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Sättiger zur Gewinnung von Ammonsalzen, vorzugsweise für Ammonsulfat
Die Erfindung bezieht sich auf die Gewinnung von Ammonsalzen, vorzugsweise von Ammonsulfat,
aus Gasen unter Zuhilfenahme vom Säuren, und hier in Sonderheit auf einen SättigeT;
bei dem dass zu gewinnende Ammonsalz b@zw. Ammonsu.lfat mit Hilfe verdünnter Schwefelsäure
dem Kokereigas. entzogen wird, indem die Säure in ständigem, Umlauf mit dem Gas
in Berührung gebracht wird und durch Sättigung und ständige Anreicherung dem Gas
das zu gewinnende Ammoniak entzieht. Dabei ist im Sättiger Vorkehrung getroffen,
den ständigen Umlauf der Säure zu dem in ihr eingeführten. Gasstrom durch den Gasstrom
selbst zu bewirken und dabei Säure und Gas so miteinander in innige Berührung zu
bringen., daß dem Gas durch die Säure ständig das. zu gewinnende Ammoniak entzogen
wird. Die sich hierbei bildenden Salzkeime werden mit der sie tragenden Säure bei
deren kontinuierlicher Umwälzung immer wieder mit dem Gasstrom in Berührung kommen
und bis. zu einer gewünschten Korngröße wachsen, um dann in bekannter Weise abgezogen;
zu werden.
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Bei der Gewinnung der verschiedensten verwertbaren: Bestandteile aufs
Gasen, beispielsweise bei der Gewinnung vom: Ammonsalzen, vorzugsweise vom, Ammonsulfat,
aus den bei der Verkokung der Kohle entweichenden, Gasen, ist es bekannt, dem Ga
. das Ammoniak dadurch zu entziehen, daß
man das Gas in ständige Berührung
mit einer Säure, beispielsweise verdünnter Schwefelsäure, bringt, die sich dabei;
mit dem Ammoniak sättigt. Das hierbei anfallende Ammonsalz wird immer wieder mit
neuem. Gas in Berührung gebracht, um eine bestimmte Korngröße zu erreichen. Es ist
also
erforderlich, die gesamte Säureflüssigkeit mit dem Salz durch
ständiges Umwälzen immer wieder in die Reaktionszone zurückzuführen und hier in
möglichst innige Berührung mit dem Gasstrom zu bringen, um eine gleichmäßige und
sich stetig steigernde Kristallisation des zu gewinnenden Ammons.alzes aus. dem
Gasstrom zu erzielen.
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Zum Zwecke des, ständigen Umlaufens der verdünnten Schwefelsäure und
damit deren Inberührungbringen mit dem Gasstrom hat man bereits vorgeschlagen, im
Säurebehälter im Bereich des Gasaustritts unterhalb, desselben Brausen in Form eines
mit Austrittsöffnungen versehenen Ringes anzuordnen,, uni mittels der Brausen Preßgas
oder ein ähnlich wirkendes Druckmittel in die verdünnte Schwefelsäure einzublasen
und so Gasblasen zu erzeugen, die bei ihrem Hochsteigen zum Säurespiegel Teile der
Schwefelsäure mitreißen und dadurch eine ständige Umlaufbewegung der verdünnten
Schwefelsäure bewirken.. Hier besteht der Nachteil, daß für das Inberührungbringen
der Schwefelsäure mit dem Gas zusätzliche Kraft in Form von Preßgas. od. dgl. für
die Betätigung der Brausen benötigt wird, ganz abgesehen davon, daß ein Umlauf der
gesamten Schwefelsäure nicht gewährleisteit ist und auch keine innige Berührung
zwischen dem Gas und der Säure stattfindet. Auch fällt - hier das gewonnene Ammonsalz
infolge der m,a:ngelhaften Umwälzung der verdünnten Schwefelsäure und der nicht
innigen Berührung derselben mit dem Gass rom im großen. Umfang als Salz geringerer,
minderwertiger Korngröße an.
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Es- sind auch Sättiget bekannt, bei denen die am Boden des Säurebehälters
sich ansammelnden Kristalle zum Zwecke ihrer Anreicherung durch. eine Pumpe vom
Behälterboden: abgezogen und in einen. über dem Säurespiegel angeordneten Ringkanal
gepumpt werden, aus dem sie dann herabfallen und bei ihrem Herabfallen mit dem hochsteigenden
Gais in Berührung kommen:, um, auf diese Weise zu wachsen. Hier wird beim Auftrieb
des Gases ein gewisser Teil der im im Behälter stehenden Säure dur'ah das Gas in
Bewegung versetzt und mit dem Gas hochgetrieben; jedoch ist diese Säurebewegung
bei dem großen Volumen der dem Gas ausgesetzten Säure nur eine räumlich beschränkte,
und der Säureauftrieb ist nur ein oberflächlicher und nicht so tiefgebend, daß auch
die am Boden des. Behälters lagernden Kristalle mitgerissen und erneut in die Reaktionszone
gebracht werden. Hierzu bedarf es. auch zusätzlicher Mittel in Form der erwähnten.
