DE867728C - Process for removing gases of acidic character, such as carbon dioxide, hydrogen sulfide or the like, from gaseous mixtures - Google Patents

Description

Verfahren zum Entfernen von Gasen sauren Charakters, wie Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff od. dgl., aus gasförmigen Gemischen Bei zahlreichen Verfahren zur Herstellung von Gasen oder Gasgemischen ist es notwendig, hohlendioxvd. Schwefelwasserstoff oder andere Verbinzungen von saurem Charakter aus dem hergestellten Produkt zu beseitigen. Die hierzu angewendeten bekannten Verfahren weisen eine Absorptionsstufe und eine Regenerationsstnfe auf. In der ersten Stufe wird CO2. H., S od. dgl. durch Waschen mit Wasser oder schwach alkalischen Lösungen gebunden, deren Wirksamkeit mit zúnehmendem Gehalt an absortierten Verbindungen sinkt und in der anschließellden Regenerationsstufe wiederhergestellt wird.Process for removing gases of acidic character, such as carbon dioxide, Hydrogen sulfide or the like, from gaseous mixtures In numerous processes For the production of gases or gas mixtures it is necessary to use Hohlendioxvd. Hydrogen sulfide or to remove other acidic compounds from the manufactured product. The known methods used for this purpose have an absorption stage and a Regeneration level on. In the first stage is CO2. H., S or the like by washing bound with water or weakly alkaline solutions, their effectiveness with increasing Content of separated compounds decreases and in the subsequent regeneration stage is restored.

Absorption und Regeneration sind zwei ähnliche, jedoch gegenläufige Vorgänge, die durch einander entgegenstehende Bedingungen beeinflußt werden. Absorption and regeneration are two similar but opposing ones Processes that are influenced by conflicting conditions.

Absorption wird bekanntlich durch niedrige Temperatur, Druck und höhere Alkalität der Absorptionslösung erleichtert, während die Regeneration durch entgegengesetzte Bedingungen begünstigt wird.Absorption is known to be due to low temperature, pressure and higher Alkalinity of the absorbent solution is facilitated, while regeneration by opposite Conditions is favored.

Die Absorption von Kohlensäure, welche bei Anwendung von Wasser infolge der erforderlichen großen Umlaufmenge teuer ist, wird erleichtert und wirksamer bei Verwendung von Lösungen mit erhöhter Alkalität, wie Lösungen von Natrium- oder Kaliumcarbonat, Phosphat, Phenolat oder organischen Aminoverbindungen oder deren Derivaten oder schließlich Ammoniaklösungen von entsprechender Konzentration. Im Gegensatz hierzu wird die Regeneration, welche bei Anwendung von reinem Wasser verhältnistnäß,ig einfach und billig ist, bei Anwendung der vorerwähnten alkalischen Lösungen der kostspieligere Teil des Verfahrens, da er bei Siedetemperatur der Flüssigkeit, also mit beträchtlichem Wärmeaufwand, durchgeführt werden muß. The absorption of carbonic acid, which results from the use of water is expensive because of the large amount of circulation required, it becomes easier and more efficient when using solutions with increased alkalinity, such as solutions of sodium or Potassium carbonate, Phosphate, phenolate or organic amino compounds or their derivatives or finally ammonia solutions of the appropriate concentration. In contrast to this the regeneration, which is proportional to the use of pure water, is ig is simple and cheap when using the aforementioned alkaline solutions more expensive part of the process, since it is at the boiling point of the liquid, ie with considerable heat input, must be carried out.

Bei der Entfernung von Schwefelwasserstoff brauchen nur die nassen Verfahren berücksichtigt zu wenden, wenn sie gleich dem trockenen Verfahren, mit dem sie in Wetthewerb stehen, zu einer vollständigen Reinigung führen, die jedoch durch die nahezu unvermeidliche Gegenwart von C Ol behindert wird. Only the wet ones need to remove hydrogen sulfide Method considered to apply if they are equal to the dry method, using which they are in competition, lead to a complete cleaning, which however is hampered by the almost inevitable presence of C OI.

Es ist bekannt, daß vollständige Absorption Von H2S einen Grad von Alkalität erfordert, der demjenigen einer mindestens z0/oigen Lösung von Natriumcarbonat entspricht, während zur Regeneration strömende Luft von Raumtemperatur genügt. Bei der gleichzeitigen Anwesenheit von C G2 wird durch dessen Absorption die Alkalität der Absorptionslösung gesenkt, so daß praktisch kaum mehr als 70 bis 8o 0/o der Gesamtmenge von H2 S entfernt werden können. Zur Wiederherstellung der erforderlichen Alkalität der Lösung muß das Alkalibicarhonat in Carbonat rückverwandelt werden, zu welcher iRegenerierung Wärme erforderlich ist, so daß sich die gleichen Verhältnisse ergeben, wie bei der Entfernung von C 02. It is known that complete absorption of H2S has a degree of Requires alkalinity that of at least a 10% solution of sodium carbonate while air flowing at room temperature is sufficient for regeneration. at the simultaneous presence of C G2 increases the alkalinity due to its absorption the absorption solution lowered, so that practically hardly more than 70 to 8o 0 / o of Total amount of H2 S can be removed. To restore the necessary Alkalinity of the solution, the alkali bicarbonate must be converted back into carbonate, for which regeneration heat is required, so that the same conditions arise result, as with the removal of C 02.

