DE2107285C3 - Verfahren zur Verwendung bzw. zum Unschädlichmachen der bei der Regenerierung der zur Entschwefelung von Kokereirohgas eingesetzten Waschlösungen anfallenden Abluft - Google Patents
Verfahren zur Verwendung bzw. zum Unschädlichmachen der bei der Regenerierung der zur Entschwefelung von Kokereirohgas eingesetzten Waschlösungen anfallenden AbluftInfo
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Description
Zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus Kokereigasen
sind zahlreiche Waschverfahren bekannt, bei denen die Gase mit wäßrigen Lösungen gewaschen
werden, die Schwefelwasserstoff bindende Stoffe, z. B. Ammonsalze, Eisensulfat, Alkali-Arsenit und -Arsenat
oder Soda, enthalten, sowie u. U. auch Katalysatoren für
die Freisetzung des Schwefels in elementarer Form aus diesen Lösungen bei ihrer Regenerierung. Solche
Katalysatoren sind z. B. Oxibenzole, Oxi- oder Aminophenole, Anthrachinon-Sulfonsäuren und Vanadate.
Bei diesen Oxidationsverfahren werden die Waschlösungen in sogenannten Oxideuren mit Luft behandelt
und der Schwefel abgeschieden. Dabei wird ein großer Luftüberschuß angewendet, so daß in der Abluft aus
diesen Oxideuren der Sauerstoffgehalt nur wenig abgenommen hat Diese Abluft hat aber bei ihrem
Durchgang durch die Waschlösungen aus ihnen außer wenig Schwefelwasserstoff noch andere Stoffe aufgenommen,
die neben dem Schwefelwasserstoff aus dem Rohgas in sie übergegangen sind. Solche Stoffe sind z. B.
Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol und Naphtalin. Aber auch Ammoniak ist in der Abluft in größeren
Mengen enthalten, wenn die Ammoniakauswaschung aus dem Rohgas nach der Schwefelwasserstoff-Auswaschung
erfolgt Die Abluft wird bei den bekannten Oxidations-Entschwefelungsprozessen in die Atmosphäre
entlassen, und diese wird mit den Kohlenwasserstoffen, Ammoniak und Schwefelwasserstoff verunreinigt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Zuge der bekannten Schwefelwasserstoffwaschverfahren
zur Entschwefelung des Kokereirohgases bei der Regenerierung der Waschlösungen anfallende Abluft in einer Weise zu verwenden und
einzusetzen, daß die Verunreinigung der Luft vermieden
bzw. wesentlich eingeschränkt wird, die Abluft also unschädlich gemacht wird.
Für die Auswaschung von Ammoniak aus Kokereirohgas sind Verfahren bekannt, bei denen wäßrige
Lösungen als Waschmittel verwendet werden und aus diesen mit Ammoniak angereicherten Waschlösungen
sowie aus wäßrigen Kondensatoren des Rohgases wird das Ammoniak mit Wasserdampf und bzw. oder
brennbaren Gasen und bzw. oder Luft desorbiert, wonach die mit Ammoniak angereicherten Desorptionsgase
bzw. Schwaden je nach den Gegebenheiten mit brennbaren Gasen gemischt werden können und die
Desorptionsgase bzw. ihre Mischungen in den Heizzügen der Verkokungsbatterie oder in anderen öfen, z. B.
