bis 1,58 führt. Demgegenüber werden Arsenitlösungen unter gleichen Bedingungen äußerst leicht bis zu einem CO2: K2O-Molverhältnis von 1,02 bis 1,16 regeneriert. Ferner ergibt sich, daß die reinen Kaliumcarbonatlösungen infolge des unterschiedliehen Verhaltens bei der Regenerationsstufe CO2 vom Gas nur bis zu einem Endgehalt von 5,4 bis 8,0% entfernen, während entsprechende Arsenitlösungen eine viel gründlichere Gasreinigung bis zu einem Endgehalt von 0,14 bis 0,3% trotz einer höheren CO2-Beladung pro Kubikmeter Lösung ergeben.The advantages resulting from the presence of arsenic (III) oxide in the regeneration stage are much more pronounced if the regeneration takes place at lower temperatures instead of at the boiling point, by introducing a desorbing air stream according to the tests given in Table 2 at a temperature of 65 to 75 0 C is used. This is because it has been shown that the regeneration of pure potassium carbonate solutions in a desorbing air stream at low temperature is very coarse and incomplete and leads to a CO 2 : K a O molar ratio of 1.53 to 1.58. In contrast, arsenite solutions are extremely easily regenerated under the same conditions up to a CO 2 : K 2 O molar ratio of 1.02 to 1.16. Furthermore, it can be seen that the pure potassium carbonate solutions remove CO 2 from the gas only up to a final content of 5.4 to 8.0% due to the different behavior in the regeneration stage, while corresponding arsenite solutions a much more thorough gas cleaning up to a final content of 0.14 up to 0.3% despite a higher CO 2 load per cubic meter of solution.

Es ist dabei wichtig festzustellen, daß bei Verwendung von Kaliumcarbonatlösungen ein erheblicher Unterschied zwischen der Regeneration durch Sieden (Mol CO2 pro Mol K2O = 1,28 bis 1,36) und derjenigen durch CO2-Austreiben mittels Luft bei niedriger Temperatur (Mol CO2 pro Mol K2O = 1,53 bis 1,58) besteht. Ein solcher Unterschied tritt aber bei Arsenitlösungen praktisch nicht auf, bei denen das CO2-Entfernen bei einer Temperatur von 75° C ungefähr zu denselben Ergebnissen (Mol CO2 pro Mol K2O = 1,04 bis 1,16) führt, wie sie bei der Regeneration durch Sieden (Mol CO2 pro Mol K2O = 1,0 bis 1,15) erzielt werden.It is important to note that when using potassium carbonate solutions, there is a considerable difference between regeneration by boiling (moles of CO 2 per mole of K 2 O = 1.28 to 1.36) and regeneration by expelling CO 2 by means of air at low temperature ( Moles of CO 2 per mole of K 2 O = 1.53 to 1.58). However, such a difference practically does not occur in arsenite solutions, in which the CO 2 removal at a temperature of 75 ° C leads to approximately the same results (moles of CO 2 per mole of K 2 O = 1.04 to 1.16) as they can be achieved during regeneration by boiling (moles of CO 2 per mole of K 2 O = 1.0 to 1.15).

Die oben angeführten Versuchsergebnisse, die an die Art der verwendeten Apparatur gebunden sind und lediglich Vergleichswert haben, beweisen den Vorteil der Regeneration der Arsenitlösung bei niedrigerer Temperatur. Denn die Regeneration erfolgt dabei mit bestem Erfolg durch eine Temperaturerhöhung von 15°C, die höchstens 800 Cal/Nm3 CO2 gleichkommt, wie dies auch bei größeren industriellen Anlagen festgestellt wurde; selbst 250 Cal/Nm3 CO2 entsprechend einer Temperaturerhöhung von nur 5°C sind ausreichend, wie sich dies z. B. aus dem mit 1050 Nm3/h durchgeführten Versuch ergibt. Es ist einleuchtend, daß solch niedrige Werte, welche ungefähr 0,5 bis 1,2 kg Dampf pro Nm3 CO2 entsprechen, an das Regenerationsverfahren bei niedrigerer Temperatur gebunden sind, bei welchem die Lösung innerhalb eines engen Temperaturbereichs kreist. Diese Werte sind viel niedriger als jene, die in Tabelle 1 im Zusammenhang mit der Regeneration durch Sieden (1,8 bis 2,5 kg Dampf pro Nm3 CO2 bei der Arsenitlösung und 3 bis 3,3 kg Dampf pro Nm3 CO2 bei der Carbonatlösung) erreicht wurden, wobei ungefähr dieselben Ergebnisse erzielt wurden. Die Zweckmäßigkeit dieser Arbeitsweise wird ferner dadurch nachgewiesen, daß es sich bei den niedrigen zur Regeneration verwendeten Temperaturen erübrigt, Frischdampf zum Erhitzen der Lösung heranzuziehen; vielmehr kann man tote bzw. Rückgewinnungswärme verwenden, die allenfalls einen geringen Wärmegehalt hat, daher billig ist und sonst verlorengehen würde.The above-mentioned test results, which are tied to the type of apparatus used and only have a comparative value, prove the advantage of regenerating the arsenite solution at a lower temperature. This is because the regeneration takes place with the greatest success by increasing the temperature by 15 ° C, which equates to a maximum of 800 Cal / Nm 3 CO 2 , as was also found in larger industrial plants; even 250 cal / Nm 3 CO 2 corresponding to a temperature increase of only 5 ° C are sufficient, as z. B. from the experiment carried out with 1050 Nm 3 / h. It is evident that such low values, corresponding to about 0.5 to 1.2 kg of steam per Nm 3 of CO 2 , are tied to the regeneration process at lower temperature, in which the solution circulates within a narrow temperature range. These values are much lower than those in Table 1 in connection with regeneration by boiling (1.8 to 2.5 kg steam per Nm 3 CO 2 for the arsenite solution and 3 to 3.3 kg steam per Nm 3 CO 2 with the carbonate solution) with roughly the same results. The usefulness of this procedure is also demonstrated by the fact that at the low temperatures used for regeneration it is unnecessary to use live steam to heat the solution; Rather, one can use dead or recovery heat, which at best has a low heat content and is therefore cheap and would otherwise be lost.

