DE555472C - Verfahren zur Abscheidung des gesamten Ammoniakgehaltes von Gasen bei gleichzeitigerGewinnung nur des dieser Menge entsprechenden Teils des Schwefelwasserstoffs durch Umsetzungvon 2 Teilen Ammoniak mit 1 Teil Schwefelwasserstoff - Google Patents

Description

• Verfahren zur Abscheidung des gesamten Ammoniakgehaltes von Gasen bei gleichzeitiger Gewinnung nur des dieser Menge entsprechenden Teils des Schwefelwasserstoffs durch Umsetzung von 2 Teilen Ammoniak mit 1 Teil Schwefelwasserstoff Die bisher bekannt gewordenen Verfahren, den Schwefelwasserstoff von Kohlendestillationsanlagen o. dgl. an das in dem Gas enthaltene Ammoniak zu binden und das Gas somit schwefelfrei zu machen, wie dies für manche Verwendungszwecke, z. B. die Ferngasversorgung, Bedingung ist, arbeiten zufriedenstellend, solange ein Verhältnis zwischen Ammoniak und Schwefelwasserstoff von 2 : i gewahrt ist. Diese Verfahren werden aber undurchführbar oder mindestens außerordentlich verwickelt und schwierig, wenn, wie dies vielfach der Fall ist, dieses Verhältnis im Gase nicht vorhanden ist; meistens ist nämlich ein Cberschuß von Schwefelwasserstoff vorhanden. Für diesen Fall bleibt (vgl. Zeitschrift für angewandte Chemie, Jahrgang 192o, S. 26o ff. ) nichts anderes übrig, als dem Gasstrom so viel Ammoniak zuzufügen, daß sein Verhältnis zum Schwefehvasserstoff 2 : i wird, und zwar muß,, da dies Ammoniak im allgemeinen nicht zur Verfügung stehen wird, es hinzugekauft werden.
• Das Verfahren gemäß der Erfindung bezweckt die Abscheidung des gesamten Ammoniakgehaltes von Gasen bei gleichzeitiger Gewinnung nur des dieser Menge entsprechenden Teils des Schwefelwasserstoffs durch Umsetzungen von 2 Teilen Ammoniak mit i -heil Schwefelwasserstoff; hierbei wird ein dem Crberschuß des Schwefelwasserstoffs entsprechender Gasstrom vor der Umsetzung zwischen Ammoniak und Schwefelwasserstoff abgezweigt und dessen Ammoniakgehalt wieder in den Haupt gasstrom zurückgeführt. So wird in einfachster Weise das für die Umsetzung zwischen Ammoniak und Schwefelwasserstoff erforderliche theoretische Verhältnis von 2 : i geschaffen, wobei es zunächst gleichgültig ist, was mit dem abgeschiedenen Gasanteil bzw. seinem Schwefelwasserstoffgehalt geschieht.
• Angenommen, es seien in dem Gase, so wie es von den Öfen kommt, ii,i g Schwefelwasserstoff -je Kubikmeter und 8,.4 g Ammoniak im Kubikmeter enthalten, wie dies, den Angaben von F u n c k e im »Glückauf« 1924, 3.9031f. folgend, für den Ruhrbezirk als Mittelwert anzusehen ist. Dann ist in dem ursprünglichen Gesamtgasstrom ein Überschuß von 32,2 % an Schwefelwasserstoff in bezug auf die äquivalente. Menge Ammoniak enthalten. Bei der Teilung des Gasstromes werden nun 24,3 % des Gases abgezweigt, während sein Ammoniakgehalt in den Hauptgasstrom zurückgeführt wird. Dieser enthält dann 8,4 g Ammoniak und 8,2 g Schwefel in 0,757 cbm. Der abgezweigte Teilgasstrom von 24,3 % kann dann in einer zunächst beliebigen Weise behandelt werden. Es werden auf diese Weise im vorliegenden Falle z. B. rund 75 % des im Gase enthaltenen Schwefelwasserstoffs neben dem Gesamtammoniak gewonnen.