Pumpe, um die, am Boden des. Behälters. liegenden Kristalle abzuziehen und dem über
dem Säurespiegel angeordneten Ringkanal zuzuführen.
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Endlich noch sind Sättiget für die Gewinnung von Ammonsulzen aus,
Gaisen bekannt, bei denen innerhalb des Säurebades ein. Führungszylinder oder -kegel
angeordnet ist. Hier dient der Führungszylinder oder -kegel lediglich zur Führung
der sich mit dem Salz anreichernden; Säure bei ihreirn.- Umlauf; es müssen also
auch hier zusätzliche Mittel in Form von Pumpen, Rührern oder Brausen vorgesehen
werden, durch die die Sättigerflüssigkeit in Umlauf gesetzt wird.
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Um nun bei der Gewinnung von Ammonsalzen aus den bei der Verkokung
der Kohle anfallenden Gasen die bei den bisherigen Sättigern notwendigen zusätzlichen
Pumpen, Brausen oder Rühret für die Kreislaufbewegung der verdünnten Schwefelsäure
auszuschalten und dabei doch eine intensive Kreislaufbewegung der gesamten Säure
zu erzielen,, schlägt die vorliegende Erfindung einen Sättiget vor, bei dem für
den ständigen, Umlauf der gesamten: verdünnten Schwefelsäure und deren inniger Berührung
mit dem Gasstrom letzterer selbst benutzt wird, bei dem. also die bei den bisherigen
Sättigern. benötigten zusätzlichen Mittel für den Umlauf der Flüssigkeit in Fortfall
kommen. Zu diesem Zwecke bedient sich der Sättiget gemäß der Erfindung ebenfalls
eines, in der Säureflüssigkeit angeordneten Führungszylinders oder -kegeln, jedoch
ist dieser so gestaltet und angeordnet, daß die Austrittsöffnungen des Gases innerhalb,
des Führungszylinders. oder, -kegeln enden, indem der Führungszylinder oder -kegel
bis nahezu an den Behältergrund bzw. an den Flüssigkeitsspiegel reicht. Dadurch
wird durch das. innerhalb des. Führungszylinders oder -lcegel@s austretende Gas
innerhalb des Führungszylinders oder -kegels eine starke Saugwirkung hervorgerufen,
durch die die im Behälter stehende Säureflüssigkeit über die bis an den. Behältergrund
nahezu reichende Zylinder- oder Kegelkante hinweg angesaugt wird, so daß die Säure
immer wieder mit den von ihr getragenen Salzkristallen mit dem eingeführten Gas
in Berührung kommt und die Kristalle bis zu einer gewünschten Größe anwachsen können.,
um dann mit bekannten Einrichtungen; aus dem Sättiget gehoben zu werden. Bei einem
derartigen Sättiget kann man, auch die Einrichtung so, treffen, daß die verdünnte
Schwefelsäure während ihres Umlaufens sich in mehrere einzelne, sich gegenseitig
mitreißende, umlaufende Ströme aufteilt, was durch Unterbrechungen im Führungszylinder
oder -kegel erfolgen kann, und es. kann weiterhin. dafür Sorge getragen werden,
daß die während des Säureumlaufes sich aus der Säure ständig ausscheidenden und
auf dem Säurespiegel ansammelnden- Unreinigkeiten eine stets selbsttätige Entfernung
erfahren, was durch unter dem Behälterdach vorgesehene-Schaufeln erfolgen kann,
die die Unreinigkeiten vom Säurespiegel nach außen ableiten.
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In der Zenchnung ist der Sättiget gemäß der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel
in Fig. i, von. der Fig. 2 eine teilweise Draufsicht darstellt, schematisch im Längsschnitt
veranschaulicht.