Winderhitzern von Hochöfen, Hochöfen selbst, Stahlwerks-
oder Hüttenöfen als Verbrennungsmedium oder als Komponenten zur Brenngasherstellung in Gasgeneratoren
oder anderen Gaserzeugungsanlagen eingesetzt werden (DE-PS 12 00 2§8,12 06 870). Bei anderen
bekannten Verfahren werden die Desorptionsgase bzw. Schwaden bei der Verbrennung mit unzureichenden
Mengen von Luft zusammengebracht, so daß eine reduzierende Atmosphäre erhalten bleibt, d. h. daß die
ίο Luft nur ausreicht, um das Brenngas nicht aber das
Ammoniak zu verbrennen. Durch das Verbrennen des Brenngases wird das Ammoniak auf Zersetzungstemperatur
gebracht und in einer leeren oder mit temperaturbeständigen Füllkörpern oder einem Nickelkatalysator
)5 gefüllten Zersetzungszone in Stickstoff und Wasserstoff
zersetzt Die fühlbare Wärme der Zersetzungsgase wird dabei in Form von Dampf gewonnen, die Gase werden
weiter gekühlt und können z.B. bei entsprechend ausgelegten Leistungen und Apparaten für Magerungszwecke
in das Rohgas zurückgegeben oder dem Unlerfeuerungsgas zugesetzt werden. Sie können aber
auch ebenso, wie vorstehend erwähnt, als Brenngas oder Brennmedien Verwendung finden oder unter Ausnutzung
ihrer Verbrennungswärme z. B. für die Dampferzeugung direkt verbrannt werden (DE-PS 12 02 772,
12 23 818).
Zur Reinigung des Kokereirohgases gehören die Entfernung des Schwefelwasserstoffs wie auch das
Ammoniaks.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verwendung bzw. zum Unschädlichmachen der bei der
Regenerierung der zur Entschwefelung von Kokereirohgas eingesetzten Waschlösungen anfallenden Abluft
bei gleichzeitiger Auswaschung, Desorption und Zersetzung des Ammoniaks zu Stickstoff und Wasserstoff bzw.
Verbrennung zu Stickstoff und Wasser, dadurch gekennzeichnet daß die AbIuIt der Regenerierung der
Schwefelwasserstoffwaschlösungen für die Zersetzung bzw. Verbrennung des aus dem Kokereirohgas ausgewaschenen
und gegebenenfalls mit der Abluft desorbierten Ammoniaks eingesetzt wird.
Bei der Zersetzung oder Verbrennung des Ammoniaks mit der Abluft aus der Regenerierung der
Schwefelwasserstoff-Waschlösungen werden die von der Abluft mitgeführten Stoffe, wie Kohlenwasserstoffe
und Ammoniak ebenfalls zersetzt bzw. verbrannt. Bei der Verbrennung entstehen im wesentlichen daraus
Kohlendioxid, Wasser und Stickstoff, während bei der Zersetzung daneben noch Kohlenmonoxid und Wasserstoff
gebildet werden. Die Zersetzungsgase werden jedoch in jedem Falle als Brenngase weiterverwendet
oder solchen zugemischt oder so weiterverwendet daß letzten Endes am Verwendungsort ebenfalls nur
Kohlendioxid, Wasser und Stickstoff und u. U. geringe Mengen von Schwefeldioxid in die Atmosphäre
entlassen werden.
Die Schwefelwasserstoffauswaschung kann vor oder nach der Ammoniakauswaschung vorgenommen werden.
