DE546729C

DE546729C - Verfahren zum Abtrennen von festen oder sich verfestigenden Bestandteilen aus Gasgemischen durch Waschen

Info

Publication number: DE546729C
Application number: DEM103481D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-02-09
Filing date: 1928-02-09
Publication date: 1932-03-14

Description

Verfahren zum Abtrennen von festen oder sich verfestigenden Bestandteilen aus Gasgemischen durch Waschen Bei der Zerlegung von Gasgemischen, wie Koksofengas, Wassergas, Luft usw., in ihre einzelnen Bestandteile durch Abkühlung und Verflüssigung setzen sich diese bei fortschreitender Abkühlung in fester Form in den Wärmeaustauschern an. So enthalten die Gasgemische z. B. Wasserdampf, aus dem sich bei Abkühlung in den Wärmeaustauschern Eis- oder Schneeansatz bildet. Hierdurch wird die Strömung der Gase, der Wärmeaustausch und die gesamte Arbeitsweise der Kühl- und Zerlegungsvorrichtung gestört. Diese Störungen treten selbst dann bei den üblichen Wärmeaustauschern auf, wenn die sie durchströmenden Gasgemische zuvor mittels wasseraufnehmender Stoffe oder Abkühlens und Ausfrierens von unerwünschten Bestandteilen, z. B. Wasserdämpfen, größtenteils befreit werden, denn diese Verfahren gestatten nicht die restlose Beseitigung dieser Bestandteile. In jedem Falle verfestigen sich bei der Abkühlung von Gasgemischen gewisse Bestandteile in den Wärmeaustauschern in größeren oder kleineren Mengen. Die dadurch entstehenden Störungen können nur durch öfteres Auftauen beseitigt werden, was zeitraubende Betriebsunterbrechungen verursacht.
Zur Vermeidung dieses Nachteiles werden gemäß vorliegendem Verfahren aus den in Bearbeitung genommenen Gasgemischen durch entsprechende Abkühlung Wasserdampf oder sonstige Bestandteile des Gasgenetisches in den Wärmeaustauschern mittels Lösungsflüssigkeiten fortlaufend entfernt, wodurch die bisher in den Wärmeaustauschern entstandenen Betriebsunterbrechungen fast vollkommen vermieden werden.
Es ist zwar bereits vorgeschlagen worden, die Wäsche von Gasen mit kalter Sole im Gegenstrom vorzunehmen und diese dadurch von festen Bestandteilen zu befreien.
Demgegenüber besteht das Wesen der Erfindung darin, daß das in dem Wascher befindliche Lösungsmittel zwecks indirekten Wärmeaustausches zunächst in gleicher Richtung mit den zu zerlegenden - also noch warmen - Gasgemischen und hierauf unter direkter Berieselung dem zu zerlegenden Gasgemisch entgegengeführt wird, und daß die - an anderer Stelle - gewonnenen kalten, zerlegten Gasgemischhestandteile in gleicher Richtung mit der Berieselungsflüssigkeit in indirektem Wärmeaustausch geführt werden.
An sich würde die große, in der Tat benötigte Solemenge, weil sie warm ist, den Zerlegungsprozeß stören. Dieser Mangel verschwindet dadurch, daß man einmal im Gegenstrom zu den zurückströmenden Gasen die warme Sole in den Apparat führt und dadurch eine Abkühlung derselben erreicht und zum anderen Male die Sole an dieser Stelle austreten läßt sowie eine Wiedererwärmung im Gegenstrom zu dem einströmenden Gas herbeiführt. Die Sole macht also einen doppelten Gegenstrom in dem Apparat durch, wodurch Kälteverluste in der Sole und Temperaturstörungen in dem Abkühlungsprozeß vermieden werden.
An Hand einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten, in der Zeichnung schematisch veranschaulichten Vorrichtung soll das Wesen desselben näher ,erläutert werden.