Dieser erniedrigte Wärmeaufwand infolge Regeneration bei niedrigerer Temperatur mittels Arsen(III)-oxyd enthaltenden Alkalilösungen wird deutlich durch eine weitere Reihe von Betriebsversuchen nachgewiesen, welche zu diesem Zweck durchgeführt wurden und bei denen CO2 bei einem 70 atü Druck absorbiert wird. Dabei wurde festgestellt, daß der Regenerationsgrad der Lösung, also die Gasreinigung, auch unter einem vernachlässigbaren Wärmeaufwand der Größenordnung von 100 bis 200 Cal/Nms CO2 (vgl. Tabelle 3) befriedigend ist.This reduced heat consumption as a result of regeneration at a lower temperature using alkali solutions containing arsenic (III) oxide is clearly demonstrated by a further series of operational tests which were carried out for this purpose and in which CO 2 is absorbed at a pressure of 70 atmospheres. It was found that the degree of regeneration of the solution, that is to say the gas cleaning, is satisfactory even with a negligible heat input of the order of 100 to 200 cal / Nm s CO 2 (cf. Table 3).

TabelleTabel

Gas
zufuhrgas
supply Lösungs
zufuhrSolution
supply Temperaturen0 CTemperatures 0 C RegeneRain CO2-Analyse
VolumprozentCO 2 analysis
Volume percentage AuslaßOutlet Analyse der LösungAnalysis of the solution AsjOsAsjOs Abs. Nm"
COa/ms Abs. Nm "
CO a / m s COa Mol pro
K2O Mol
in derCO a mole per
K 2 O moles
in the Regenera
tionswärmeRegenera
tion heat AbsorpAbsorp rationration 0,50.5 K2OK 2 O g/lg / l Lösungsolution regeneriertenregenerated Nm1VhNm 1 Vh nrVhnrVh tiontion 7878 EinlaßInlet 0,250.25 g/lg / l 159159 Lösungsolution Cal/Nm8 CO*Cal / Nm 8 CO * 230230 2,02.0 7171 8585 28,228.2 0,350.35 219219 149149 3232 1,271.27 220220 210210 2,12.1 7878 8585 27,227.2 1,11.1 217217 168168 2727 1,261.26 260260 215215 2,12.1 8080 8585 27,827.8 234234 173173 28,228.2 1,261.26 180180 220220 1,41.4 8080 26,826.8 253253 40,840.8 1,211.21 120120

Die durch das erfindungsgemäße Verfahren er- Zum Beispiel werden in einer industriellen AnlageThe processes produced by the method according to the invention are, for example, used in an industrial plant

reichte Verbesserung wurde bei zahlreichen wichtigen 65 5730 Nm3/h Konvertergas bei einem 12 atü Druck, industriellen Betrieben entsprechend verschiedener welches 33,2% CO2 enthält und vollständig H2S-frei Arbeitspläne mit ausgezeichneten Ergebnissen ange- ist, bei einer Temperatur von ungefähr 60° C mittels wendet. 66 Nm3/h 217 g/l K2O und 70 g/l As2O3 enthaltenderA rich improvement has been achieved with numerous important 65 5730 Nm 3 / h converter gas at a pressure of 12 atmospheres, according to various industrial plants which contains 33.2% CO 2 and is completely H 2 S-free work plans with excellent results, at a temperature of about 60 ° C by means of. 66 Nm 3 / h containing 217 g / l K 2 O and 70 g / l As 2 O 3

