DE1019794B

DE1019794B - Verfahren zum Aufbereiten von Gasen, insbesondere Kohlendestillationsgasen

Info

Publication number: DE1019794B
Application number: DEZ2576A
Authority: DE
Inventors: Fritz Finger
Original assignee: Zimmermann and Jansen GmbH
Current assignee: Zimmermann and Jansen GmbH
Priority date: 1952-03-24
Filing date: 1952-03-24
Publication date: 1957-11-21

Description

Verfahren zum Aufbereiten von Gasen, insbesondere Kohlendestillationsgasen für gewöhnlich kühlt man das vom Ofen kommende Kokereigas im Vokühler so wiet herunter, daß schon ein großer Teil der im wesentlichen aus Teer, aphthalin, Wasser u. dgl. bestehcnden Konensate sich ausscheidet. Der restliche Teer wird durch den nachgeschalteten Teerscheider entfernt. Die verbleibenden Teile des Naphthalins wäscht anschließend der Napthalinwascher aus, indem das Gas entweder an einer mit Waschöl benetzten Fläche vorbeigeführt oder mit dem in Kreislauf umgepumpen waschöl beieselt wird. Im letztern Falle erreicht man durch Düsen dien feine Verteilung des Öls, wobei eine große Oberfläche der Waschflüssigkeit wirksam wird.
Bei beiden Arbeitsweisen kommt immer wider der größte Teil des Öls mit dem neu zuströmenden Gas in Berührung, wodurch es die Temperatur des Gases annnimmt. Dadruch findet im Dauerbetrieb parktisch ein Wärmeaustauch zwischen Gas und Waschlüssigkeit satt, Da die weiterströmenden Gase durch ihre verblieben Wärme und die Kompressionswärme eine zu hohe Temperatur für die anschließende Ammoniakwäsche haben, schaltet man meistens einen Nachkühler von den NH3-Wascher, in welchem das Gas indirekt gekühlt wird. die Entfernung des ammoniaks aus dem Gas erfolgt in der gleichen Weise wie die Ausscheidung des Naphthalins, wenn man davon absiegt, daß im annoniakwascher Waschwasser und nicht wie beim naphthalinwascher waschöl zur anwendung kommt. Das so abgekühlte und gewaschene Ga wird über den Schwefelreinger usw. zum Gasbehälter geführt.
Es ist auch vorgeschlagen worden, anstatt das Gas die Waschflüssigkeiten auf der für den Waschvorgang g2nstigsten Temperatur zu halten, indem man dig Waschflüssigkeiten wärmeaustauscher durchströmen läßt. die den Waschern vorgeschaltet sind.
Es war hierbei aber keine Beeinflussung der Waschtemperatur während des Waschvorganges möglich, weil entsprecnde wärmeaustauschvorrichtungen im Wascher nicht vorgesehen wurden, die während der aufenthaltszeit der Waschlfüssigkeiten im Wascher die ständig oder in Stufen umgepumpten waschfl2ssigkeiten hätten erwärmen oder zurückkühlen können.
Gegenüber dem Bekannten schlägt die Erfindung vor, die Aufbereitung von Gasen in einem Mehrstufenwascher vorzunehme, und zwar derart, daß in jeder Stufe die für den Waschvorgang günstigste Temperatur dadurch aufrechterhalten wird, daß die in jeder Stufe umgewälzte Waschflüssigkeit durch in den Stufen angeordnete Wärmeaustauscher gekühlt oder erwärmt wird.
Der Vorteil des mehrfachen Umpumpens des Waschmittels besteht drin, daß ein größerer Effekt des Kühl- oder Vorwärmeaustausches erreicht wird, als es bei einem nur Einstufensystem der Fall ist. Die Menge des Waschmittels ist nämlich begrenzt, sie richtet sich neben der Gasmenge nach der zunge der Auswaschprodukte im Gas und der möglichen Anreicherung der Waschflüssigkeit. Mit der egrenzung der Waschmittelmenge sind im Einstufensystem aber auch z. B. der Kühlwirkung Grenzen gesetzt, insofern nämlich, als Gasmenge bzw. -wärme und Kühlmittelmenge bzw. -wärme in einem bestimmten unabänderlichen Verhältnis zueinander stehen, das so gelagert sein kann, daß nur eine unvollkommene Sühlwirkung zu erzielen ist. Infolge des ständigen Umpumpens ist die für die Kühlung oder Vorwärmung zur Verfügung stehende Waschmittelmentge aber praktisch unbegrenzt, weil sie entsprechend der Stufenanzahl und der Pumpenleistung mehrfach zurüc1gekühlt bzw. vorgewärmt wird, bevor sie am Ablauf den Wascher verläßt. So kann z. B. die Pumpenleistung zehnfach höher als die theoretisch notwendige Waschmittelmenge sein, und es ergibt sich für den mehrstfenwascher das Bild, daß das Waschmittel nicht einmal, sondern zehnmal mit dem Gasstrom in Berührung gebracht wird, wobei sich jedesmal der Wärmeaustauschvorgang wiederholt.