Wenn die Ammoniakauswaschung vor der Schwefelwasserstoffauswaschung erfolgt so enthalten
die mit Ammoniak angereicherten Waschlösungen und infolgedessen auch die Desorptionsgase größere Mengen
von mitausgewaschenem Schwefelwasserstoff, so daß die ammoniakhaltigen Desorptionsgase von ihrer
Verbrennung von Schwefelwasserstoff befreit werden müssen, damit durch die Abgase keine Luftverunreinigung
eintritt. Die geringen Mengen von Schwefelwasserstoff, die die zur Verbrennung verwendete Abluft an
sich enthält, ergeben keinen störenden Gehalt der Abgase an Schwefeldioxid, so daß keine besondere
Entschwefelung der Abluft erforderlich ist
Bei der Ammoniakspaltung reagiert der Schwefelwasserstoff
nicht
Für den Fall der Verwendung der Zersetzungsgase als
Brenngas mit freien Abgang der Verbrennungsgase in die Atmosphäre werden entweder die zu desorbierenden
Waschwässer in einem Entsäurer weitgehend vom Schwefelwasserstoff befreit, wobei die Entsäurerschwaden
in das Rchgas zurückgeführt werden oder die Zersetzungsgase der Ammoniakspaltung werden entschwefelt
Bei den erfindungsgerjiäßen Verfahren kann die
gesamte Abluftmenge des Oxideurs für die Zersetzung bzw. Verbrennung des Ammoinaks eingesetzt werden,
wobei in beiden Fällen noch zusätzliche Luft benötigt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die nachstehende schematische Figur sowie ein Beispiel
erläutert
In der Figur tritt das Rohgas durch Leitung 1 in den Ammoniakwasser 2 ein und verläßt ihn durch Leitung
3 und tritt in den Schwefelwasserstoffwascher 4 ein. Das von Ammoniak und Schwefelwasserstoff befreite Gas
verläßt den Schwefelwasserstoffwascher durch Leitung 5. In den Ammoniakwascher tritt durch Leitung 6
Weichwasser ein. Kohlewasser tritt durch Leitung 7 ein. Die vereinigten Waschlösungen verlassen den Ammoniakwascher
durch Leitung 8 und treten in den Ammoniakabtreiber 9 ein, dem durch Leitung 10 Heizdampf zugeführt wird. Ammoniak, Schwefelwasserstoff,
Kohlensäure, Cyanwasserstoff und geringe Mengen von organischen Bestandteilen, z. B. Benzolhohlenwasserstoffe
und Naphthalin enthaltende Dampfschwaden ziehen über Kopf durch Leitung 11 ab,
während beinahe vollständig von freiem Ammoniak und Schwefelwasserstoff befreites, abgetriebenes Wasser
den Abtreiber durch Leitung 12 verläßt. Ein Teil wird nach Kühlung durch Leitungen 13 und 6 im Kreislauf
wieder auf den Ammoniakwascher 2 aufgegeben, während der Rest durch Leitung 14 abgeschleust wird.
Die durch Leitung 11 abziehenden Schwaden enthalten das gesamte freie Ammoniak des Kokereigases und des
Kohlewassers, das im Zuge des Verfahrens zersetzt wird. Dem Schwefelwasserstoffwascher 4 wird durch
Leitungen 15 und 16 mit 1.7 = Anthrachinondisulfonsäure
als Katalysator versetzte Sodalösung zugeführt. Die Lösung nimmt den Schwefelwasserstoff des
Rohgases auf und verläßt den Schwefelwasserstoffwascher durch Leitung 17. Sie tritt in den Oxideur 18 ein,
der durch Leitung 19, Gebläse 20, Leitungen 21 und 22 mit Luft beschickt wird. Der Sauerstoff dieser Luft
bewirkt die Abscheidung des Schwefels in elementarer Form, so daß den Oxideur eine Suspension von
Schwefel in Sodalösung durch Leitung 46 verläßt. Diese Suspension wird in der Aufbereitung 47 in Sodalösung
und Schwefelschaum getrennt, der die Anlage bei 48 zur weiteren Reinigung verläßt. Die regenerierte Sodalösung
wird durch die Leitungen 23, 27 und 16 in den Schwefelwasserstoffwascher 4 zurückgeführt Verluste