Zur Entfernung von C 02 wird die Absorption und Regeneration unter Verwendung alkalischer Lösungen bisher bekanntliich nach folgenden Richtlinien durchgeführt: Absorption mit einer entsprechend gekühlten Lösung zur Ausnutzung der besseren Gleichgewichtsbedingungen bei niedriger Temperatur; Vorwärmung der abgesaugten Lösung in Gegenstromwärmeaustauschern mit der heißen regenerierten Lösung; Regeneration der abgesaugten Lösung durch Erhitzen auf Siedetemperatur. Bei Verwendung von Lösungen von Aminen oder Ammoniak wird als Regeneriervorrichtung eine Destillierkolonne benutzt; schließlich Kühlung der regenerierten Lösung in geeigneten Wasserkühlern. To remove C 02 the absorption and regeneration is taking place As is known, use of alkaline solutions has been carried out according to the following guidelines: Absorption with a suitably cooled solution to take advantage of the better equilibrium conditions at low temperature; Preheating of the extracted solution in countercurrent heat exchangers with the hot regenerated solution; Regeneration of the extracted solution by heating at boiling temperature. When using solutions of amines or ammonia is called Regenerator uses a distillation column; finally cooling the regenerated Solution in suitable water cooler.

Diesem Stand der Technik gegenüber. betrifft die Erfindung ein Verfahren, welches nachstehende Vorteile bietet, die einzeln oder gemeinsam erzielt werden können: I. Die Anwendung von billigen Wärmequellen niedriger Temperatur, wie sie für solche Zwecke bisher nicht verwendet worden sind. Näheres ist in den weiter unten folgenden Abschnitten a, b und c ausgeführt; II. Verringerung des Wärmeverbrauchs gemäß Abschnitt d; III. Vereinfachung der technischen Anlage, insbesondere der Einrichtung zum schfleßlichen Kühlen der regenerierten Lösung gemäß Abschnitt f; IV. Kombination mit der Kaustiziervorrichtung, welche die erforderlichen Laugen zur Vervollständigung der Absorption liefert, die mit Lösungen von geringer Alkalität und leichter Regenerierbarkeit nicht erzielbar ist. Hierbei können in der Kaustizierungsvorrichtung günstige Bedingungen hinsichtlich des Verbrauchs von Dampf und Soda geschaffen werden gemäß Abschnitt g. a) Wie erwähnt, wird die Regeneration der abgesaugten Lösungen derzeit durch Erhitzen der Flüssigkeit auf Siedetemperatur bewirkt. Compared to this state of the art. the invention relates to a method which offers the following advantages, which can be achieved individually or together can: I. The use of cheap low temperature heat sources like them have not previously been used for such purposes. More details are in the next the following paragraphs a, b and c are carried out below; II. Reduction of heat consumption according to section d; III. Simplification of the technical system, especially the facility to thoroughly cool the regenerated solution according to section f; IV. Combination with the causticizing device, which has the necessary alkalis to complete the absorption provides that with solutions of low alkalinity and easy regenerability is not achievable. Here, favorable conditions can be achieved in the causticizing device with regard to the consumption of steam and soda can be created according to section G. a) As mentioned, the regeneration of the extracted solutions is currently through Heating the liquid to boiling temperature causes.

Der Vorgang beruht auf der Eigenschaft der absorbierten Verbindungen, meist B icarbonate, daß sie unter der Einwirkung von Wärme zerfallen oder, genau gesagt, auf der Tatsache, daß die zu regenerierende Lösung unter einem gewissen C 09Dampf druck steht. Der von der kochenden Lösung entwickelte Dampf enthält daher eine gewisse Menge CO2, welche vom Dampfdruck abhängt. The process is based on the property of the absorbed compounds, mostly bicarbonates that they disintegrate under the action of heat or, exactly said on the fact that the solution to be regenerated under a certain amount C 09 Steam pressure is stable. The vapor developed by the boiling solution therefore contains a certain amount of CO2, which depends on the vapor pressure.

Der Vorgang ist derselbe, wenn die abgesaugte Lösung im Gegenstrom mit Dampf anderer Herkunft behandelt wird. Dieser Dampf hat nur die Aufgabe, der zu regenerierenden Lösung die erforderliche Wärme zuzuführen. An Stelle von Frischdampf aus dem Kessel kann daher Dampf verschiedener Herkunft verwendet werden, der in Industrieanlagen in größeren Mengen zur Verfügung steht, aber wegen seiner niederen Temperatur, übermäßigen Feuchtigkeitsgrades oder aus anderen Gründen bisher keine Anwendung gefunden hat. So kann gemäß der Erfindung Abdampf voll Anlagen zur Erzeugung von synthetischem Ammoniumsulfat, Dampf vom Kokslöschen oder Auspuffgas von Brennkraftmaschinen usw. verwendet wenden. Bei Zusammentreffen dieser Dämpfe mit der zu regenerierenden Lösung, deren Siedetemperatur die Dampftemperatur um einige Grade übersteigt, haben die Dämpfe fast immer einen beträchtlichen Feuchtigkeitsgehalt, der eine Verdünnung der umlaufenden Lösungen bedingt. The process is the same if the extracted solution is countercurrent is treated with steam from a different source. This steam only has the task of supply the required heat to the solution to be regenerated. Instead of live steam Steam of various origins can therefore be used from the boiler, which is in Industrial equipment is available in larger quantities, but because of its low levels Temperature, excessive humidity or other reasons so far none Has found application. Thus, according to the invention, exhaust steam can be fully generated by plants synthetic ammonium sulphate, steam from coke extinguishing or exhaust gas from internal combustion engines etc. used. When these vapors meet the one to be regenerated Solution with a boiling point higher than the vapor temperature by a few degrees the fumes almost always have a considerable moisture content, which is a dilution of the circulating solutions.

