CH111784A - Verfahren und Anlage zur Herstellung von synthetischem Ammoniak. - Google Patents

Description

  Verfahren und Anlage zur Herstellung von synthetischem Ammoniak.    Vorliegende Erfindung betrifft ein Ver  fahren und eine Anlage für die Herstellung  von synthetischem Ammoniak, aus Stick  stoff und durch Elektrolyse vom Wasser ge  sonnenem Wasserstoff. Zweck der Erfin  dung ist eine gute Verwertung aller Neben  produkte zu ermöglichen.  



  Bei dem vorliegenden Verfahren dient der  bei der Elektrolyse des Wassers als Abfall  erzeugte Sauerstoff mindestens     teilweise    in       Mischung    mit Luft zur Verbrennung eines  Kohlenstoff enthaltenden Brennstoffes, wor  auf nach Vermischung des abfallenden, von  Kohlensäure     'befreiten    Stickstoffes mit dem  durch Elektrolyse gewonnenen Wasserstoff  die katalytische Vereinigung zu Ammoniak  vorgenommen wird. Die bei der Verbren  nung entwickelte Wärme kann für den Be  trieb der verschiedenen     Maichinenanlagen     dienen. Bei der gesagten Verwendung von  Sauerstoff erhält man ein Verbrennungsgas,  welches einen hohen Gehalt an Kohlensäure  anhydrid besitzt.

   Die Bestandteile des Gases,  Stickstoff und     Kohlensäureanhydrid,    kön  nen leicht durch hohen Druck und Kühlung  auf .eine Temperatur von nicht über<B>30'</B> C    getrennt werden. Man erhält so einerseits  den für die Erzeugung von Ammoniak not  wendigen Stickstoff, und anderseits kann  man das     Kohlensäureanhydrid    sammeln und  für die Bindung von Ammoniak als     Ammo-          niumkarbonat,        Ammoniumbikarbonat    oder  Harnstoff verwenden.  



  Eine     praktische    Ausführung des Verfah  rens wird im     folgernden    anhand einer sche  matischen, beispielsweisen Zeichnung ,der da  zu dienenden Anlage     geschildert.     



  Der in den     Elektrolyseuren    1 erzeugte  Wasserstoff kommt in den Gasometer 2 und  wird von hier durch .den     Mehrstufenvendich-          ter    3 unter einem Drucke von 100-1000 oder  mehr Atmosphären abgesaugt. Der Sauer  stoff dagegen wird in dem Gasometer 4 ge  sammelt. Der Ventilator 6 saugt Sauerstoff  aus dem Gasometer 4 und atmosphärische  Luft durch das     Einwegventil    in der Röhre  5. Die so erhaltene Gasmischung, deren Zu  sammensetzung     verändert    werden kann, wird  in den Brennstoffvergaser 7 geblasen.

   Das  durch Vergasen des Brennstoffes erhaltene  Gas kommt in den Staubreiniger 8 und wird  dann zu dem Kessel 9 einer Krafteinheit ge-      führt, wo es durch Luft oder durch eine Mi  schung von Luft und Sauerstoff oder auch  durch Sauerstoff allein verbrannt wird. Es  wird mehr oder     weniger        atmosphärische    Luft       oder        Sauerstoff    zu     clean    System durch das  Ventil     5a    zugeführt. Der in dein Kessel 9 er  zeugte Dampf dient: zur Speisung einer       Dampfmaschine    mit elektrischem Generator  und wird in einem     Oberflächenkondensator     kondensiert.

   Die so erhaltene elektrische  Energie wird für die Elektrolyse von Was  ser     verwertet    oder dient als Reserve für die  elektrische Beleuchtung und den Betrieb von  elektrischen Maschinen. Das durch den Kon  densator gesammelte Kondensationswasser ist  reines destilliertes Wasser und wird für die       Elektrolyseure    für die Erzeugung von Was  serstoff und Sauerstoff benutzt.  



