Способ очистки газа коксовальных печей посредством аммиака

 

ст. 67 ЛОп

"Л -. ».4;.-.

Класс 26d, 8

ПАТЕНТ HA ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ способа очистки газа коксовальных нечей посредством аммиака.

Е патенту ин-ной фирмы,;Карл Штилль" (Carl Still), в г. Реклингаузене, заявленному 9 сентября 1926 года (заев. свид. № 11487).

Действительный изобретатель ин-ц П. Фритче (Рап1 Угйиsche).

Приоритет от 10 декабря 1917 года на оснойании ст. 4 Советско-германского соглашения оо охране промышленной собственности.

О выдаче патента опубликовано 31 января 1930 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 31 января 1930 года.

Предлагаемый способ очистки газа коксовальных печей относится к известным в технике приемам, в которых для этой цели применяется сгущенная аммиачнм вода.

Для осуществления способа может служить устройство, в схематическом виде изображенное на чертеже.

Поступающие из печи неочищенные газы, содержащие пары дегтя„аммиак, сероводород, углекислоту и другие загрязняющие вещества, прежде всего поступают по труборроводу 1 z установке из холодцльников 2, где они охлаждаются:до температуры внешнего воздуха. Холодильники 2 представлены здесь как водяные трубчатые холодильники, в которые охлаждающая вода поступает по трубе 3 и из которых она, нагревшись, уходит по трубе 4. При охлаждении неочищенных газов из них выделяются деготь и главная масса содержащегося

-в них водяного пара в виде слабоаммиачного конденсата, стекающего по трубе 5 в собирательный резервуар 6, в котором жидкости, согласно их различному удельному весу, разделяются на нижний слой дегтя и верхний слой аммиачной воды. IIoсредством помещенного внутри резервуара 6, охлаждающего змеевика 69, теплый аммиачный конденсат охлаждается, с целью его дальнейшего использования в качестве аммиачной воды. Из холодильников 2 газы, не содержащие дегтя, а только аммиак, сероводород, углекислоту и др., поступают в состоящую из четырех решетчатых промывных скрубберов 8, 9, 10, 11 установку. Скрубберы орошаются поступающими в - верхние части их промывными жидкостями, стекающими в расположенные под ними резервуары 12, 13, 14, 15. Трубами

16, 17, 18 они так соединены между собой, что газы принуждены проходить последовательно через все промывные аппараты. Для подъема промывных жидкостей в верхние части скрубберов служат насосы 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 с соответствующими трубопроводами 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36. Из послеДнего скруббера 11 газы уходят по трубе 19 при помощи газовсасывающего прибора 28, который подает их по трубе 29 в сатуратор 37 с распределительным колоколом 38, где содержащиеся в газе ко-, личества аммиака поглощаются сер- ной кислотой, превращающей его в твердый серн окислый аммоннй. Из сатуратора 37 свободные от аммиака газы уходят через патрубок 40 для направления их на, места их дальнейшего применения. Обработка аммиачных вод производится с . помощью концентрационной установки 41 для отгонки аммиака с обратно поставленным холодильником 42, диссоциатора . газов 43 для отгонки углекислоты или сероводорода с помещенной над ним промывной колонной 44 и двух холодильников 45 и 46. К этой установке принадлежат далее два резервуара 47 и 48, для стоков из холодильников 45 и 46, а подающий насос — 27 для поъема отгоняемой аммиачной воды. Насос 27 берет подлежащую обработке аммиачную воду посредством трубопровода 50 из резервуара 12 первого скруббера 8 и подает ее по трубопроводу 51 к верхней части диссоциатора 43, из основания которого она затем перетекает по сифонной трубке 49 к вершине. колонны 41 для отгонки аммиака. От этой колонны 41 ведет, кроме того, паровая труба 52 к основанию диссоциатора 43, тогда как у основания колонны 41 находятся, труба 53 для ввода свежего пара и сточная труба

54 отогнанной воды. Поступающая в диссоциатор 43 аммиачная вода подогревается текущими ей на встречу горячими парами, которые уходят по трубе 52 из колонньг 41 для отгонки аммиака и, если нужно, то при введении свежего пара нагрев производится до температуры несколько ниже