Bei der Durchführung des erfinduugsgemäß en Verfahrens ist es daher wesentlich, diesen Nachteil durch Einführung von Luft in den Dampf zu vermeiden oder die Lösung neuerlich zu konzentrieren. When carrying out the process according to the invention, it is therefore It is essential to avoid this disadvantage by introducing air into the steam or to concentrate the solution again.

Nach der Behandlung im Regenerationsturin, in den die Dämpfe niederer Temperatur von unten her eintreten, werden sie innerhalb eines Wärmeaustauschers dazu benutzt, die abgesaugte Lösung vorzuwärmen, bevor diese in den Regenerationsturm eintritt. I-IierdurcI7, wird die wirksame Temperatur bei der Regeneration gesteigert und die Verdünnung der Lösung im Turm verringert. Die regenerierte heiße Flüssigkeit wird im Turm durch einen die Lösung gleichzeitig kühlenden Luftstrom neuerlich konzentriert. Wenn die Dampfquelle intermittierend arbeitet, muß die Anlage und die umlaufende Flüssigkeitsmenge so berechnet werden, daß eine stetige Absorption auch dann gesichert ist, wenn der Kreislauf in der Regenerationsstufe intermittierend vor sich geht. b) Der Dampfdruck des C 02, H2 S u. dgl. ergibt sich natürlich in verringertem Maße selbst bei Temperaturen, die wenig unter der Siedetemperatur liegen. Die Regeneration wird daher, obwohl langsamer, bei diesen Temperaturen vor sich gehen, indem die Lösung im Gegenstrom mit Gasen von genügend hoher Temperatur behandelt wird.After the treatment in the regeneration urine, in which the vapors are lower Temperature enter from below, they are inside a heat exchanger used to preheat the extracted solution before it enters the regeneration tower entry. I-IierdurcI7, the effective temperature is increased during regeneration and the dilution of the solution in the tower is reduced. The regenerated hot liquid is concentrated again in the tower by an air stream that simultaneously cools the solution. If the steam source works intermittently, the system and the circulating The amount of liquid can be calculated in such a way that a steady absorption is ensured even then is when the cycle is intermittent in the regeneration stage. b) The vapor pressure of the C 02, H2 S and the like is of course reduced even at temperatures a little below the boiling point lie. The regeneration will therefore take place at these temperatures, although slower go by treating the solution in countercurrent with gases of sufficiently high temperature will.

Gemäß der Erfindung ist es möglich, heiße Gase anzuwenden, die sich bei verschiedenen technischen Verfahren ergeben, wie z. B. Abluft von Motorkühlungen, heiße Gas ströme aus mit katalytischen Massen beschickten Anlagen, Abgase aus Ofenschächten von Pyritröstereien und Selbstverbrennungsgase, sofern ihr Gehalt an C 02 unterhalb jenem liegt, der sich bei der zu regenerierenden Lösung einstellt. According to the invention it is possible to use hot gases that are result in various technical processes, such as. B. exhaust air from engine cooling systems, hot gas flows from systems charged with catalytic masses, exhaust gases from furnace shafts from pyrite roasters and self-immolation gases, provided that their C 02 content is below that which occurs in the solution to be regenerated.

Bei der Verwendung solcher heißer Gase ist die wiilsme Regeuerationstemperatur nicht hoch genug, da sie in den meisten Fällen nur wenige Grade über dem Taupunkt der heißen Gase liegt. Dies ergibt sich daraus, daß der aus dem Regenerationsturm austretende Gasstrom nicht nur CO2, HeS u. dgl., sondern auch Dampf im Verhältnis der Partialdrucke enthält. Infolgedessen ist die sich einstellende Temperatur wegen hohen Wärmeverbrauchs für die Verdampfung des Wassers und der niedrigen spezifischen Wärme der Gase nicht weit vom ursprünglichen Taupunkt entfernt. When using such hot gases, the warm regeneration temperature is not high enough, as in most cases they are only a few degrees above the dew point the hot gases. This results from the fact that from the regeneration tower exiting gas stream not only CO2, HeS and the like, but also steam in proportion which contains partial pressures. As a result, the temperature that is established is due to high heat consumption for evaporation of the water and the low specific Heat the gases not far from the original dew point.

Bei niedriger Temperatur geht die Regeneration naturgemäß langsam vor sich und sie erfordert großräumige Anlagen. Gemäß der Erfindung kann eine beträchtliche Verbesserung dadurch erzielt werden, daß die wirksame Regenerationstemperatur durch Erhöhung des Taupunktes der heißen Gase gesteigert wird, indem diese entweder mit den im Abschnitt a erwähnten Dämpfen niedriger Temperatur gemischt oder mit heißen Abfallflüssigkeiten, wie Kühlwasser, Kondensat usw., angefeuchtet werden. c) Aus dem Vorstehenden sowie aus dem folgenden Abschnitt d, der den Vorteil der Absorption bei höherer Temperatur, als sie bisher angewendet wurde, erläutert, ergibt sich, daß bei Anwendung der Erfindung die umlaufende Lösung mit Dämpfen, Gas oder SIischungen beider sowohl bei der Absorption als auch bei der Regeneration und der neuerlichen Konzentration heiß behandelt wird. Regeneration is naturally slow at low temperatures in front of you and it requires large-scale facilities. According to the invention, a considerable Improvement can be achieved that the effective regeneration temperature by Increasing the dew point of the hot gases is increased by either using them mixed with or with hot vapors mentioned in section a Waste liquids such as cooling water, condensate, etc. are moistened. c) Off the above as well as from the following section d, which takes advantage of the absorption at a higher temperature than was previously used, it follows that that when using the invention, the circulating solution with vapors, gas or SIischungen both in terms of absorption and regeneration and renewal Concentration is hotly treated.