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Mit i ist der die verdünnte Schwefelsäure aufnehmende Behälter (Sättiget)
bezeichnet, und 2 ist das in die Säure eintauchende Rohr für die Gaszuführung, das
in seinem unteren Teil Öffnungen:3 besitzt, die sägeartig oder auch sonstwie gestaltet
sein können. Hierdurch wird das Gas gleichmäßig auf den Umfang des Rohres verteilt
und in verteilter Form in die Säure eingeführt, so daß es bei
seinem
Hochsteigen die Säure ejekto.rartig mitreißt, die dabei in innige Berührung mit
dem Gas kommt und diesem das Ammoniak ganz oder nahezu ganz entzieht. Um dabei zwangläufig
einen ständigen Umlauf der verdünnten. Schwefelsäure zu erzielen, ist um die Gasaustritt.söffnungen
des Rohres z ein kegelförmiger Zylinder 4 gelegt, um den, die vom hochsteigenden
Gas mitgerissen' Schwefelsäure ihren Weg nehmen ruß und so immer wieder von unten
in die Reaktionszone gelangt. Hierdurch nimmt die gesamte Säure am Umlauf teil,
und es kommen die sich bildenden Salzkeime und das a:wskrista.llisierte Salz mit
dem im Gas enthaltenen Ammoniak in ständige, innige Berührung, so daß das Satz mach
einer gewissen Zeit his zur gewünschten Korngröße anwächst und. dann bei 5 durch
das. Rohr 6 in bekannter Weise abgezogen wird. Die vom Ammoniak befreiten Gase nehmen
alsdann durch den Abzugstutzen 7 ihren Weg aus dem Sättiger ins Freie.
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Für eine gute Umlaufbewegung der verdünnten Schwefelsäure und damit
für deren innige Berührung mit dem ammo@niakbaJtigen Gas kann, es zweckdienlich
sein, die Kreislaufbewegung der Schwefelsäure in zwei oder mehrere Einzelläufe zu
unterteilen und diese so zueinander verlaufend zu gestalten, daß sie sich gegenseitig
anziehen. und einander mitreißen,. Eine Unterteilung des Schwefelsäureumlaufes kann
beispielsweise dar durch hervorgerufen werden., daß in der Wandung des, um das Gasrohr
2 gelegten Führungszylinders oder -kegells 4 Unterbrechungen i i angebracht sind,
durch die ein Säureteil beim Umlaufen um dem Führungszylinder 4 vorzeitig seinen
Weg in die Reaktionszone nnmmt, während der übrige Teil den Führungszylinder 4 auf
dessen ganzen Länge umläuft. Auf diese Weise finden innerhalb der gesamten Schwefelsäure
besonders innige Durchwirbelungen statt.
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Weiterhin ist es zur besseren Anreicherung der Säure mit Salz und
zur leichteren Umlaufbewegung der Säure dienlich, die sich auf der Säure fortlaufend
ausscheidenden Unreinigkeiten vom Säurespiegel, auf dem sie sich ansammeln und schwimmen,
ständig abzuziehen, und zwar selbsttätig, ohne besondere Aufwartung. Dies kann.
beispielsweise dadurch geschehen, daß über dem Säurespiegel in einem bestimmten
Abstand von ihm ein, zwecdcmäßig nach dem äußeren. Behälterumfang geneigt verlaufendes
Dach. 9 vorgesehen wird und hieran innen etwa tangential verlaufende Schaufeln io
angebracht werden, durch die die auf dem Säurespiegel sich absetzenden Unreinigkeiten
bei der Säurebewegung zurückgehalten, werden und an. den Schaufeln entlang nach
außen zu einer Stelle gleiten, bei der sie abgezogen werden, so daß immer nur reine
Schwefelsäure der Kreislaufbewegung unterliegt. Die Vorteile des erfindungsgemäßen
Sättigers gegenüber den bekannten Sättigern. sind mannigfachster Art. So z. B. sind
die Herstellungskosten sowie Betriebsunterhaltungskosten infolge, des Fortfallensi
der zusätzlichen Pumpen, Brausen oder Rührer wesentlich, geringer, da damit auch
zusätzliche Gasleitungen und Apparaturen in Fortfall kommen und auch. Kompressionskoisten,
für die Erzeugung vom. Preßgais eingespart werden. Der Ein.-bau des Sättigers ist
äußerst einfach, und es sind im Sättiger keine zur Störung führenden, beweglichen.
Teile vorhanden:. Infolge der vorhandenen starken Saugwirkung findet eine intensive
Durchmischung des. Sä.ttigerbades statt, es bilden, sich daher im Säurebad keine
neutralen. Zonen, so daß der Säuregehalt des Bades sehr niedrig gehalten werden
kann. Die starke, für die Umwälzung der Säureflüssigkeit vorhandene Saugwirkung
gewährleistet auch eine ununterbrochene, zwangläufige und gleichmäßig verteilte
Einführung des gesamten Sättigerbudes in die Reaktionszone, so, daß dem Gas bei
schneller und restloser Austragung der schwimmenden Verunreinigungen und damit guter
Aufnahmefähigkeit der Säure das Ammoniak restlos entzogen. wird und das, Salz in
gut expoxtfähiger Beschaffenheit anfällt. Endlich noch wird ein Verkrusten. der
Wände und der Decke des Sättigerbehälters oberhalb des Führungszylinders oder -kegeds.
vermieden, da das Dach die zu Verkrustungen führenden Aufspitzungen der Säure ableitet.