Arsenitlösung gewaschen. Das gewaschene Gas ver- Gas auf 470C erwärmt und einem Regenerationsturm läßt die Anlage mit einem restlichen CO2-Gehalt von zugeführt wird, in welchem CO2 mittels eines Luft-0,3 %> wobei die einheitliche Aufgabe der Lösung stromes entfernt wird.Washed arsenite solution. The scrubbed gas is heated to 47 0 C and a regeneration tower leaves the system with a remaining CO 2 content of, in which CO 2 by means of an air-0.3%> with the uniform task of the solution stream is removed .

28,8 Nm3 COg/m3 Lösung beträgt. Die Lösung wird Die Eigenschaft der Arsenitlösung, selbst durch Be-28.8 Nm 3 COg / m 3 solution. The solution becomes The property of the arsenite solution, even by loading

auf eine Temperatur von ungefähr 75 0C unter Wärme- 5 handlung in unmittelbarer Berührung mit desorbieaustausch mit dem heißen von der Konverteranlage renden Gasen bei verhältnismäßig niedrigen, im Bestammenden Rohgas erhitzt und dem Oberteil des reich der Raumtemperatur liegenden Temperaturen Regenerationsturmes zugeführt, in welchem die Lö- leicht regeneriert zu werden, gestattet, das übliche sung im Gegenstrom in unmittelbarer Berührung mit Regenerationsverfahren durch Sieden vorteilhaft abeiner desorbierenden Luftmasse behandelt wird, welche io zuändern und ein weiteres durch den Erfinder entdas absorbierte CO2 entfernt. Die regenerierte Lösung, wickeltes Verfahren zu verwenden, bei welchem die die gleichzeitig bis zur Absorptionstemperatur, näm- Regeneration der Lösung zunächst bei Siedetemperatur lieh 60° C gekühlt wurde, wird durch eine Pumpe zum erfolgt und danach bei niedrigerer Temperatur durch Oberteil des Absorptionsturmes zurückgepumpt. Die Behandlung mittels desorbierenden Gasen entzur Regeneration eingesetzte Luft wird durch Beruh- 15 sprechend dem Diagramm der nachstehend beschrierung mit heißem Wasser vorgewärmt und angefeuchtet, benen Figur weitergeführt wird, wobei dieses Wasser seinerseits durch Wärmerück- Nachdem die Lösung das Gas im Absorptionsgewinnung aus der desorbierenden Luftmasse erhitzt turm 1 gewaschen hat, wird sie im erschöpften Zustand wurde, welche den Oberteil des Regenerationsturmes entspannt, im Gegenstrom zur regenerierten Lösung mit dem ausgetriebenen CO2 verläßt. Die Verwendung so in 2 erhitzt und in den Turm 3 eingeführt, in welchem von heißer angefeuchteter Luft ist deshalb vorteilhaft, diese erschöpfte Lösung mittels in die Schlange 4 weil die Luft beim Bestreichen der zu regenerierenden mittelbar bzw. durch 8 unmittelbar in den Turmboden Lösung letzterer die ihrer Anfeuchtung entsprechende eingeführten Dampfes zum Teil bei Siedetemperatur Wärme nicht entzieht, woraus sich ein verringerter regeneriert wird. CO2 wird bekannterweise unter Wärmeaufwand und eine verbesserte Regeneration 25 geringem Wärmeaufwand zum größten Teil freigesetzt ergeben. In diesem Falle wird die zur Durchführung und oben im' Turm 3 im reinen Zustand zurückdes Verfahrens zur CO2-Entfernung im Maße von gewonnen. Die zum Teil regenerierte Lösung gibt ihre ungefähr 520 Cal/Nm3 CO2 erforderliche Wärme Wärme im Wärmeaustauscher 2 ab, und wird, statt durch das Gas selbst geliefert. Die Verwendung von durch einen Wasserkühler entsprechend den üblichen Luft als desorbierendes Gas, wie im vorliegenden 30 Arbeitsweisen auf die Absorptionstemperatur gekühlt Beispiel angenommen, wird durch die Verwendung zu werden, im Gegenstrom mit durch das Gebläse 6 von nachstehend beschriebenen Maßnahmen ermög- geförderter Luft in einem Turm 5 behandelt. Das licht, welche den schädlichen Einfluß von Sauerstoff Gebläse 6 erfüllt eine zweifache Aufgabe, indem dasheated to a temperature of about 75 0 C under heat treatment in direct contact with desorbieaustausch with the hot gases from the converter system at relatively low, in the existing raw gas and fed to the upper part of the temperature, which is near room temperature, regeneration tower, in which the lo Easy to be regenerated allows the usual solution to be treated in countercurrent in direct contact with regeneration processes by boiling, advantageously from a desorbing air mass, which can be changed and another by the inventor removes the absorbed CO 2 . The regenerated solution, to use a winding process, in which the at the same time up to the absorption temperature, namely regeneration of the solution was initially cooled at the boiling temperature of 60 ° C, is carried out by a pump and then pumped back at a lower temperature through the upper part of the absorption tower. The treatment by means of desorbing gases from the air used for regeneration is continued by being preheated and moistened with hot water in accordance with the diagram in the following description, this water in turn being recovered from the desorbing air mass by heat heated tower 1 has washed, it is in the exhausted state, which relaxes the upper part of the regeneration tower, in countercurrent to the regenerated solution with the expelled CO 2 leaves. The use so heated in 2 and introduced into the tower 3, in which of hot humidified air is therefore advantageous, this exhausted solution means in the queue 4 because the air when brushing the to be regenerated indirectly or through 8 directly into the tower floor solution of the latter the steam introduced, corresponding to its moistening, partly at boiling point does not withdraw heat, from which a reduced amount is regenerated. As is known, CO 2 is released for the most part with a low expenditure of heat and an improved regeneration. In this case, the process for CO 2 removal is obtained to the extent of to carry out and above in the tower 3 in the pure state back the process for CO 2 removal. The partially regenerated solution emits its approximately 520 cal / Nm 3 CO 2 required heat from heat in the heat exchanger 2, and is supplied instead of by the gas itself. The use of a water cooler according to the usual air as desorbing gas, as assumed in the present example, cooled to the absorption temperature, is made possible by the use, in countercurrent of the air conveyed by the blower 6 by the measures described below, in one Tower 5 treated. The light, which the harmful influence of oxygen blower 6 fulfills a twofold task by that