Es ist daher notwendig, Absorptionslösungen zu benutzen, die keine flüchtigen Verbindungen enthalten, wie z. B. Natrium- oder Kaliumcarbonat, während flüchtige Verbindungen, wie Ammoniak und Amine, vermieden werden müssen, da sie die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Rücksicht auf durch Verflüchtigung auftretende Verluste an Gas oder Dämpfen, deren Einwirkung die Lösungen unterworfen werden, beeinträchtigen würden. d) Zwecks Ausnutzung des Vorteils der verbesserten Gleichgewichtsbedingungen wird die Absorption und Regeneration, wie erwähnt, bei der niedrigsten bzw. höchsten Temperatur durchgeführt, die sich praktisch erzielen läßt. Das Ergebnis ist, daß der größte Teil der verbrauchten Wärme dazu aufgewendet wird, um die Lösung innerhalb der für das Verfahren kennzeichnenden Temperaturgrenzen in Umlauf zu versetzen. Es ist möglich, Wärme einzusparen, wenn die beiden Grenzwerte einander näher gebracht werden. Diese Ersparnis wird gemäß der Erfindung dadurch erzielt, daß C Ol unter dem in der Industrie meist angewendeten Druck von beispielsweise 10 bis 20 at absorbiert wird, wobei als Absorptionsflüssigkeit Lösungen nicht flüchtiger Verbindungen, wie z. B. Natrium- oder Kaliumcarbonat verwendet wird und die Absorptionstemperatur auf 60 bis 85°lC erhöht wird. Die bisher als Optimum angegebene Absorptionstemperatur lag bei 400 (Sherwood, Absorption and Extraction, 1937, 5. In5). Diese Temperatur wurde als die geeignetste zwischen dem positiven Einfluß der Temperaturerhöhung auf die Absorptionsgeschwindigkeit und dem negativen Einfluß auf die Gleichgewichtsbedingungen angesehen. Dieses Ergebnis gilt aber nur für die Verfahrensbedingingen, unter denen es ermittelt worden ist, nämlich bei der Kohlensäureerzeugung, wobei CO2 bei gewöhnlichem Druck aus Verbrennungsgasen entsteht. It is therefore necessary to use absorption solutions that are not contain volatile compounds, such as B. sodium or potassium carbonate, while volatile compounds, such as ammonia and amines, must be avoided as they the advantages of the method according to the invention with regard to volatilization occurring losses of gas or vapors, the action of which the solutions are subject to would affect. d) To take advantage of the improved Equilibrium conditions will, as mentioned, with absorption and regeneration carried out at the lowest or highest temperature that can be achieved in practice leaves. The result is that most of the heat consumed is expended on it is to keep the solution within the temperature limits characteristic of the process put into circulation. It is possible to save heat if the two limit values be brought closer to each other. This saving is achieved according to the invention achieved that C OI under the pressure most commonly used in industry of, for example 10 to 20 at is absorbed, with non-volatile solutions as absorption liquid Connections such as B. sodium or potassium carbonate is used and the absorption temperature is increased to 60 to 85 ° C. The absorption temperature previously indicated as the optimum was 400 (Sherwood, Absorption and Extraction, 1937, 5th In5). This temperature was considered the most appropriate between the positive influence of the temperature increase on the rate of absorption and the negative influence on the equilibrium conditions viewed. This result only applies to the procedural conditions under which it has been determined, namely in carbon dioxide production, with CO2 in ordinary Pressure arises from combustion gases.

Nach Erprobungen des erflndungsgemäßen Verfahrens, die in Großanlagen durch längere Perioden vorgenommen wurden, wurde festgestellt, daß die optimale Absorptionstemperatur je nach der Konzentration der verwendeten Lösungen zwischen 60 und 850 C liegt, was eine beträchtliche Einsparung von Wärme und eine Verkleinerung der industriellen Anlage gegenüber einer Absorption bei 40° C gestattet. After trials of the method according to the invention, which are carried out in large-scale systems by taking longer periods it was found to be the optimal Absorption temperature depending on the concentration of the solutions used between 60 and 850 C, which is a considerable saving of heat and a reduction in size industrial plant against absorption at 40 ° C.

Die technische Erklärung dieser Erscheinung ergibt sich daraus, daß eine solche Drucksteigerung in der Absorptionsstufe, daß kleine Mengen von absorbiertem C 02 im flüssigen Zustand Änderungen des Dampfdrucks des gasförmigen C Ol verursachen, die stärker ausgeprägt sind als bei gewöhnlichem Druck, die optimale Temperatur bis zu 60 und 850 C, jedenfalls weit über 400 C hinaus verschieben. The technical explanation of this phenomenon results from the fact that such a pressure increase in the absorption stage that small amounts of absorbed C 02 in the liquid state cause changes in the vapor pressure of the gaseous C OI, which are more pronounced than at ordinary pressure, the optimal temperature up to 60 and 850 C, in any case far beyond 400 C.

Durch Erhöhung der Ahsorptionstemperatur ist es infolge der geringen Löslichkeit des Alkalibicarbonats, insbesondere des Natriumbicarbonats in der Kälte möglich, Lösungen höherer Konzentration zu verwenden. Da der Transport von CO an die Menge des aktiven Salzes im Kreislauf gebunden ist und der Wärmeverbrauch von der Flüssigkeitsmenge abhängt, bringt die Verwendung von höher konzentrierten Lösungen weitere Ersparnisse in wärmetechnischer Hinsicht. e) Da die Absorption unter Druck bei einer Temperatur von 60 bis 850' C günstig verläuft und sogar die Regeneration mit genügender Geschwindigkeit vor sich geht, wird es möglich, als Wärmequelle die Kalorien zu verwenden, die in den dem Absorptionsturm zugeführten Gasen enthalten sind und z. B. Kompressoren oder Anlagen zur Umwandlung von Kohlenmonoxyd entstammen können. By increasing the absorption temperature it is due to the low Cold solubility of alkali bicarbonate, especially sodium bicarbonate possible to use solutions of higher concentration. Since the transport of CO to the amount of active salt is bound in the cycle and the heat consumption of Depending on the amount of liquid, you should use more concentrated solutions further savings in terms of thermal technology. e) Because the absorption is under pressure at a temperature of 60 to 850 ° C proceeds favorably and even the regeneration is going on at sufficient speed, it becomes possible to use the To use calories contained in the gases supplied to the absorption tower are and z. B. come from compressors or systems for converting carbon monoxide can.