• Da sowieso vor der Umsetzung von Ammoniak und Schwefelwasserstoff eine Kühlung der Gase zwecks Teerscheidung zu erfolgen hat, so wird die Teilung des Gasstromes zweckmäßig erst nach der Kühlung vorgenommen, womit sie leichter durchführbar ist, während das ausgefallene, zum Teil bereits an Säuren im Rohgase gebundene Ammoniak in bekannter Weise mit Kalk und Dampf abgetrieben und in den Hauptgasstrom zurückgeführt wird. Der abgezweigte Teilstrom des Gases wird einer besonderen Ammoniakauswaschung unterworfen und das hier ausfallende Ammoniak über die Destillierkolonne dem Hauptgasstr om einverleibt.
• Die Erfindung eignet sich besonders zum Betriebe von Gaserzeugungsanlagen, bei denen das Gas, wie für die Ferngasversorgung, im schwefelwasserstofffreien Zustande fremden Verbrauchsstätten zugeführt werden muß, andererseits jedoch ein Teil des Gases entweder für die Zwecke der Gasherstellung selbst (Unterfeuerung) oder für solche Verwendungszwecke benötigt wird, bei denen es auf eine Beseitigung des Schwefelwasserstoffes nicht ankommt. Besonders kann das Verfahren dort Verwendung finden, wo innerhalb einer bestehenden Gaserzeugungsanlage, bei der bislang nur das gesamte Ammoniak ausgewaschen wurde, nunmehr die Reinigung des Schwefelwasserstoffes unter Heranziehung des letzteren unter Bildung von Ammonsulfat erfolgen soll. Wird dieser abgezweigte, den Rest des Schwefelwasserstoffs enthaltende Teilgasstrorn für die Unterfeuerung der Gaserzeugungsöfen benutzt, wozu im allgemeinen 5o o,lo des erzeugten Gases benötigt werden, so sind dem abgezweigten Teilgasstrom sowieso weitere 25,7 % an gereinigtem Gas zuzuführen, wodurch sich der Schwefelwasserstoffgehalt des unter die Öfen zurückgehenden Gases auf die Hälfte verringert. Für diesen Fall, wo z. B. nur 5o % des Gesamtgases restlos vom Schwefelwasserstoff gereinigt werden sollen, kann der verbleibende Ammoniaküberschuß auch dazu benutzt werden, eine teilweise Reinigung des Gasrestes von Schwefelwasserstoff entsprechend dem Ammoniaküberschuß herbeizuführen.
• Sollte es erforderlich sein, z. B. in dem Falle, daß unter Fremdgasbeheizung der Öfen das gesamte erzeugte Gas nach außen abgegeben wird, das gesamte Gas von Schwefelwasserstoff zu befreien, ohne daß man von den eingangs erwähnten einfachen Umsetzungsanlagen abgehen will, so läßt sich dies unter Benutzung des Leitgedankens der Erfindung auch in der Weise erreichen, daß der abgezweigte Teilgasstrom in bekannter Weise, z. B. durch Trockenreinigung o. dgl., von seinem Schwefelwasserstoffgehalt befreit und dann in den Hauptgasstrom, und zwar zweckmäßig vor Eintritt in die Schwefelwasserstoffwäsche, zurückgeführt wird. Um eine den jeweiligen Verhältnissen angepaßte Gabelung des Gasstromes bewirken zu können, ist es lediglich erforderlich, die abzuzweigende Teilgasmenge von vornherein nach dem zu erwartenden Mittelwert des Verhältnisses von Schwefelwasserstoff zu Ammoniak bei der betreffenden Kohle zu bemessen. Schwankungen in diesem Verhältnis lassen sich dadurch ausgleichen, daß die in der Schwefelwäsche umlaufende Waschflüssigkeit schwach ammoniakalisch gehalten wird, wozu der jeweils erforderliche Bedarf an Ammoniak dadurch eingestellt werden kann, daß, ein Ausgleichsbehälter für Ammoniakwasser vorgesehen wird.