vermeiden. Gebläse die Temperatur auf ihren Absorptionswertavoid. Blow the temperature to its absorption value

Bei einer weiteren gleichfalls unter Regeneration bei 35 erniedrigt und die Regeneration durch ein weiteres niedriger Temperatur betriebenen Anlage, welche sich gründliches Entfernen von CO2 vervollständigt, wobei aber durch einen außergewöhnlich niedrigen Betriebs- die obenerwähnte] Eigenschaft zunutze gemacht wird, druck, nämlich 4,8 atü, auszeichnet, herrschen folgende daß Arsen(III)-oxyd selbst bei niedriger Temperatur Bedingungen: 12 000Nm3/h 40% CO2 enthaltendes, das Entfernen von CO2 ermöglicht. Die vollständig H2S-freies Gas werden mittels 370 m3/h Natrium- 40 regenerierte gekühlte Lösung wird durch die Pumpe 7 carbonat- und Arsen(III)-oxyd-Lösung gewaschen, dem Absorptionsturm 1 zugeführt. Wie aus der Figur welche 65 g/l Na2O und 45 g/l As2O3 enthielt. Trotz ersichtlich, kann der Wärmeaustauscher 2 durch die der durch den niedrigen Druck bedingten höchst un- Leitung 9 überbrückt und die Lösung zum Teil bei der günstigen Bedingungen verläßt das gewaschene Gas Absorptionstemperatur unmittelbar dem Oberteil des die Anlage mit einem CO2-Gehalt von 0,3 %> wobei 45 Regenerationsturms 3 zugeführt werden. Hierdurch die einheitliche Aufgabe der Lösung ungefähr 13 Nm3 gelangt die zum Teil regenerierte Lösung bei höherer CO2/m3 beträgt. Die Regeneration erfolgt durch Temperatur zum Oberteil des Turms 5, in welchem die Desorption mittels angefeuchteter Luft, wie dies beim Regeneration durch die größere zur Verfügung stevorhergehenden Fall beschrieben wurde, nachdem die hende Wärmemenge weiter durchgeführt werden kann. Temperatur der erschöpften Lösung von 63 auf 7O0C 50 Dieses kombinierte Verfahren ist also dem üblichen unter einem Wärmeaufwand von ungefähr 550 CaI/ Regenerationsverfahren durch Sieden bis auf den Nm3 CO2 erhöht wurde. Umstand, daß der Wasserkühler durch eine ApparaturIn another, likewise under regeneration at 35, the regeneration is reduced by a further system operated at a lower temperature, which completes the thorough removal of CO 2 , but with the above-mentioned property being made use of by an exceptionally low operating pressure, namely 4, 8 atmospheres, the following conditions prevail that arsenic (III) oxide even at low temperature conditions: 12,000 Nm 3 / h containing 40% CO 2 , enables CO 2 to be removed. The completely H 2 S-free gases are fed to the absorption tower 1 by means of 370 m 3 / h of sodium regenerated, cooled solution, carbonate and arsenic (III) oxide solution is washed by the pump 7. As from the figure, which contained 65 g / l Na 2 O and 45 g / l As 2 O 3 . In spite of it being seen, the heat exchanger 2 can be bridged by the highly un- line 9 caused by the low pressure and the solution partly at the favorable conditions leaves the scrubbed gas absorption temperature directly to the upper part of the system with a CO 2 content of 0, 3%> with 45 regeneration tower 3 being added. As a result of the uniform task of the solution, approximately 13 Nm 3 reaches the partially regenerated solution at a higher CO 2 / m 3 . The regeneration takes place through temperature to the upper part of the tower 5, in which the desorption by means of humidified air, as was described in the case of regeneration by the larger available case, after the current amount of heat can be carried out further. Temperature of the exhausted solution from 63 to 7O 0 C 50 This combined method has thus increased to the usual at a heat rate of approximately 550 Cal / regeneration process by boiling down to the Nm 3 CO 2. The fact that the water cooler is through an apparatus