Es hat sich gezeigt, daß es möglich ist, CO2 in einer Anlage zu beseitigen, die einen mit verdichteten heißen Gasen gespeisten Absorptionsturm und einen Regenerationsturm aufweist, in dem die heiße, von der Absorption herrührende Lösung mit Luft aus der Umgebung behandelt wird. Die derart in die Absorptionsstufe eingeführten Kalorien können, wenn sie nicht ausreichen, durch Heranziehung weiterer Wärmequellen, einschließlich solcher, welche erfndungsgemäß in Betracht kommen, ergänzt werden. f) Durch Annäherung der Absorptionstemperatur an die Regenerationstemperatur ist es möglich, die Heizanlage wesentlich zu vereinfachen, da die Abmessungen des mit der abgesaugten und der regenerierten Lösung beschickten Wärmeaustauschers und der Kühleinrichtung für die schließliche Kühlung tder regeneflerten Lösung gemäß der Erfindung infolge des geringen Temperaturunterschiedes zwischen den beiden Verfahrensstufen verringert werden können. Der Turm, in dem die Lösung dadurch Behandlung mit Luft konzentriert wird, dient gleichzeitig zur Kühlung der Flüssigkeit, so daß der Wärmeaustauscher und die besondere Kühlvorrichtung weniger wichtig sind und gegebenenfalls ganz entbehrt werden können. g) Wenn, wie erwähnt, die letzten Spuren von C G2 beseitigt werden sollen, werden Lösungen von Ätznatron od. dgl. angewendet, welche einmal abgesaugt, neuerlich mit Kalk kaustiziert werden nach der bekannten Reaktion Na2CO5 + Ca(OH)2 = 2 NaOH + CaCO3. It has been shown that it is possible to eliminate CO2 in a plant, an absorption tower fed with compressed hot gases and a regeneration tower has, in which the hot, resulting from the absorption solution with air from the Environment is treated. The calories so introduced into the absorption stage can, if they are insufficient, by using other heat sources, including those that come into consideration according to the invention are added. f) By approach the absorption temperature to the regeneration temperature, it is possible to switch the heating system to simplify significantly, since the dimensions of the suctioned and regenerated Solution charged heat exchanger and the cooling device for the eventual Cooling of the regenerated solution according to the invention due to the small temperature difference can be reduced between the two process steps. The tower in which the solution is thereby concentrated treatment with air, serves at the same time for Cooling the liquid so that the heat exchanger and the special cooling device are less important and can possibly be dispensed with entirely. g) If, how mentioned that the last traces of C G2 should be eliminated, solutions of Caustic soda or the like used, which once sucked off and then causticized with lime again become according to the well-known reaction Na2CO5 + Ca (OH) 2 = 2 NaOH + CaCO3.

Dieser Kaustizierungsvorgang kann gemäß der Erfindung hinsichtlich des Verbrauchs von Wärme und Soda wesentlich verbessert werden, indem er mit dem oben beschriebenen Absorptions- und Regenerationsvorgang kombiniert wird. This causticizing process can according to the invention with regard to The consumption of heat and soda can be significantly improved by using the absorption and regeneration process described above is combined.

Es ist bekannt, daß die Lösungen zwecks Kaustizierung auf eine Temperatur von 70 bis SoO C erhitzt werden müssen, wozu hauptsächlich Dampf verwendet wird. Der Kostenaufwand hierfür kann vollständig erspart werden, wenn die zu kaustizierenden Lösungen durch Wärmeaustausch mittels regenerierter heißer Lösungen erhitzt werden. It is known that the solutions for the purpose of causticizing at a temperature from 70 to SoO C have to be heated, for which mainly steam is used. The cost of this can be completely spared if the to be causticed Solutions are heated by heat exchange using regenerated hot solutions.

Es ist ferner bekannt, daß Calciumcarbonatschlamm von der Kausfizierung erhebliche Mengen alkalischer Salze enthält, die durch das Waschen bis zu den Grenzen wieder gewonnen werden, welche durch das Flüssigkeitsgleichgewicht im Verfahren gegeben sird. It is also known that calcium carbonate sludge from causation Contains significant amounts of alkaline salts that result from washing to the limit which can be recovered by the fluid equilibrium in the process given.

Gemäß der Erfindung werden die hierbei auftretenden Verluste an Alkalisalzen durch weitgehendes Waschen' dieser Aufschlämmung und neuerliche Konzentration der verdünnten Lösungen durch Anwendung der Wärme verringert, die in der heißen regenerierten Lösung enthalten ist. Die verdünnten Lösungen können z. B. wiedergewonnen werden, indem sie in den Ider Konzentration dienenden Kühlturm geleitet werden. h) In der Zeichnung sind schematisch Einrichtungen zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung veranschaulicht. Fig. I zeigt eine Anlage zur Verwendung von Dämpfen niederer Temperatur, Fig. 2 eine Anlage zur Verwendung heißer Gase, die vorher angefeuchtet sind. In beiden Anlagen kann die Wärme des Gases ausgenutzt werden, was dem Absorptionsturm zugeführt wird. According to the invention, the losses of alkali salts that occur here by extensive washing 'of this slurry and renewed concentration of the Dilute solutions are reduced by applying the heat that is regenerated in the hot Solution is included. The diluted solutions can e.g. B. be recovered, by passing them into the concentration cooling tower. h) In the The drawings are schematic devices for carrying out the method according to FIG Invention illustrated. Fig. I shows a system for using vapors lower Temperature, Fig. 2 shows a system for using hot gases that have been previously humidified are. In both systems, the heat of the gas can be used, which is what the absorption tower is fed.