• In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens in einer dazu geeigneten Anlage schematisch wiedergegeben.
• Das Rohgas gelangt durch die Leitung i o in den Gaskühler i i ; das sich hier ausscheidende ammoniakhaltige Kondensat läuft durch Leitung 12 in den Vorratsbehälter 13 ab. Das gekühlte Gas strömt durch die Leitung 1 1 .
• in den für die Schwefelreinigung bestimmten Waschturm 15; vorher wird jedoch ein Teil des Gases von Leitung 14 abgezweigt, wofür heutzutage befriedigend wirkende selbsttätige Regler zur Verfügung stehen, der durch Leitung 16 in den Ammoniakwascher 17 geht. Das hier ablaufende Ammoniaktvasser gelangt durch Leitung i 9 ebenfalls in den Vorratsbehälter 13. Das vom Schwefelwasserstoff befreite Rohgas zieht durch Leitung i$ ab. Das Kondensat aus dem Vorratsbehälter 13 läuft in einer durch den Regelschieber 2a genau bemeßbaren Menge auf den Abtreiber 2o, während die von hier abgetriebenen Ammonialcdämpfe durch Rohrleitung 2i in das Rohgas vor seinem Eintritt in den Waschturm 15 zurückgeführt werden. Die gewonnene, den Schwefelwasserstoff und das Ammoniak enthaltende Lauge läuft von dem Wascher 15 durch die Leitung 23 zur weiteren Verarbeitung ab.
• Das Verfahren ist in allen den Fällen vorteilhaft anwendbar, in denen zunächst ein Überschuß an Schwefelwasserstoff besteht, wie es namentlich für das Ruhrgebiet und den Saarbezirk zutrifft. Es ist besonders da von Bedeutung, wo die Einschaltung einer Anlage zur Gewinnung von Ammonsulfat unter Benutzung des im Gas enthaltenen Schwefelwasserstoffs im Rahmen einer bereits vorhandenen Ammoniakgewinnungsanlage wünschenswert erscheint, da in einem solchen Falle die für die Ammoniakgewinnung vorhandene Wascheinrichtung benutzt werden kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRCCIII;: i. Verfahren zur Abscheidung des gesamten Ammoniakgehaltes von Gasen bei gleichzeitiger Gewinnung nur des dieser Menge entsprechenden Teils des Schwefelwasserstoffs durch Umsetzung von a Teilen Ammoniak mit i Teil Schwefelwasserstoff, beispielsweise durch Waschen des Ammoniak und Schwefelwasserstoff enthaltenden Gases mit Thionatlösungen, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Umsetzung zwischen Ammoniak und Schwefelwasserstoff ein dem Überschuß des Schwefelwasserstoffs entsprechender Gasstrom abgespalten und dessen Ammoniakgehalt wieder in den Hauptgasstrom zurückgeführt wird. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung des Gesamtgases nach der zur Teerscheidung sowieso erforderlichen Kühlung erfolgt, und daß, das ausfallende Kondensat sowie das durch gesonderte Waschung des Teilgasstromes gewonnene Ammoniak nach Freimachung durch Abtreiben mit Kalk und Dampf dem Hauptgasstrom nach der Abspaltung wieder zugeführt wird. 3. Verfahren nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß die abzuziehende Teilgasmenge in einer besonderen Anlage von ihrem Schwefelwasserstoff befreit und dann in den Hauptgas.stromvor Eintritt in die Anlage zur Sulfatgewinnung - zurückgeführt wird. 4. Verfahren nach Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei schwankendem Ammoniak- und Schwefelwasserstoffgehalt die Gabelung des Gasstromes annähernd entsprechend dem Mittelwerte des Verhältnisses von Schwefelwasserstoff zu Ammoniak vorgenommen wird. und daß die Feinregelung in der Weise erfolgt, daß die irn Umsetzungsgefäß umlaufende Waschflüssigkeit dauernd schwach ammoniakalisch gehalten wird.