100 С., при которой почти совершенно удаляются сопровождающие . аммиак примеси неочищенных газов,— главным образом, сероводород и углекислота. Выделенные газы через надстроенную сверху промывную колонну

44 уходят дальше по трубе 58. Промывная колонна 44 посредством трубопровода 56, ответвляющегося от нагнетательного трубопровода 30, питающего насосы 20 и имеющего запирающий и регулирующий орган 57, может быть орошаема охлажденною надсмольной аммиачной водой из резервуара 6, благодаря чему, по желанию, большая или меньшая часть аммиака, увлекаемого проходящими через промывную колонну 44 газами, удерживается и может быть отведена обратно в диссоциатор 43. Обработанная в диссоциаторе 43 вода, содержащая еще лишь аммиак направляется по сифонной трубе 49 к верхней части колонны 41 для отгонки аммиака; здесь она при помощи водяного пара и извести освобождается от всего свободного и связанного. аммиака, после чего стекает вниз по трубе 54. Вы-, . делившаяся вколонне 41 смесь аммиакa и водяного пара уходит сверху, поскольку она не переходит по паровой трубе 52 в диссоциатор 43, в обратно поставленный холодильник 42 . и направляется йо трубе 53. В холодильнике 42 из проходящей смеси паров конденсируется часть водяного пара, к которой одновременно примешивается часть аммиака. Образующийся конденсат,.представляющий- собой умеренно крепкую аммиачную воду, примерно с 10% †ñîäåð çàíè аммиака; направляется по сифонной трубке 55 вхолодильник 45, по охлаждении в котором он собирается в резервуаре 47. Выходящая из холо- i дильника 42 по трубе 53смесь паров в холодильнике 46.сгущается в амми; ачную воду высокой крепости, примерно с 20 — 25% — содержанием аммиака и охлажденйая до обыкновенной температуры стекает в резервуар 48.

Накапляемые в резервуарах,47 и 48 сгущенные аммиачные воды различной крепости используются в двух скрубберах 8 и 9, где освобождают неочищенные газы, главным образом от сероводорода и углекислоты. Для этой цели сильно сгущенная вода из резервуара 48 насосом 25 .подается по трубопроводу 35 в верхнюю часть первого скруббера 8, а слабо сгущенная вода из резервуара 47 насо- сом 26 по трубопроводу 36 — в верхнюю,часть второго скруббера 9. Таким образом, достигается выгодное использование аммиачных вод разных концентраций, а кроме того устраняется необходимость обратного отвода конденсатов из холодильника 42 в колонну 41. Стекающие из скубберов 8 и 9 промывные жидкости собираются в соответствующих резервуарах 12 и 13. Выходящие по трубе 17 из второго промывного аппарата 9 газы содержат еще лип1ь аммиак, который теперь окончательно или частично извлекается из них в дальнейших скрубберах 10, и11. Для этой цели, например, следующий скруббер

10 по трубе 30 и с помощью насоса 20 орошается слабо - аммиачным охлажденным конденсатом из резервуара 6, а последний скруббер 11, с целью дальнейшей и, если нужно, полной отмывки аммиака, орошается через трубу 34 и с помощью насоса 24 . свежей водой, которую этот насос забирает посредством всасывающего трубопровода,67 из запасного резервуара 66. Стекающие из скрубберов 10 и 11 промывные жидкости собираются снова в соответствующих резервуарах 14 и 15. Три первые скруббера 8,9 и 10 снабжены еще особыми питающими насосами 21, 22, 23 с соответствующими трубопроводами 31, 32, 33, с помощью которых стекшая из того или иного скруббера, содержащая аммиак промывная жидкость всегда может быть введена в тот скруббер, через который газ перед этим проходил. Таким образом, все промывные жидкости соединяются в один. связный поток, который подается через ряд отдельных скрубберов, постепенно обогащаясь аммиаком и., направляясь противоположно направлению движения газов, а затем собирается в резервуаре 12 первого скруббера 8.

В изображенном на чертеже выполнении. устройства исходят из предположения, что в последних скрубберах 10 и 11 не происходит полного поглощения аммиака из газов ведою и поэтому, здесь введено еще устройство для уловления оставшегося в газах аммиака. Это достигается аммиачным сатуратором 37, работающим в связи с сатуратором 61 для содержащих аммиак поступающих по трубе 58 отходящих газов диссоциатора 43.