Bei der Anlage nach Fig. I werden die Dämpfe niederer Temperatur von den im Abschnitt a genannten Quellen nachdem ihnen zwecks Beseitigung eines zu großen Überschusses an Feuchtigkeit etwas Luft zugegeben worden ist, in den Turm I geleitet, durch dessen Füllung die abgesaugte Lösung regeneriert wird, hierauf in den Wärmeaustauscher 2, in dem sie die Lösungen vorwärmen und schließlich, falls erwünscht, in den mit Wasser betriebenen Kühler 3, in dem die Kondensation des Dampfes vollendet und ein Gas erhalten wird, aus dem C O2 oder andere saure Verbindungen absorbiert wurden. In the system according to Fig. I, the vapors are lower temperature from the sources mentioned in section a after them for the purpose of eliminating a to great excess of moisture some air has been added into the tower I passed, through the filling of which the extracted solution is regenerated, then in the heat exchanger 2, in which they preheat the solutions and finally, if desirable in the water-operated cooler 3, in which the condensation of the steam and a gas is obtained from which C O2 or other acidic compounds were absorbed.

Dieses Gas wird durch einen Abscheider 8 von allen Flüssigkeitsteilchen befreit und, wenn kein Druck zur Verfügung steht, mittels eines Gebläses g abgeleitet.This gas is separated from all liquid particles by a separator 8 released and, if no pressure is available, diverted by means of a fan g.

Die Wärme der vom Turm I kommenden regenerierten Lösung kann entweder im Wärmeaustauscher 4 nutzbar gemacht werden, indem die zu regenerierende Lösung vorgewärmt wird, oder im Wärmeaustauscher 5, der zur Erwärmung der neuerlich zu kaustizierenden Lösungen dient, wie dies im Abschnittg ausgeführt ist. Die Wärme kann auch anschießend im Turm 6 im Gegenstrom mit Luft, die durch ein Gebläse 10 oder natürlichem Zug herangeführt wird, verwertet werden. Im Turm 6 wird die Flüssigkeit gekühlt und gleichzeitig konzentriert, so daß die im Turm I stattfindende Verdünnung korrigiert werden kann, wie dies im Abschnitt a ausgeführt ist. Ebenso kann das Natrium des aus der Kaustizierungsanlage kommenden Waschwassers wiedergewonnen werden, wie dies im Abschnitt g erläutert ist. The heat of the regenerated solution coming from tower I can either can be made usable in the heat exchanger 4 by the solution to be regenerated is preheated, or in the heat exchanger 5, which is used to heat the again caustic solutions are used, as stated in Section g. The heat can then also in the tower 6 in countercurrent with air, which is blown by a fan 10 or natural train can be recycled. In the tower 6 the liquid cooled and concentrated at the same time, so that the dilution taking place in tower I. can be corrected as stated in section a. It can also Sodium from the washing water coming from the causticizing system is recovered, as explained in section g.

Um im Absorptionsturm 7 eine günstige Absorptionstemperatur aufrechtzuerhalten, kann ein mit Wasser betriebener Kühler 12 vorgesehen sein. In order to maintain a favorable absorption temperature in the absorption tower 7, For example, a water-operated cooler 12 can be provided.

II ist eine den Umlauf bewirkende Pumpe. Die Gase können in den Turm 7 kalt oder warm eingeführt werden. Im letzteren Fall werden die in ihnen enthaltenen Kalorien, wie im Abschnitt e ausgeführt ist, zugunsten. des Wärmeausgleichs verwendet. II is a circulating pump. The gases can go into the tower 7 can be introduced cold or warm. In the latter case, those contained in them Calories, as outlined in section e, in favor. used for heat equalization.

Die Absorption kann bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck durchgeführt werden. Im letzteren Fall kann die Temperatur auf 60 bis 85'0! C erhöht werden. Alkalicarbonatlösungen von höherer Konzentration als beim kalten Verfahren können verwendet werden, wobei die Konzentration bis an die Grenzen ansteigt, die durch die Löslichkeit der betreffenden Bicarbonate gegeben sind. The absorption can be carried out at ordinary or elevated pressure will. In the latter case, the temperature can reach 60 to 85'0! C can be increased. Alkali carbonate solutions of higher concentration than with the cold process can can be used, the concentration increasing to the limits imposed by the solubility of the bicarbonates in question is given.

Die Ausführungsform gemäß Fig. I steht gegenwärtig im Gebrauch in einer Großanlage zur Herstellung von 100 t Ammoniak aus Koksofengasen, wozu ausschließlich Abdampf von niedriger Temperatur verwendet wird, der vorher ohne Zusatz von Frischdampf fein verteilt wurde. C O2 wird unter Druck entfernt. The embodiment of FIG. 1 is currently in use a large-scale plant for the production of 100 tons of ammonia from coke oven gases, including exclusively Low temperature exhaust steam is used, previously without the addition of live steam was finely divided. C O2 is removed under pressure.