Ein Gasgemisch, z. B. Koksofengas, tritt bei a in eine Leitung ein und durchströmt in der Richtung von unten nach oben einen; Behälter m in den zwischen den Rohren b, c, d, e und f entstehenden Leerräumen. Im unteren Teil der Vorrichtung befindet sich eine Lösungsflüssigkeit g. Bei der Gefahr einer Eisbildung kann als eislösende Flüssigkeit z. B. Salzwasser oder Chlorcalciumlösung benutzt werden. Die Lösungsflüssigkeit g wird durch eine Pumpe lt angesaugt und durch ein Rohr h in den oberen Teil der Vorrichtung auf einen Verteiler! gedrückt. Vorteilhaft strömt hierbei die Lösungsflüssigkeit im Rohr h zwecks Wärmeaustausches mit den gewonnenen kalten Gasgemischbestandteilen gleichlaufend mit dem abzukühlenden und zu zerlegenden Gasgemisch. Die von der Zerlegungsvorrichtung zurückströmenden kalten Gasgemischbestandteile durchströmen -meistens einzeln - den Behälter m in den Röhren b, c, d, e, f in entgegengesetzter Richtung zu derjenigen, mit der die noch nicht zerlegten Gasgemische den Behälter durchziehen. Hierbei findet ein Wärmeaustausch statt. Bei der Zerlegung von Koksofengasen z. B. ist die Temperatur des einströmenden, erst noch zu zerlegenden Gasgemisches etwa 2o' C, und es verläßt die Vorrichtung mit etwa -35° C. Die zurückströmenden, aus der Zerlegung entstandenen Gasgemischbestandteile treten in die Vorrichtung mit etwa -q.0° C ein und verlassen diese mit ungefähr -(-15° C. Die eislösende Sole g hat in diesem Falle im wärmsten, unteren Teil der Vorrichtung eine Temperatur von etwa -f--15° C. Auf ihrem im Gegenstrom zurückzulegenden Weg erlangt die Sole auf dem Verteiler! eine Temperatur von ungefähr -35° C. Sie verhindert beim Herabfließen vom Verteiler!, das wiederum im Gegenstrom geschieht und wobei sie sich erwärmt, z. B. die Eis- und Schneebildung aus Wasserdampf, der sich in dem in Bearbeitung genommenen Koksofengas vorfindet, indem sich hierbei der Wassergehalt des in Bearbeitung genommenen Gases in der Sole löst. Die Sole wird durch die Wasseraufnahme naturgemäß allmählich schwächer. Um sie in der notwendigen Stärke mit genügend niedrigem Gefrierpunkt zu erhalten, wird sie aus einem Vorratsbehälter l ergänzt. Hierzu läßt man nach Bedarf mittels des Ventils s die verdünnte Sole ausfließen. Die so entnommenen Solemengen werden durch frische Solemengen in genügender Stärke ersetzt. Hierzu wird der Behälter l nach Schließen des Ventils. o und darauffolgendem öffnen des Ventils n mittels des Trichters p mit frischer Sole gefüllt. Diese so eingefüllte Sole wird nach Schließen des Ventils rt und öffnen des Ventils o in den Hauptbehälterm eingelassen, also der darin befindlichen Sole g zugeführt.
Zweckmäßig befindet sich über dem Verteiler! eine Vorrichtung g, die das Mitreißen von Sole aus dem Hauptbehälter verhindert.
Sollte es sich als notwendig erweisen, der Vorrichtung eigens noch Kälte von außen zuzuführen, z. B. durch Verdampfung von Ammoniak, Kohlensäure o. dgl., dann können die hierzu geeigneten Mittel für diese Kältezufuhr z. B. im oberen Teil des Behälters m eingebaut werden. Bei der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung ist .eine Schlanger zum Betrieb mit Ammoniak angenommen.
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung dient beispielsweise zur Zerlegung von Koksofengasen, welche meistens aus Kohlenoxyd, Äthylen, Wasserstoff, Stickstoff, Methan und sonstigen Gasen in kleineren Mengen bestehen. Ähnliche Vorrichtungen kann man bei der Zerlegung von Wassergas, Luft und allen sonstigen Gasgemischen benutzen. Es gibt auch Gasgemische, bei deren Zerlegung statt des Wasserdampfes andere Beimengungen durch Abkühlen und Lösung nach dem beschriebenen Verfahren beseitigt werden können, und insbesondere auch solche, bei denen Temperaturen in Frage kommen, die oberhalb des Gefrierpunktes des Wassers liegen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Abtrennen von festen oder sich verfestigenden Bestandteilen aus Gasgemischen durch Waschen derselben mit kalten Lösungsmitteln, z. B. kalter Sole, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel in dem Wascher zwecks indirekten Wärmeaustausches zunächst in gleicher Richtung mit den zu zerlegenden Gasgemischen und hierauf unter direkter Berieselung dem zu zerlegenden Gasgemisch entgegengeführt wird, und daß die gewonnenen kalten, abgetrennten Gasin gleicher Richtung mit der Berieselungsflüssigkeit in indirektem Wärmeaustausch geführt werden.