Ответвление 59 трубы 58 остается в данном случае закрытым и выключенным посредствМг запирающего органа 60. В обоих сатураторах 37 и

61 содержащие аммиак газы,промываются серной кислотой для уловления аммиака в виде сернокислого аммония. Необходимая серная кислота берется из запасного резервуара 68 и по трубопроводу 62 подается, на-. пример, посредством сжатого воздуха, в сатуратор 61. Из него содержащая кислоту и сернокислую соль жидкость направляется по трубе 63 в сатуратор 37. Так как в сатураторе 61 только часть кислоты соединяется с аммиаком, то здесь соль остается в растворе; лишь в главном сатураторе 87 происходит полное соединение кислоты с аммиаком и выделение всего аммиака; в виде твердой соли, которая выво- дится наружу черезэжектор 39. Уходящие из сатуратора 61 свободные от аммиака газы, состоящие преиму-щественно из сероводорода и угле- кислоты, проводятся по . трубе 64 в окислительную установку 65, где сероводород каким либо из известных способов перерабатывается в серную. кислоту, собирающуюся в резервуар 68 и используемую вышеописанным образом для работы сатураторов 61 и 37.

Обычно вся потребность в серной кислоте для работы,сату1раторов по- . крывается описанным выше способом ее получения.

При работе скрубберов, в связи с описанным газоочистительным способом, обычно промывной водой погло-! щается из газов некоторое количество аммиака, который заключается в сгущенной аммиачной воде; а также часть первоначального содержания, аммиака — в неочищенных газах. Но скрубберы могут быть также сконструированы и таким образом, что сырые газы в них совершенно освобождаются водой,от аммиака, благодаря чему становится излишним доб

Тип. Гидрогр. У у. Управл. В.-M. Сил РККА. Ленинград, здание Гл. Адмиралтейства.

/ бавление сатураторов. Но так как при отпадении сатураторов было бы нежелательно, чтобы через, отводную трубу,58 диссоциатора 43,. вместе с сероводородом и углекислым газом, уходили также заметные количества аммиака, то в этом случае надстроенная над диссоциатором 43 промывная колонна 44 -загружается посредством трубы 56 и насоса 20 таким количеством охлажденного слабого аммиачного конденсата из резервуара 6, что, вследствие erо промывного действия, достйгается полное уловление. аммиака из отходящих газов диссоциатора. 43.

Свободные теперь от аммиака, содержащие сероводород отходящие газы диссоциатора 43 могут быть направляемы по трубопроводу 58непосредственно в установку, служащую для использования их серосодержания. Для этой цели предусмотрено ответвление

59, которое при открытом запирающем органе 60 направляет отходящие газы прямо через трубу 64 в окислительную установку 65 для переработки сероводорода в серную кислоту или на серу.

Предмет патента.

1. Способ очистки газа коксовальных печей посредством концентрированной аммиачной воды, отличающийея тем, что первый по пути неочищенного газа скруббер 8 орошают.

° концентрированной аммиачной водой, получаемой на кпнцейтрированной . установке (41-42-46- 48), а второй 9 — аммиачной водой, койденсирующейся в обратном холодильнике 42 этой установки .

2. При способе означенном в и. 4-применение орошения третьего скруббера 10 надсмольной аммиачной во-, дой, конденсирующейся в газовых холодильниках 2, а последнего 11— чистой водой и применение добавочного: орошения каждого скруббера аммиачной водой, получаемой из последующих скрубберов.

3. При способе, означенном в п.п. 1 и 2, применение сатуратора 37 для поглощения серной кислотой остатковаммиака из прошедших скруббера газов и сатуратора 61 для поглощения аммиака из выходящих из диссоциатора 43 газов.

4. При способе, означенном в п.п. 1—

3, применение, в целях окисления сероводорода в серную. кислоту, окислительной установки 65.

5. При способе, означенном в п.п. 1—

2, применение орошения промывной колонки 44 диссоциатора 43 надсмольной аммиачной водой, конденсирующейся в газовых холодильниках 2.