an Sodalösung und Katalysator werden durch Leitung 15 ergänzt. Die Abluft des Oxideurs 18 zieht durch
Leitung 24 ab. Sie wird zusammen mit Frischluft aus Leitung 19, Gebläse 20 und Leitungen 21 und 25, durch
Leitung 26 dem Brenner 28 des Zersetzungsreaktors 29 zugeführt. Dem Brenner 28 werden andererseits durch
die Leitungen 11 und 30. die Ammoniak. Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid uiid Cyanwasserstoff sowie
organische Stoffe enthaltenden Dampfschwaden aus dem Abtreiber 9 und Brenngas, z. B. Kokereigas, durch
Leitungen 31 und 30 zugeleitet Der Zersetzungsreaktor 29 ist in seinem Mittelteil 32 mit einem Nickelkatalysator,
z. B. Magnesitkugeln, auf deren Oberfläche metallisches Nickel niedergeschlagen ist gefüllt Die Verbrennung
des Gasgemisches erfolgt, bezogen auf die gesamten verbrennbaren Bestandteile mk Luftunterschuß
so, daß im wesentlichen nur das Heizgas verbrannt wird. Durch die Verbrennung des Heizgases
wird das ganze Gasgemisch auf die Zersetzungstemperatur des NH3 aufgeheizt Die Zersetzungsgase verlassen
den Zersetzungsreaktor 29 durch Leitung 33 und treten in den Abhitzekessel 34 ein, dem Speisewasser
durch Leitung 35 zugeführt und aus dem Dampf durch Leitung 36 entnommen wird. Die vorgekühlten Zersetzungsgase
verlassen den Abhitzekessel durch Leitung 37 und treten in den direkten Kühler 38 ein, der
Kühlwasser durch Leitung 39 erhält das durch Leitung
40 wieder abgezogen wird. Die gekühlten Gase verlassen den Kühler durch Leitung 41 und treten in den
Schwefelwasserstoffwascher 42 ein. Die entschwefelten Zersetzungsgase treten durch Leitung 43 aus und
werden mit anderen Heizgasen zusammen in den Heizzügen der Verkokungsbatterie verbrannt Der
Schwefelwasserstoffwascher 42 erhält die Entschwefelungslösung durch Leitung 44. Die mit Schwefelwasserstoff
beladene Lösung wird daraus durch Leitung 45 abgezogen und dem Oxideur 18 zugeleitet in dem sie
gemeinsam mit der vom Schwefelwasserstoffwascher 4 kommenden, mit Schwefelwasserstoff beladenen Entschwefelungslösung
oxidiert wird.
. Beispiel
In einer Kokerei fällt Kokereirohgas an mit einem Ammoniakgehalt von 6 g/m3n und einem Schwefelwasserstoffgehalt
von 9 g/m3n. Dieses wird in einer Anlage, die dem Schema der Figur entspricht, von Ammoniak
und Schwefelwasserstoff befreit.
Das Kohlewasser enthält 2,5 kg/m3 freies Ammoniak und 0,5 kg/m3 Schwefelwasserstoff, welche in den
Prozeß einbezogen werden.
Je 10 000 mVn Rohgas wird dabei der Ammoniakwascher 2 durch Leitung 6 mit 0,5 m3/h Weichwasser beschickt Dazu kommen 1,5 m3/h Kreislauf wasser aus Leitung 13 und 3,7 m3/h Kohlewasser aus Leitung 7. Die vereinigten Waschlösungen werden im Abtreiber 9 abgetrieben, und es werden für die oben angebene Menge Rohgas 1,1 t/h Dampf von 3 ata durch Leitung 10 eingeführt. Man erhält 50 m3n/h Dampfschwaden, die 68 kg NH3 und 27,6 kg H2S enthalten, die 30% des gesamten Schwefelwasserstoffs entsprechen. Diese Schwaden werden zusammen mit 150 m3n Kokereigas der bekannten Zusammensetzung dem Brenner 28 des Zersetzungsreaktors 29 zugeführt. Das Gebläse 20 saugt je 10 000m3n/h Kokereirohgas 700 m3n Luft durch Leitung 19 an. Davon werden 400 m3n durch den Oxideur 18 geschickt. Die Abluft aus dem Oxideur 18 wird zusammen mit den restlichen angesaugten 300 m3n Luft dem Brenner 28 zugeführt. Im Reaktor 29 findet die Verbrennung des Heizgases und im Mittelteil 32 die Zersetzung des Ammoniaks zu Stickstoff und Wasserstoff statt.