Die Beseitigung von CO2 wird bis zu 0,05 bis 0,I0°/o herab vorgenommen. Der Umfang des Absorptionsturms ist gegeniiber den bekannten Absorptionstürmen, die mittels Druckwasser arbeiten, erheblich verringert. The removal of CO2 is done down to 0.05-0.10%. The circumference of the absorption tower is compared to the known absorption towers, that work with pressurized water, significantly reduced.

In der Anlage nach Fig. 2 wird die Regeneration im Turm I3 mittels heißer Gase durchgeführt, wie dies im Abschnitt b erläutert ist. Deren Taupunkt wird durch Anfeuchten im Turm 14 erhöht, dem heiße Abfallflüssigkeiten, wie Kondenswasser, Kühlwasser u. dgl., zugeführt werden. In the system according to FIG. 2, the regeneration in the tower I3 is carried out by means of hot gases carried out as explained in section b. Their dew point will increased by moistening in the tower 14, the hot waste liquids, such as condensation water, Cooling water and the like are supplied.

Gase, die für die Regeneration benutzt wurden, werden nach außen geleitet, und zwar im Fall von H2S in genügender Höhe, um unangenehmen Geruch zu vermeiden. Die regenerierte Lösung wird im Turm 15 nach und nach im Gegenstrom behandelt, gekühlt und konzentriert. Gases that were used for regeneration are released to the outside conducted, and in the case of H2S at a sufficient level to produce an unpleasant odor avoid. The regenerated solution is gradually treated in countercurrent in tower 15, chilled and concentrated.

Das Gas kann dem Absorptionsturm, wie bei der Anlage nach Fig. I, unter gewöhnlichem oder erhöhtem Druck kalt oder warm zugeführt werden Wird im Sinne der Ausführungen des Abschnitts e heißes Gas unter Druck verwendet und die zur Regeneration im Turm 13 angewendete Luft durch Kondensation angefeuchtet, kann C O2 ohne Verbrauch von Frischdampf in den Anlagen entfernt werden, die täglich 20 t Ammoniak aus Gaswasser erzeugen. The gas can be fed to the absorption tower, as in the case of the system according to FIG. to be supplied cold or warm under ordinary or increased pressure is in the sense of the remarks in section e hot gas under pressure is used and that for regeneration Air used in the tower 13 humidified by condensation can C O2 without consumption of live steam in the systems, the daily 20 t of ammonia from gas water produce.

