DE1047979B - Verfahren zur Entfernung von Stickoxyd aus Kokereigas oder aehnlichen Gasen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Stickoxyd aus Kokereigas oder ähnlichen Gasen durch Oxydation des Stickoxydes mittels des im Gas vorhandenen Sauerstoffs zu Stickstoffdioxyd unter erhöhtem Druck bei gegenüber Normaltemperatur erhöhter Temperatur in der Weise, daß das Gas der erhöhten Temperatur in einem besonderen Raum während einer Verweilzeit von mehr als einer Minute ausgesetzt wird.

Verfahren dieser Art sind beispielsweise durch die deutschen Patentschriften 767 189 und 875 849 bekanntgeworden. Insbesondere befaßt sich die zuletzt genannte Patentschrift mit dem Fall, daß das zu- behandelnde Gas noch Kohlenwasserstoffe enthält, die in Gegenwart von Stickstoffdioxyd zur Harzbildung neigen. Da eine Bildung derartiger Nitroharze an sich nicht zu vermeiden ist, schlägt das Patent vor, die Oxydationstemperatur, auf der sich das Gas zwecks Umwandlung des Stickoxydes in Stickstoffdioxyd während der Verweilzeit befindet, auf 100° C und höher einzustellen, so daß die sich intermediär aus dem Stickstoffdioxyd und den Kohlenwasserstoffen bildenden Nitroharze wegen der vergleichsweise hohen Temperatur sofort wieder zersetzt werden. Da die vergleichsweise hohe Temperatur aber gleichzeitig eine gewisse Rückbildung von Stickstoffdioxyd zu Stickoxyd fördert, wird eine plötzliche Abkühlung (Abschreckung) auf Raumtemperatur notwendig, um das Stickoxyd- Stickstoffdioxyd -Gleichgewicht einzufrieren.

Es wurde nun gefunden, daß die in den genannten Patenten vorgeschlagenen Maßnahmen dann nicht mehr zu einem Erfolg führen, wenn das zu behandelnde Koksofengas neben Benzol auch noch Schwefelwasserstoff enthält, d. h., wenn die Behandlung zur Stickoxydentfernung unter Druck an ungereinigtem Koksofengas vorgenommen wird. In diesem Falle bilden sich sehr komplexe harzartige Körper, die, wie festgestellt wurde, unter anderem 5 bis 10% Schwefel und etwa 5 bis 10% Stickstoff enthalten. Diese schwefelhaltigen Nitroharze lassen sich auch bei einer Steigerung der Behandlungstemperatur nicht wieder in die Ausgangsstoffe zurückzerlegen, so daß Betriebsstörungen durch Ablagerung solcher Harze unvermeidlich sind.

Soweit man heute ungereinigtes Koksofengas, d. h. Koksofengas, welches noch Schwefelwasserstoff und Benzol enthält, der Drucktemperaturbehandlung zwecks Entfernung des Stickoxydes unterworfen hat, suchte man die bei einer derartigen Behandlung auftretenden Nitroharze immer nachträglich durch eine besondere Behandlung wieder zu zerstören bzw. auf eine sonstige Weise zu entfernen. Nachdem nun von den Erfindern festgestellt wurde, daß die einmal ge-Verfahren zur Entfernung von Stickoxyd aus Kokereigas oder ähnlichen Gasen

Anmelder:
Heinrich Koppers

Gesellschaft mit beschränkter Haftung,
Essen, Moltkestr. 29

Dr. Adolf Schmalenbach, Dr. Alfred Karl
und Dr. Fritz Hitz, Essen,

sind als Erfinder genannt worden

bildeten schwefelhaltigen Stickoxydharze praktisch nicht mehr abzubauen sind — jedenfalls nicht mit einem wirtschaftlich vertretbaren technischen Aufwand —, wird deshalb in Abänderung der bekannten Verfahren vorgeschlagen, das vom Kompressor kommende ungereinigte Koksofengas zunächst abzukühlen, dann weitgehend in an sich bekannter Weise von Schwefelwasserstoff und Benzol zu befreien, anschließend auf eine Temperatur unter 90° C wieder zu erwärmen und dann erst in ebenfalls an sich bekannter Weise in einem Raum eine bis mehrere Minuten dem erhöhten Druck und erhöhter Temperatur auszusetzen.

Dadurch, daß man gemäß der vorliegenden Erfindung die Schwefelwasserstoff- und Benzolreinigung vor der Stickoxydentfernung in den Gasweg einschaltet —· im Gegensatz zu dem bisherigen Verfahren, bei dem man die Gasreinigung erst nach der Stickoxydentfernung vornahm ■—, wird erreicht, daß das im Gas ursprünglich enthaltene Stickoxyd praktisch unbeeinflußt durch die Gasreinigungsstufen hindurch bis zu dem Raum gelangt, in dem das Gas bei einer Verweilzeit von einer Minute oder mehr der Oxydationsbehandlung ausgesetzt wird.