  Die aus dem Kessel 9 kommenden Ver  brennungsgase werden in einem     Skrubber    10  gekühlt und durch den Ventilator 11 in den  Gasometer 12 gesaugt. Die Gase     bestehen     aus Stickstoff und     Kohlensäureanhydrid.     Die     Z(isainmensetzurlg    des Gemisches kann  nach Belieben durch geeignete Veränderung  der Bedingungen der Vergasung und Ver  brennung     verändert    werden.

   Von dem Gaso  meter 1? wird die Gasmischung durch einen       Mehrstuferikompressor    13 abgesaugt und auf  100 bis über 1000 Atmosphären     zusammen-          gepi@esst.    Die komprimierte Mischung kommt  dann zu einem Kühler     1.-1    und wird auf eine  Temperatur nicht über 30   C abgekühlt. Das       Kohlensäureanhy        drid    wird als Flüssigkeit       abgeschieden    und in dem     Skrubber    15 ge  sammelt, von wo es durch ein Ventil 16 ab  gelassen wird.

   Das übrig bleibende Gas wird  (tann im Reiniger 17 mit Wasser gewaschen,  wobei die letzten Spuren von Kohlensäure  anhydrid gelöst     werden.    Das Kohlensäure  anhydrid enthaltende Wasser wird durch  das Ventil 18 abgelassen. Der reine kompri  mierte Stickstoff wird in dem entsprechen  den Gewichtsverhältnis mit Wasserstoff aus  dem Kompressor 3 vermischt. Die Mischung  von Stickstoff und     Wasserstoff    geht dann  in den Reiniger 20 durch das Rohr 19 und  aus dem Reiniger 20 in den Katalysator 21    und von     liier    in den Kühler 22.

   Der grössere  Teil des     Aninioniaks    wird in flüssiger Form  abgeschieden und     ini    Behälter 23 gesammelt,  von wo es durch das Ventil     2I    abgelassen  wird.  



  Die     unverbundene    Mischung kann wieder  verwendet werden, indem man sie in den  Kreislauf mittelst der     Zirkula-tionspumpe    25  zurückführt und ein(. Anreicherung mit fri  scher Mischung aus dem Rohr 19 vornimmt.  



  Das aus dem Behälter 15 abfliessende       Kohlen:säureanhy        drid    kann in     Bomben    ge  füllt werden und für andere Industriezweige  dienen. Es kann aber auch mit dem     Kohlen-          sä        ureanhydrid    aus dem Wasser des     Skrubbers     17 zur     Bildung    von     Ammoniak    in Form von       Ammoniumkarbonat,        Ammoniumbika.rbonat     und Harnstoff dienen.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRÜCHE</B> I. Verfahren zur Herstellung von synthe tischem Ammoniak aus Stickstoff und durch Elektrolyse vom Wasser gewon nenem Wasserstoff, dadurch gekenn zeichnet, dass der bei der Wasserelektro lyse abfallende Sauerstoff mindestens teilweise in Mischung mit Luft zur Ver brennun- eines Kohlenstoff enthalten den Brennstoffes dient, worauf nach Vermischung des abfallenden, von Kohlen säure befreiten Stickstoffes mit dem durch Elektrolyse gewonnenen Wasserstoff die katalytische Vereinigung zu Ammoniak vorgenommen wird.

   1I. Anlage zur Ausführung des Verfahrens gemäss Patentansprueli I, dadurch ge kennzeichnet-, dass ein Wasserelektro- lyseur finit einem Gasometer verbunden ist, von wo eine Leitung für Wasserstoff zu einem Kompressor führt. während eine andere Leitung den Sauerstoff in einen andern Gasometer führt.

   von wo der Sauerstoff dann mindestens teilweise durch einen Ventilator nach Mischung mit Luft in einen Verbrennungsraum geführt wird, worauf die Gase nach er folgter Verbrennung durch einen Skrub- ber und hierauf durch einen dritten Gasometer, einen Kompressor, einen Küh ler, einen zweiten Skrubber, einen Rei niger und nach Mischung mit Wasser stoff durch einen Katalysator und eine Kühlanlage für das Ammoniak geführt werden.