DE955319C

DE955319C - Verfahren zur Entfernung von Ammoniak aus Gasen, die Schwefelwasserstoff und Ammoniaksowie Kohlendioxyd enthalten

Info

Publication number: DE955319C
Application number: DEN5466A
Authority: DE
Original assignee: North Thames Gas Board
Current assignee: North Thames Gas Board
Priority date: 1951-05-04
Filing date: 1952-05-04
Publication date: 1957-01-03
Also published as: US2784055A

Description

INTERNAT. KLASSE C 01 b; c

N 5466 IVaI i2i

Die Erfindung betrifft ein, Verfahren zur Entfernung von Ammoniak aus Gasen, die reich an Schwefelwasserstoff sind und auch Kohlendioxyd enthalten. Solche Gase werden erhalten, wenn man die beim Waschen der Kohlendestillationsgaee nach, dem Koppersverfahren z. B. mit einer wäßrigen Natriumcarbonatlösung anfallenden Waschflüssigkeiten weiterverarbeitet.

Die aus den Waschflüssigkeiten der flüssigen ίο Reinigungsanlagen nach Kopp er s durch Behandlung mit Dampf erhaltenen Gase bestehen aus Schwefelwasserstoff, Kohlendioxyd und Cyanwasserstoff. Die Anwesenheit von Cyanwasserstoff ist unerwünscht, wenn das Gas in Clausöfen oder in Korataktanlagen, für die Herstellung von Schwefel oder Schwefelsäure verbrannt werden soll.

Es sind Verfahren' bekannt, durch die Cyanwasserstoff aus dem Gas entfernt und als Natriumcyanidlösung oder als wasserfreier Cyanwasserstoff verkauft werden kann.

Nach einem älteren Vorschlag besteht ein anderes Verfahren zur Behandlung des Cyanwasserstoffes darin, daß das Gasgemisch mit Wasserdampf bei erhöhter Temperatur, die 500⁰ nicht überschreitet,

in Gegenwart eines Kontaktkatalysators umgesetzt wird^ um den Stickstoffgehalt des Cyanwasserstoffes in Ammoniak umzusetzen. Die anfallenden Gase enthalten neben, Schwefelwasserstoff noch Kohlendioxyd, Kohknmonoxyd und Ammoniak.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, das Ammoniak aus diesen Gasen zu entfernen, bevor der Schwefelwasserstoff zu einem Clausofen oder einer Kontakts äureanl'age geleitet wird, ίο Es ist bereits bekannt, daß ein Waschen, mit Schwefelsäure das Ammoniak entfernt, ohne mehr als einen zu vernachlässigendem Anteil des Schwefelwasserstoffes zu absorbieren, aber dies Verfahren erfordert eine spezielle säurefeste Ausrüstung. Ein Waschen mit Wasser umgeht die Notwendigkeit einer kostspieligen Ausrüstung, aber selbst wenn eine Sprudelkapselkolonne verwendet wird, wird mehr als ein Äquivalent Schwefelwasserstoff mit dem Ammoniak absorbiert.

ao Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, die Vorteile der Wasserwäsche sicherzustellen, ohne die obenerwähnten Verluste an Schwefelwasserstoff in Rechnung setzen zu müssen, indem in' einer zweiten Stufe Luft oder ein anderes inertes Gas as durch die wäßrige Waschflüssigkeit zur Verdrängung von gelöstem Schwefelwasserstoff geleitet wird.

Nach der vorliegenden Erfindung wird somit ein Zweistufenverfahren für die Entfernung von Ammoniak aus Gasen, die Schwefelwasserstoff, Ammoniak sowie Kohlendioxyd enthalten, geschaffen. Dieses Verfahren umfaßt in der ersten Stufe ein Waschen des Gases mit Wasser und in der zweiten Stufe ein Hindurchleiten von Luft oder einem anderen inerten Gas durch, die wäßrige Waschflüssigkeit aus der ersten Stufe, wobei die Luft oder das- andere inerte Gas darauf mit dem in die erste Stufe eintretenden, Gas vereinigt wird. Es ist bekannt, daß in Lösung eine Reaktion zwischen Kohlendioxyd und Ammoniak ziemlich langsam verläuft, und beim Durchführen, des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist es deshalb notwendig, eine Vorrichtung zu verwenden, in der die Waschflüssigkeit vor dem Ausblasen eine solche Zeit zurückgehalten wird, daß dieser Umsatz angenähert vollständig ablaufen kann.

Es wurde gefunden, daß eine Sprudelkapselkolonne mit verhältnismäßig tiefen. Trögen für die Durchführung der vorliegenden Erfindung gut geeignet ist, wobei das zu behandelnde Gas in die Kolonne unterhalb von zwei oder mehreren Zwischenboden eingeleitet wird, auf. denen die erste Stufe der Wäsche stattfindet, aber oberhalb eines oder mehrerer Zwischenboden, auf denen- die Behandlung mit Luft oder einem anderen inerten Gas erfolgt.

An Stelle eine Sprudelkapselkolonne zu verwenden, ist es auch möglich, eine Füllkörperkolonne mit zwei Füllkörperabschnitten zu benutzen, in der das Gas unterhalb des oberen Füllkörperabschnittes und die Luft oder das inerte Gas unterhalb des unteren Füllkörperabschnittes eingeleitet werden. Oder es kann ein Füllkörperkolonnenpaar verwendet werden, von denen die erste Kolonne zur Absorption des Ammoniaks mit Wasser und die zweite zur Behandlung des Waschwassers mit Luft oder einem inerten Gase dient, das sich darauf mit dem in die erste Kolonne 'eintretenden Gas mischt. Als weitere Ausführungsform kann das Verfahren in einem horizontalen Vielstufenwascher bekannter Bauart durchgeführt werden.