Bei Eintritt in den Teerscheider ist eine Gastemperatur von 25 bis 300 C erwünscht. Eine ähnliche Temperatur ist im Naphthalinwascher erforderlich. Liegt die Gastemperatur tiefer oder höher als die für die naphthalinwäsche günstigste, so wird das umgepumpte Öl ständig oder zeitweise durch eine an sich bekannte Vorrichtung im Wege des Wärmeaustausches aufgeheizt bzw. abgekühlt. Dadurch, daß die in den Düsen finverteilte waschflüssigkeit dem Gas eine großen Oberfläche bietet. wird dem Gas die der Waschflüssigkeit zu- oder abgeführte Wärmemenge durch direkte Berührung übertragen bzw. entzogen, womit das Gas auf einer bestimmten Temperatur gehalten werden kann.
Die Ammoniakwäsche geht am günstigsten bei einer niedrigen Temperatur, wie oben angegeben, vor sich.
Daher muß erreicht werden. daß das Gas möglichst tief gekühlt wird. Um den Nachkühler einzusparen, wird das Waschwasser des Ammoniakwaschers durch in geeignete Kühlvorrichtung, z. B. Rohrsehlangen, so gekühlt, daß dein durchströmenden Gas durch die durch Düsen feinverteilte Waschflüssigkeit direkt so viel Wärme entzogen wird, daß das Gas für die Ammoniakwäsche eine genügend tiefe Temperatur erhält.
Ans dem vorher Beschriebenen ergeben sich verschieden Möglichkeiten der Ausführung von Apparateanlagen zum Kühlen und Waschen von Kohlendestillationsgasen.
Die einzelnen Apparate können, wie bekannt, einzeln aufgestellt werden unter Fortfall des Nachkühlers. In den Kreislauf der Waschflüssigkeit des Naphthalinwaschers werden Wärmeaustauschvorrichtungen zum Aufheizen des Öls oder zum Kühlen geschaltet.
Dadurch läßt sich die Gastemperatur auf eine für die Naphthalinwäsche günstige Hohe bringen. Die Waschflüssigkeit des Ammoniakwaschers wird durch Kühlvorrichtungen, die ebenfalls in ihrem Kreislauf eingeschaltet werden, so weit gekühlt, daß das Gas durch direkte Beaufschlagung mit gekühlter Waschflüssigkeit eine für die Ammoniakwäsche günstige Temperatur annimmt.
Des weiteren kann der Telerscheider, der Naphthalinwascher und der Ammoniakwascher zu einem einzigen Apparat vereinigt werden, was vor allem für kleine Gaswerke vorteilhaft ist.
Das auf Abb. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen Stuienwascher mit den einzelnen Stufen 1 bis 8. Im unteren Teil dieser Stufen vereinigt sich die bei 34 aufgegebene Waschflüssigkeit mit den Kondensaten. Hier befinden sich Rohrschlangen 9, durch die die Waschflüssigkeiten aufgeheizt oder gekühlt werden. Pumpen 10 fordern die Waschflüssigkeit im Kreise, .d. h., die Waschflüssigkeit wird am Fuße der einzelnen Stufen abgesaugt und am Kopf der Stufen durch Düsen 11 wieder aufgegeben. Auf diese Weise kommt die gekühlte oder vorgewärmte Wasdflüssig- keit mit dem Gas unmittelbar in Berührung und entzieht dem Gas entweder die Überschußwärme, oder sie teilt dem Gas Wärme mit.
Die Abb. 2 zeigt ein anderes Beispiel der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Hier sind Teerscheider 24, Naphthalinwascher 12 bis 16a, Nachkühler und/oder Vorwärmer 28 bzw. 29 und Amuioniakwascher 17 bis 23 a in einer Anlage vereinigt. Das Gas strömt zunächst bei 30 in den Teerscheider 24 mit Glocke 25 und gelangt hlierauf durch die durch Stutzen 26 ci und 26b verbundene außenliegende Rohrleitung in den Naphthalinwascher, den es von Kammer 12 bis Kammer 16a der Reihe nach passiert, um anschließend durch die durch Stutzen 26c und 26d verbundene, ebenfalls außenliegende Rohrleitung in den Ammoniakwascher mit den Kammern 17 bis 23a und zum Ausgang 31 abzuströmen.
Die Rohrschlangen 28 und 29 liegen in den Wasser-bzw. Olräumen der einzelnen Kammern und sind an die Dampf- bzw. Kühlwasserleitung angeschlossen.
Das in den Flüssigkeitsräumen angesammelte Waschmittel wird durch die Pumpen im Kreislauf geführt und gleichzeitig der Kühl- oder Vorwärmewirkung dler Rohrschlangen 28 bzw. 29 ausgesetzt. Das bei 34 aufgegebene Waschmittel läuft bei 32 ab, während der KonNdensatablauf mit 33 gekennzeichnet ist. Der Üblergang des Gases kann von einem Apparateteil zum anderen auch in das Innere des kombinierten Apparates verlegt werden, zweckmäßig bleiben diese Übergänge aber wegen der verschiedenen Schaltmöglichkeiten außen.

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren zum Aufbereiten von Gasen, insbesonderte Kohlendestillationsgasen in einem Mehrstufenwascher, dadurch gekennzeichnet, daß in sender Stufe die für den Waschvorgang günstigste Temperatur dadurch aufrechterhalten wird, daß die in jeder Stufe umgewälzte Waschflüssigkeit durch in den Stufen angeordnete Wärmeaustauscher gekühlt oder erwärmt wird.

In Betracht gezogenen Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 268 070, 290 119, 482 880, 650348, 669 823, 695 575.