Claims (15)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Entfernen von Gasen sauren Charakters, wieKohlendioxyd, Schwefelwasserstoff u. dgl., aus gasförmigen Gemischen, bei dem das saure Gas in einer Absorptionsstufe durch Waschen mit einer Flüssigkeit vom Gasgemisch getrennt und die abgesaugte Absorptionsflüssigkeit in einer Regenerationsstufe für den neuerlichen Umlauf von den sauren Gasen befreit wird, dadurch gekennzeichnet, daß die für diesen Vorgang erforderliche Wärme einer der beiden Verfahrensstufen oder beiden Stufen durch Dämpfe niedriger Temperatur oder durch heiße Abgase zugeführt wird, die den zu reinigenden Gasen selbst oder fremden Quellen entstammen. PATENT CLAIMS: 1. Process for removing gases of acidic character, such as carbon dioxide, hydrogen sulfide and the like, from gaseous mixtures in which the acidic gas in an absorption stage by washing with a liquid from Gas mixture separated and the suctioned absorption liquid in a regeneration stage is freed from the acid gases for renewed circulation, characterized in that that the heat required for this process is one of the two process stages or fed to both stages by low temperature vapors or hot exhaust gases which originate from the gases to be cleaned themselves or from external sources. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Regenerationsstufe Dämpfe niedriger Temperatur, wie abgesaugte Dämpfe von Anlagen zur Erzeugung von synthetischem Ammoniumsulfat, beim Kokslöschen auftretende Dämpfe, Auspuffgase von Brennkraftmaschinen u. dgl. oder heiße Gase von technischen Prozessen, wie Abluft von Luftkühlungen, heiße Gasströme aus mit katalytischen Massen beschickten Anlagen chemischen Anlagen u. dgl. oder Verbrennungs gasen mit geringem Kohlensäuregehalt, verwendet werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that in the Regeneration stage low-temperature vapors, such as extracted vapors from systems for the production of synthetic ammonium sulphate, vapors that occur when quenching coke, Exhaust gases from internal combustion engines and the like or hot gases from technical processes, like exhaust air from air cooling, hot gas streams from charged with catalytic masses Plants chemical plants and the like or combustion gases with low carbonic acid content, be used. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase vorher mit heißen Abfallflüssigkeiten, wie Kondenswasser, Kühlwasser u. dgl., angefeuchtet werden. 3. The method according to claim 2, characterized in that the gases previously moistened with hot waste liquids such as condensation water, cooling water and the like will. 4. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme der Absorptionsstufe durch die eigene Wärme der zu reinigenden Gase oder durch Zumischung von Dampf zugeführt wird, wobei die Gase Kompressoren oder Anlagen zur Umwandlung von Kohlenmonoxyd u. dgl. entstammen können. 4. The method according to claim I, characterized in that the heat the absorption stage through the own heat of the gases to be cleaned or through admixture of steam is supplied, with the gases being converted to compressors or systems can originate from carbon monoxide and the like. 5. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfe niedriger Temperatur oder heiße Abgase oder die in den zu reinigenden Gasen vorhandene Wärme getrennt oder gemeinsam oder, wenn sie unzureichend sind, in Verbindung mit Frischdampf verwendet werden. 5. The method according to claims I to 4, characterized in that that the low temperature vapors or hot exhaust gases or those in the to be cleaned Heat present in gases separately or together or, if they are insufficient, can be used in conjunction with live steam. 6. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Regenerierung der abgesaugten Lösung in einem Turm vorgenommen wird, der eine Füllung enthält, in der die Lösung in unmittelbarer Berührung mit Dämpfen, Gasen oder Gemischen beider behandelt wird. 6. The method according to claims I to 5, characterized in that that the regeneration of the extracted solution is carried out in a tower which contains a filling in which the solution is in direct contact with vapors, Gases or mixtures of both is treated. 7. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die regenerierte heiße Lösung in einem Turm konzentriert wird, der eine Füllung enthält, in der die Lösung in unmittelbarem Kontakt mitLuft behandelt wird. 7. The method according to claims I to 6, characterized in that that the regenerated hot solution is concentrated in a tower that has a filling in which the solution is treated in direct contact with air. 8. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorwärmung der zu regenerierenden Lösung heiße Flüssigkeiten aus dem Regenerationsprozeß verwendet werden. 8. The method according to claims I to 7, characterized in that that to preheat the solution to be regenerated hot liquids from the regeneration process be used. 9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung von Dampf zur Regeneration die vom Regenerationsturm austretenden, Kohlendioxyd oder andere saure Gase führenden Dämpfe in einem Oberflächenkühler kondensiert werden, so daß Kohlendioxyd oder andere heiße Gase in hoher Konzentration erhalten werden. 9. The method according to claims 1 to 3, characterized in that that when using steam for regeneration, the exiting from the regeneration tower, Carbon dioxide or other acidic gas vapors in a surface cooler condensed, so that carbon dioxide or other hot gases in high concentration can be obtained. 10. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme der regenerierten heißen Lösung benutzt wird, um die abgesaugte Sodalösung zu erwärmen zwecks Kaustizierung mit Kalk, um sie zur Entfernung der letzten Spuren von Kohlendioxyd aus den Gasgemischen wieder verwenden zu können. 10. The method according to claims I to 9, characterized in that that the heat of the regenerated hot solution is used to extract the soda solution to be heated for causticizing with lime to remove the last traces to be able to reuse carbon dioxide from the gas mixtures. II. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 10. dadurch gekennzeichnet, daß die vom Waschen des Kaustizierkalkschlamms stammenden Alkalilüsungen durch Einführen derselben in den Konzentrationsturm wieder verwertet werden, in dem die regenerierte heiße Lösung mit Luft behandelt wird. II. Process according to Claims I to 10, characterized in that that the alkali solutions derived from washing the caustic lime sludge by introduction the same can be recycled in the concentration tower in which the regenerated hot solution is treated with air. I2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Verringerung des Wärmebedarfs bei seiner Durchführung der Temperaturunterschied zwischen der Absorptionsstufe und der Regenerationsstufe durch Absorption unter Druck, vorzugsweise unter dem in der Industrie gewöhnlich angewendetenDruck von 10 bis 20 at und Verwendung alkalischer, nicht flüchtiger Carbonatlösungen herabgesetzt wir.d, indem die Absorptionstemperatur auf 6o bis 85.0 C gebracht wird. I2. The method according to claim I, characterized in that for the purpose Reducing the heat requirement in its implementation of the temperature difference between the absorption stage and the regeneration stage by absorption under Pressure, preferably below the pressure commonly used in the industry of 10 to 20 at and the use of alkaline, non-volatile carbonate solutions reduced we.d by bringing the absorption temperature to 60 to 85.0 C. 13. Verfahren nach Anspruch I2, dadurch gekennzeichnet, daß Alkal icarbonatlösungen höherer Konzentration bis zu den durch die Lölslichkeit der Bicarbonate gezogenen Grenzen verwendet werden. 13. The method according to claim I2, characterized in that alkali Icarbonate solutions of higher concentration up to that due to the solubility of the bicarbonates drawn borders are used. 14. Verfahren nach den Ansprüchen I bis I3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwen- dung heißer Gase, von Dämpfen niedriger Temperatur, Abdampf oder der Wärme der zu reinigenden GasgemischeSdie Absorptions- und Regenerationstemperatur gleichzeitig einander genähert werden. 14. The method according to claims I to I3, characterized in that that when using generation of hot gases, of low-temperature vapors, Exhaust steam or the heat of the gas mixtures to be cleaned, the absorption and regeneration temperature be approached at the same time. 15. Verfahren nach Anspruch I2, dadurch gekennzeichnet, daß im Hinblick auf die Annäherung der Absorptions- und Regenerationstemperatur die Abmessungen des Wärmeaustauschers zwischen der abgesaugten und der regenerierten Lösung und die Größe des Apparats zur schließlichen Kühlung der regenerierten Lösung zugunsten einer Vereinfachung der Heiz- und Kühlanlage verringert wird. 15. The method according to claim I2, characterized in that with regard to on the approach of the absorption and regeneration temperature the dimensions the heat exchanger between the extracted and regenerated solution and the size of the apparatus for eventual cooling in favor of the regenerated solution a simplification of the heating and cooling system is reduced. I6. Verfahren nach den Ansprüchen I bis I5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasgemische mit oder ohne Druck in den Absorptionsturm geleitet und die hierbei in den Kreislauf eingeführte Wärme zur Regenerierung der Lösung in einem Turm verwendet wird, wobei Luft oder heiße Abgase verwendet werden, die vorzugsweise mit heißem Abwasser oder durch Mischung mit Dampf von geringem Wärmeinhalt angefeuchtet werden. I6. Process according to Claims I to I5, characterized in that that the gas mixtures passed with or without pressure in the absorption tower and the heat introduced into the circuit to regenerate the solution in one Tower is used, air or hot exhaust gases being used, which is preferred moistened with hot sewage or by mixing with steam of low heat content will.