Die durch das erfindungsgemäße Verfahren gebotene ersetzt wird, in welcher die Lösung mittels eines Luft-Möglichkeit, Arsenitlösungen bei niedrigen, der Raum- stromes behandelt wird, ganz ähnlich. Hieraus entsteht temperatur nahe liegenden Temperaturen unter stark 55 der Vorteil, daß die große im Wasserkühler gemäß verringertem Wärmeaufwand einwandfrei zu regene- dem üblichen Verfahren verlorengehende Wärmerieren, wurde bei einer industriellen Anlage verwertet, menge erfindungsgemäß zur Regeneration verwendet bei welcher CO2 bei Atmosphärendruck entfernt wird. wird, so daß die Regeneration bei wesentlicher Er-In dieser Anlage geben 1200 Nm3/h eines von einer sparnis an Wärmeaufwand gegenüber dem Siede-Umwandlung stammenden Gases bei Atmosphären- 60 verfahren erfolgt, wobei das absorbierte CO2 zum druck mit 18% CO2 im H2S-freien Zustand bei einer größten Teil zurückgewonnen wird. Temperatur von 144° C und einem Taupunkt von Dieses neue kombinierte Verfahren wurde bei einerThe one offered by the method according to the invention is replaced in which the solution is treated very similarly by means of an air option, arsenite solutions at low room flow. This results in temperatures close to the temperature below 55, the advantage that the large amount of warming lost in the water cooler according to reduced heat consumption to regenerate perfectly the usual process, was used in an industrial plant, amount used according to the invention for regeneration in which CO 2 is removed at atmospheric pressure . is, so that the regeneration takes place with substantial er-In this system give 1200 Nm 3 / h of a gas originating from a saving in heat consumption compared to the boiling conversion at atmospheric process, the absorbed CO 2 at the pressure with 18% CO 2 in the H 2 S-free state is recovered for the most part. Temperature of 144 ° C and a dew point of This new combined process was at a

70° C ihre Wärme an die in der Anlage kreisende im Betrieb befindlichen industriellen Anlage mit einer Absorbierlösung ab, wobei das Gas bis zu einem rest- Leistung von 3400 Nm3/h Gas unter einem Druck von liehen CO2-Gehalt von 2% mittels einer Natrium- 65 12 atü durchgeführt; das 24% CO2 enthaltende, HaS-metaarsenitlösung gewaschen wird, welche bei einer freie Gas wird bis zu einem Gehalt von 0,2 % mittels Temperatur von 430C in den Absorptionsturm ein- 30m3/h einer 170 g/l K2O und 120 g/l As8O3 enthalgeführt wird, wobei die erschöpfte Lösung durch das tenden Arsenitlösung gewaschen. Bei der Regeneration70 ° C their heat to the circulating in the plant in operation industrial plant with an absorbent solution, the gas up to a residual output of 3400 Nm 3 / h gas under a pressure of borrowed CO 2 content of 2% by means carried out a sodium 65 12 atm; the H a S-metaarsenite solution containing 24% CO 2 is washed, which with a free gas up to a content of 0.2% by means of a temperature of 43 0 C in the absorption tower 30m 3 / h of a 170 g / l K 2 O and 120 g / l As 8 O 3 is contained, the exhausted solution being washed by the arsenite solution. During regeneration

Claims (1)