Da die Entfernung von Schwefelwasserstoff und Benzol aus dem Koksofengas aus wirtschaftlichen Gründen niemals 100%ig ist, wird durch das sich bei der Oxydationsbehandlung aus dem Stickoxyd bildende Stickstoffdioxyd mit dem Restgehalt des Gases an Schwefelwasserstoff und Benzol eine gewisse Menge der oben angegebenen schwefelhaltigen Nitroharze entstehen. Diese Menge ist zwar an sich vergleichsweise klein, kann aber bei lange andauerndem Betrieb immerhin zu Ablagerungen und Verstopfungen

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der Leitungen ti. dgl. führen. Um gegebenenfalls dadurch bedingte Betriebsunterbrechungen zu vermeiden, wird gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung vorgeschlagen, das den Oxydationsraum verlassende Gas mit einem vergleichsweise schweren Teeröl 5 zu waschen. Dieses Teeröl nimmt die gebildeten Nitro harze, die in Form eines feinen Nebels in dem Gas vorhanden sind, auf, so daß die nachgeschalteten Leitungen nunmehr völlig frei von Ablagerungen solcher Harze bleiben.

In der Zeichnung ist in schematischer Form eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.

Das Kokereigas gelangt durch Leitung 1 in den Kompressor 2, wo es auf einen Druck von 5 atü und mehr gebracht wird. Die dabei eintretende Temperaturerhöhung des Gases wird zum Teil im Wärmeaustauscher 3, zum Teil in einem indirekten Kühler 4 wieder abgesenkt, so daß das Gas mit im wesentlichen normaler Temperatur den Reinigungseinrichtungen 5 und 6 zugeführt werden kann, die für die Entfernung des Schwefelwasserstoffs und Benzols vorgesehen sind. Das auf diese Weise gereinigte Gas fließt durch Leitung 7 durch den Wärmeaustauscher 3, nimmt dabei wieder einen Teil der Wärme auf und wird schließlich in dem Erhitzer 8 auf eine Temperatur zwischen 70 und 90° C gebracht. Danach gelangt das erwärmte Gas in den Oxydationsraum 9, in welchem es während eines Zeitraumes von mehr als einer Minute der erhöhten Temperatur und dem erhöhten Druck ausgesetzt wird. Das Gas, dessen Stickoxydgehalt nunmehr praktisch vollständig in Stickstoffdioxyd umgewandelt worden ist, gelangt anschließend in einen Wascher 10, in welchem das Gas zunächst mit Wasser bzw. einer Alkalilösung gewaschen wird, um das Stickstoffdioxyd auszuwaschen. Die Waschflüssigkeit wird durch Leitung 11 zugeführt und läuft durch Leitung 12 wieder ab. Anschließend gelangt das Gas in eine zweite Waschstufe, in der es mit einem schweren Teeröl, beispielsweise Anthracenöl, welches durch Leitung 13 zugeführt wird, gewaschen wird. Das schwere Teeröl, dessen Temperatur zweckmäßigerweise höher ist als der Taupunkt des Gases für Wasserdampf, nimmt die sich in geringem Umfang bildenden Nitroharze aus dem Gas heraus und führt sie durch Leitung 14 ab. Das auf diese Weise gereinigte Gas gelangt anschließend in den Schlußkühler 15, in welchem das Gas auf Normaltemperatur abgekühlt wird. Gegebenenfalls kann auch die erste Waschstufe des Waschers 10 gleichzeitig als Kühlstufe ausgebildet werden.

Es ist schon vorgeschlagen worden, Stickoxyd aus technischen Gasen, die auch Schwefelwasserstoff enthalten, mittels eines Waschmittels, das vorzugsweise aus einer stark alkalischen Sulfitlösung besteht, auszuwaschen. Bei diesem bekannten Verfahren wird vorher der Schwefelwasserstoff auf eine an sich beliebige Weise entfernt, um keinen unnötigen Verlust an Sulfitlösung zu haben. Eine Umwandlung des Stickoxydes in Stickstoffdiocxyd, welches dann mit gewöhnlichem Wasser entfernt werden kann, ist bei dem bekannten Verfahren nicht vorgesehen.

Claims (4)

Patentansprüche.- :

1. Verfahren zur Entfernung von Stickoxyd aus Kokereigas oder ähnlichen Gasen durch Oxydation des Stickoxydes mittels des im Gas vorhandenen Sauerstoffs zu Stickstoffdioxyd unter Druck bei gegenüber Normaltemperatur erhöhter Temperatur und einer Verweilzeit bei dieser Temperatur von mehr als einer Minute, dadurch gekennzeichnet, daß bei Behandlung eines ungereinigten, neben Benzol auch noch Schwefelwasserstoff enthaltenden Gases das Gas nach der Kompression auf Betriebsdruck zunächst gekühlt, dann weitgehend in an sich bekannter Weise von Schwefelwasserstoff und Benzol befreit, anschließend auf eine Temperatur unter 90° C wieder erwärmt und dann erst in ebenfalls an sich bekannter Weise in einem Raum eine bis mehrere Minuten dem erhöhten Druck und der erhöhten Temperatur ausgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedererwärmung des von Schwefelwasserstoff und Benzol gereinigten Gases wenigstens teilweise durch indirekten Wärmeaustausch mit dem unmittelbar vom Kompressor kommenden heißen Gas erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das der Oxydationsbehandlung unterzogene Gas vor der Einführung in einen nachgeschalteten Kühler mit einem schweren Teeröl, dessen Temperatur höher ist als der Taupunkt des Gases für Wasserdampf, gewaschen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Teerölwäsehe eine Wäsche mit Wasser oder Alkalilösung vorgeschaltet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 521 031.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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