Je 10 000 mVn Rohgas wird dabei der Ammoniakwascher 2 durch Leitung 6 mit 0,5 m3/h Weichwasser beschickt Dazu kommen 1,5 m3/h Kreislauf wasser aus Leitung 13 und 3,7 m3/h Kohlewasser aus Leitung 7. Die vereinigten Waschlösungen werden im Abtreiber 9 abgetrieben, und es werden für die oben angebene Menge Rohgas 1,1 t/h Dampf von 3 ata durch Leitung 10 eingeführt. Man erhält 50 m3n/h Dampfschwaden, die 68 kg NH3 und 27,6 kg H2S enthalten, die 30% des gesamten Schwefelwasserstoffs entsprechen. Diese Schwaden werden zusammen mit 150 m3n Kokereigas der bekannten Zusammensetzung dem Brenner 28 des Zersetzungsreaktors 29 zugeführt. Das Gebläse 20 saugt je 10 000m3n/h Kokereirohgas 700 m3n Luft durch Leitung 19 an. Davon werden 400 m3n durch den Oxideur 18 geschickt. Die Abluft aus dem Oxideur 18 wird zusammen mit den restlichen angesaugten 300 m3n Luft dem Brenner 28 zugeführt. Im Reaktor 29 findet die Verbrennung des Heizgases und im Mittelteil 32 die Zersetzung des Ammoniaks zu Stickstoff und Wasserstoff statt.
(ο Die Zersetzungsgase haben eine Temperatur von
10500C. Im Abhitzekessel 34 werden 0,61 t Dampf von
41 ata erhalten und die Gase auf 3000C abgekühlt. Im
Kühler 38 werden sie auf 30°C abgekühlt und im
Schwefelwasserstoffwascher 42 entschwefelt. Durch Leitung 43 werden je 10 000m3n Rohgas 970 m3n
Zersetzungsgase mit einem Brennwert von 700 kcal/m3n abgenommen und dem Beheizungsgas für
die Verkokungsbatterie zugemischt.
Bei dem Prozeß werden 85 kg Schwefel aus vorgenannter Rohgasmenge erhalten.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Verwendung bzw. zum Unschädlichmachen der bei der Regenerierung der zur Entschwefelung von Kokereirohgas eingesetzten Waschlösungen anfallenden Abluft bei gleichzeitiger Auswaschung, Desorption und Zersetzung des Ammoniaks zu Stickstoff und Wasserstoff bzw. Verbrennung zu Stickstoff und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft der Regenerierung der Schwefelwasserstoffwaschlösungen für die Zersetzung bzw. Verbrennung des aus dem Kokereirohgas ausgewaschenen und gegebenenfalls mit der Abluft desorbierten Ammoniaks eingesetzt wird.
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2107285A DE2107285C3 (de) | 1971-02-16 | 1971-02-16 | Verfahren zur Verwendung bzw. zum Unschädlichmachen der bei der Regenerierung der zur Entschwefelung von Kokereirohgas eingesetzten Waschlösungen anfallenden Abluft |
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| NLAANVRAGE7200894,A NL174161C (nl) | 1971-02-16 | 1972-01-21 | Werkwijze voor het verwijderen van nh3 en h2s uit cokesgas. |
| BE779302A BE779302A (fr) | 1971-02-16 | 1972-02-11 | Procede pour purifier ou exploiter l'air residuaire obtenu dansla regeneration des solutions servant a la desulfuration des gaz de cokeries |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
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| JPH0268118A (ja) * | 1988-09-01 | 1990-03-07 | Tokyo Gas Co Ltd | 空気酸化を行う脱硫法における酸化排ガスの処理方法 |
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| CN115463517A (zh) * | 2022-08-09 | 2022-12-13 | 中科新天地（合肥）环保科技有限公司 | 治理浓度、流量波动的环氧乙烷废气的处理方法及系统 |
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1972
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
| BGA | New person/name/address of the applicant | ||
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