9 109 10 wird die Lösung zunächst auf Siedetemperatur ge- nur 490 Cal/Nm3 CO2, die aus dem Gas selbst vollbracht, wobei der Dampf auf wand auf ungefähr 1,2 ständig zurückgewonnen werden, und ist bei der bis 1,3 kg Dampf pro Nm3 CO2 beschränkt wird. zweiten Stufe praktisch vernachlässigbar. Hierbei werden 68% des absorbierten CO2 zurück- Das erfindungsgemäße Verfahren wird weitgehend gewonnen, wobei die restlichen 32% nachfolgend in 5 angewendet, indem als Desorbiermittel zum Entfernen einem Turm entsprechend dem in der Figur darge- von CO2, wie oben beschrieben, Luft eingesetzt wird, stellten Turm 5 abgeschieden werden, indem eine Die Verwendung von Luft bringt aber den Nachteil, Behandlung mit einem Luftstrom vorgenommen wird, daß die Arsenatbildung infolge Oxydation des in der welcher die Lösung gleichzeitig bis zur Absorptions- Absorbierlösung enthaltenen Arsen(III)-oxyds betemperatur von 55°C abkühlt. Im vorliegenden Falle io trächtlich erhöht wird. Es ist bekanntgeworden, daß beträgt der Dampf auf wand ungefähr 60% des Dampf- Arsenat aus der Lösung zu entfernen ist. Von Arsenit aufwandes beim üblichen Regenerationsverfahren abweichend stellt Arsenat nämlich bei der CO2-durch Sieden bei gleicher Apparatur. Eine Änderung Absorption keine wirksame Verbindung dar, wobei des einheitlichen Dampfaufwandes führt zu einem seine Anwesenheit in der Absorbierlösung vielmehr unterschiedlichen Ausmaß der CO2-Rückgewinnung 15 infolge seiner negativen Wirkung, welche wahrscheinin reinem Zustand. lieh auf seine Pufferwirkung auf den pH-Wert der Dieses Verfahren kann auch dann zweckmäßig ver- Lösung zurückzuführen ist, vermieden werden soll, wendet werden, wenn statt mittelbarem aktivem Arsenat wird in zweckmäßiger Weise nach einem Dampf, welcher die Lösung auf Siedetemperatur er- Verfahren entfernt, durch welches Arsenat ständig hitzt, Dampf in unmittelbarer Berührung mit der 20 durch Behandlung bei höherer Temperatur in Arsenit Lösung verwendet wird, welcher z. B. beim Diagramm umgewandelt wird.the solution is initially at the boiling point of only 490 cal / Nm 3 CO 2 , which is achieved from the gas itself, with the steam being continuously recovered to around 1.2, and is at up to 1.3 kg of steam per Nm 3 CO 2 is limited. second stage practically negligible. Here, 68% of the absorbed CO 2 back The inventive process is largely recovered, the remaining 32% used in 5 below, using as Desorbiermittel in the figure ones shown, for removing a tower in accordance with the CO 2, as described above, air The use of air, however, has the disadvantage of treating with a stream of air that arsenate formation due to oxidation of the arsenic (III) contained in the solution up to the absorption-absorbent solution - oxide temperature of 55 ° C cools. In the present case io is increased considerably. It has become known that the steam on wall is about 60% of the steam arsenate to be removed from the solution. Deviating from arsenite expenditure in the usual regeneration process, arsenate represents namely in the case of CO 2 by boiling with the same apparatus. A change in absorption does not constitute an effective connection, whereby the uniform expenditure of steam leads to its presence in the absorbing solution rather a different degree of CO 2 recovery due to its negative effect, which is likely in the pure state. borrowed from its buffering effect on the pH value of the This process can also expediently be traced back to solution, should be avoided, if instead of indirectly active arsenate it is expedient to use steam which brings the solution to the boiling point removed, by which arsenate is constantly heating, steam is used in direct contact with the 20 by treatment at higher temperature in arsenite solution, which z. B. is converted in the diagram. gemäß der Figur durch 8 eingeführt wird. Hierbei Ferner läßt sich das Verfahren gemäß der Erfindung kommt insbesondere »druckloser« Dampf, wie Rück- zum Entfernen von CO2 allein aus Gasgemischen gewinnungsdampf, »toter« Dampf oder sonstiger durchführen, welche kein H2S enthalten, bzw. vorher Dampf mit niedrigem Wärmegehalt in Frage, wie er 25 von demselben gereinigt worden sind. Denn H2S wird oft in der Industrie zur Verfügung steht, so z. B. Aus- durch die Lösung quantitativ unter Bildung geschwepuffdampf von Kraftmaschinen und sonstigen Be- felter Arsenverbindungen absorbiert, welche, von trieben wie der aus Anlagen zur Synthese von Ammo- Arsen(III)-oxyd abweichend, bei der CO2-Absorption niumsulfat stammende Dampf, usw. In diesem Falle unwirksam sind, und zudem durch das in den zu bezweckt die darauffolgende Behandlung mittels de- 30 reinigenden Gasgemischen enthaltene CO2 als Arsensorbierender Luft außer der Kühlung der Lösung und sulfid gefällt werden. Bei der Verwendung der erfin-Vervollständigung der Regeneration auch die Wieder- dungsgemäßen Verbesserung, gemäß welcher als herstellung der normalen Konzentration der Lösung, Desorbiermittel Luft eingesetzt wird, ist die Anwesenweiche in unmittelbarer Berührung mit dem Dampf heit von H2S in den zu reinigenden Gasgemischen auch niedrigen Wärmegehalts verdünnt wurde. 