Die Wäsche wird normalerweise bei Lufttemperatur durchgeführt, und das von der Anlage zur Hydrolyse des Cyanwasserstoffes bei einer Temperatur von 250 bis 500⁰, z. B. 320⁰, kommende Gas wird daher auf eine Temperatur zwischen 15 und 24⁰ abgekühlt.

Da das das vorliegende Verfahren verlassende Gas in einem Clausofen verbrannt oder in einer Kontaktsäureanlage verwendet werden soll, muß ihm schließlich Sauerstoff zugegeben werden, und die Zugabe von Luft, ζ. B. bis zu 50 Volumprozent, ist daher nicht nachteilig. Auch andere Gase, die mit Schwefelwasserstoff und Ammoniak nicht reagieren, können verwendet werden, falls sie verfügbar sind, obgleich sie keinen Vorteil gegenüber Luft bieten.

Nach Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung kann die wäßrige anxtnoniakalische Flüssigkeit der Ammoniakflüssigkeit des Reinigungssystems des Steinkohlengases zugegeben werden.

Das folgende ist eine Beschreibung einer Durchführungsweise der Erfindung an Hand eines Beispiels. 95"

Beispiel

Das Gasgemisch aus einer Anlage zur Hydrolyse von Cyanwasserstoff, das, in Volumprozent, 7i°/o Schwefelwasserstoff, 14% Kohlendioxyd, 7,5°/» Kohlenmonoxyd und 7,5 % Ammoniak enthält, wurde von 400 auf 24⁰ mit Hilfe eines Luftkühlers abgekühlt und dann mit einer Geschwindigkeit von etwa 125 m³ je Stunde, gemessen bei 15° und etwa 750 mm Quecksilber, in eine Sprudelkapselkolonne eingeleitet, in der es im Gegenstrom mit etwa 18 bis 22,5 1 Wasser je Stunde bei 15⁰ gewaschen wurde. Die Sprudelkapselkolonne bestand aus einer Kolonne mit etwa 45 cm Durchmesser und zehn Zwischenböden, wobei der Gaseinlaß sich zwischen dem no zweiten und dritten Zwischenboden oberhalb des Fußes der Kolonne befand. Jeder Zwischenboden hatte einen Verschluß von etwa 2,5 cm Durchmesser und war mindestens 15 cm hoch mit Flüssigkeit bedeckt. Die Wäsche verminderte den Ammoniakgehalt des Gases beim Hindurchleiten durch die Kolonne um 99%.

Luft wurde mit einer Geschwindigkeit von etwa 56,4 m³ je Stunde in den Fuß der. Kolonne eingeleitet¹, um Schwefelwasserstoff aus der Flüssigkeit, die über die beiden Böden unterhalb des Gaseinlasses floß, abzutreiben, worauf sich diann die Luft, die jetzt über 10% Schwefelwasserstoff, aber weniger als 0,3 °A> Ammoniak enthält, mit dem Hauptgasgemisch vereinigte, das nach oben über die acht Böden strömte. Hierdurch wurde der

Schwefelwasserstoff in der Waschflüssigkeit auf weniger als 2% des gesamten Schwefelwasserstoffes des Gases vermindert. Ohne die beiden Abstreiferböden wurden etwa 8 bis 10% des Schwefelwasserstoffes mit der Waschflüssigkeit entfernt werden.

Die Flüssigkeit vom Fuß der Kolonne wurde in die Ammoniakflüssigkeit des Reinigungssystems des Steinkohlengases gegeben. Das Schwefelwasserstoff-Luft-Gemisch wurde in einem Clausofen verbrannt oder direkt zu einer Schwefelsäurekontaktanlage geleitet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Verfahren zur Entfernung von Ammoniak aus Gasen, die Schwefelwasserstoff und. Ammoniak sowie Kohlendioxyd enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas mit Wasser gewaschen wird und daß anschließend Luft oder ein anderes inertes Gas durch das gebrauchte Waschwasser geblasen und darauf mit dem zu waschenden Ausgangsgas vereinigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung des Wasch- wassers mit Luft oder inertem Gas erst nach einer Zeitspanne vorgenommen wird, innerhalb der Kohlendioxid und Ammoniak miteinander reagieren können.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sprudelkapselkolonne mit tiefen Trögen verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zu behandelnde Gas in die Sprudelkapselkolonme unterhalb von zwei oder mehreren Zwischenböden eingeleitet wird, auf welchen die erste Stufe der Wäsche stattfindet, aber oberhalb von einem oder von mehreren Zwischenboden, auf denen die Behandlung mitLuft oder einem anderen inertemGas erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kolonne mit zwei Füllkörperabschnitten verwendet wird und das zu behandelnde Gas unterhalb des oberen Füllkörperabschnittes eingeführt, während die Luft oder das andere inerte Gas unterhalb d,es unteren Abschnittes der Füllkörper eingeleitet wird.
6. Verfahren, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Füllkörperkolonnenpaar in Serie geschaltet verwendet wird, von denen die erste Kolonne für die Absorption des Ammoniaks und die zweite für die Behandlung mit Luft oder einem anderen inerten Gas verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß ein horizontaler Vielstufenwascher verwendet wird.
8. Verfahren, nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wäsche bei Lufttemperatur durchgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zu behandelnde Gas in die Waschvorrichtung mit einer Temperatur zwischen 250 und 500·° eingeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis· 9, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Waschflüssigkeit geleitete Luft bis zu 50 Volumprozent des zu behandelnden Gases beträgt.

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