35 noch strenger zu vermeiden, weil zu den obenerwähn-Schließlich wurde die Eigenschaft von Arsen(III)- ten Nachteilen auch derjenige hinzukommt, daß geoxyd, eine sehr weit getriebene Regeneration der ringe Spuren von geschwefelten Arsenverbindungen Lösung selbst bei niedriger Temperatur unter stark in der Lösung die Oxydation von Arsenit zu Arsenat vermindertem Wärmeaufwand zu ermöglichen, bei durch die Wirkung des in der Luft enthaltenen Sauereiner zweistufigen Reinigungsanlage verwertet, bei 40 stoffes stark katalysieren. Falls H2S von den Gasderen erster Stufe CO2 nach einem der oben beschrie- gemischen vorher nicht restlos entfernt wurde bzw. benen Verfahren, vorzugsweise mit einer konzen- H2S zufällig in den CO2-Reinigungskreislauf eintritt, trierten Arsenitlösung entfernt, und bei deren zweiter sind etwaige Anhäufungen geschwefelter Arsenverbin-Stufe eine sehr weit getriebene CO2-Reinigung bis zu düngen in der Lösung auf die eine oder andere Weise 20 Teile pro Million vornehmlich mittels einer ver- 45 zu vermeiden, wobei das Verfahren gewählt wurde, dünnten Arsenit-, auch Metaarsenitlösung vorgenom- wonach die Lösung in der Wärme mit Alkalicyaniden men wird, wobei diese zweite Stufe in eine Absorp- behandelt wird, welche die geschwefelten Verbindungen tionsstufe und eine Regenerationsstufe unterteilt wird, in Sulfocyanide umwandeln, die keine katalysierende bei welch letzterer die Lösung mittels eines Gas- Wirkung ausüben. Als Abwandlung läßt sich die stromes auf niedriger, den Siedepunkt unterschrei- 50 Lösung durch Behandlung mit Bleisalzen, vornehmlich tender Temperatur, üblicherweise der Größenordnung Bleicarbonat oder Salzen anderer ähnlicher Metalle von 50 bis 6O0C, unter sehr geringem Wärmeaufwand reinigen, welche den Schwefel als unlösliches Sulfid regeneriert wird. entfernen, wodurch die mit dem Vorhandensein vonis introduced by 8 according to the figure. Furthermore, the method according to the invention can be carried out in particular "pressureless" steam, such as return steam to remove CO 2 solely from gas mixtures, "dead" steam or other steam that does not contain H 2 S, or previously steam with low levels of H 2 S Heat content in question, as it 25 have been purified by the same. Because H 2 S is often available in industry, so z. B. From the solution quantitatively absorbed with the formation of puff steam by engines and other fused arsenic compounds, which, deviating from drifts such as that from plants for the synthesis of ammo-arsenic (III) oxide, originate in the CO 2 absorption nium sulfate Steam, etc. are ineffective in this case, and in addition to the cooling of the solution and sulphide , the CO 2 contained in the subsequent treatment by means of purifying gas mixtures is precipitated as arsenic-absorbing air. When using the inven- tion completion of the regeneration also the recovery according to which air is used to produce the normal concentration of the solution, desorbent air, the presence switch is in direct contact with the vapor of H 2 S in the gas mixtures to be cleaned has also been diluted with a low heat content. 35 to be avoided even more strictly, because to the above-mentioned disadvantages, the property of arsenic (III) - is added that geoxyd, a very extensive regeneration of the small traces of sulphurized arsenic compounds even at low temperature under strong in the solution Solution to enable the oxidation of arsenite to arsenate with reduced heat input, when used by the action of the acid contained in the air in a two-stage purification system, when the substance is strongly catalyzed. If H 2 S has not been completely removed from the gas of the first stage CO 2 by one of the above-described processes or processes, preferably with a concentrated H 2 S randomly entering the CO 2 purification cycle, trated arsenite solution is removed, and in the second, any accumulations of sulphurized arsenic compound stage are a very extensive CO 2 purification to fertilize the solution in one way or another 20 parts per million to be avoided primarily by means of a diluted method Arsenite, also metaarsenite solution vorgenom- after which the solution is men in the heat with alkali metal cyanides, this second stage being treated in an absorption, which the sulphurized compounds tion stage and a regeneration stage is divided into sulfocyanides, which are not catalyzing in the latter exert the solution by means of a gas effect. As a modification can be the current on the other to lower the boiling point undershooting 50 solution by treatment with lead salts, primarily border temperature, usually of the order lead carbonate or salts of similar metals of from 50 to 6O 0 C, clean under very low heat loss, which the sulfur as insoluble sulfide is regenerated. remove, eliminating those with the presence of Dieses zweistufige Verfahren wurde bei einer grö- Schwefel verknüpften Nachteile vermieden werden, ßeren industriellen Anlage für 34 000 Nm3/h Gas bei 55 D einem Druck von 27 atü angewendet, welches 33,3 % Patentansprüche: CO2 enthält. Bei der ersten Stufe wird eine 200 g/l 1. Verfahren zum Abscheiden und Rückgewinnen K2O und 150 g/l As2O3 enthaltende Arsenitlösung von Kohlendioxyd aus bis auf Spuren schwefeleingesetzt, wobei das Gas bis zu einem restlichen wasserstofffreien bzw. vorher von Schwefelwasser-CO2-Gehalt von 2% gereinigt wird; bei der zweiten 60 stoff gereinigten Gasgemischen unter Verwendung Stufe kommt eine weiter verdünnte 65 g/l K2O und von wäßrigen Arsen(III)-oxyd enthaltenden Alkali-58 g/l As2O3 enthaltende Lösung in Frage, wobei die lösungen, welche zwischen einer Absorptionsstufe Reinigung unterhalb 0,02% an restlichem CO2 ge- und einer mittels Luft erfolgenden Regenerationstrieben wird. Nachdem beide Regenerationstürme bei stufe umlaufen, dadurch gekennzeichder ersten sowie der zweiten Stufe dieses Betriebs eine 65 net, daß die Regeneration der Lösung bei einer Desorption durch Luft vollführen, benutzen sie den- 4 bis 150C über derjenigen der Absorptionsstufe selben Luftstrom, welcher die Türme in Reihe durch- liegenden Temperatur, und zwar zwischen 47 0C fließt. Der Wärmeaufwand bei der ersten Stufe beträgt und einer den Siedepunkt der Lösung bei Atmo-This two-stage process was avoided in the case of disadvantages linked to sulfur, ßeren industrial plant for 34,000 Nm 3 / h gas at 55 D a pressure of 27 atü, which contains 33.3% patent claims: CO 2 . In the first stage, a 200 g / l 1st process for separating and recovering K 2 O and 150 g / l As 2 O 3 containing arsenite solution of carbon dioxide is used with the exception of traces of sulfur, the gas being hydrogen-free or prior to that is purified from sulfur water CO 2 content of 2%; In the case of the second 60 substance-purified gas mixtures using stage, a further dilute 65 g / l K 2 O and aqueous arsenic (III) oxide-containing alkali solution containing 58 g / l As 2 O 3 is possible , the solutions which is between an absorption stage cleaning below 0.02% residual CO 2 and a regeneration takes place by means of air. After both regeneration towers revolve at stage, characterized by the first and second stage of this operation, a 65 net, that the solution is regenerated during desorption by air, they use the same air flow 4 to 15 0 C above that of the absorption stage, which the Towers in series through-lying temperature, namely between 47 0 C flows. The heat consumption in the first stage is and one of the boiling point of the solution at atmospheric sphärendruck unterschreitenden Temperatur durchgeführt wird.temperature below the spherical pressure will. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Regeneration der Lösung verwendete Luft vorgewärmt und angefeuchtet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the regeneration of the solution the air used is preheated and humidified. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor der bei einer 4 bis 15 0C unter derjenigen der Absorptionsstufe liegenden Temperatur erfolgenden Regeneration der größte Teil des CO2 bei der Siedetemperatur der Lösung, vorzugsweise mittels Dampf, entfernt wird.3. Process according to Claims 1 and 2, characterized in that before the regeneration which takes place at a temperature of 4 to 15 ° C. below that of the absorption stage, most of the CO 2 is removed at the boiling point of the solution, preferably by means of steam. 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus der zwischen der Absorptionsstufe und der Regenerationsstufe umlaufenden Lösung die aus in der Lösung vorliegenden Schwefelwasserstoffspuren gebildeten Arsen-Schwefel-Verbindungen durch Behandlung mit Cyaniden oder mit unlöslichen Sulfide bildenden Metallsalzen entfernt werden.4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that between the Absorption stage and the regeneration stage circulating solution from the present in the solution Traces of hydrogen sulfide formed by treatment with arsenic-sulfur compounds Cyanides or metal salts which form insoluble sulphides can be removed. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 000 356;
österreichische Patentschrift Nr. 201 220.Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1 000 356;
Austrian patent specification No. 201 220. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 409 558/367 3.64 ® Bundesdruckerei Berlin409 558/367 3.64 ® Bundesdruckerei Berlin
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