DE587585C - Verfahren zur Verwertung von reinem oder verduenntem Ammoniak - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verwertung von reinem oder verdünntem .Ammoniak ,Die Erzeugung von Ammonchlorid Badet bisher allgemein durch direkte Vereinigung von Ammoniak und Salzsäure in gasförmiger oder flüssiger Phase statt. Es werden @entweder Ammoniak- und Salzsäuredämpfe, letztere in wasserfreier oder wasserhaltiger Form, zusammengebracht. Das Ammoxichlorid schlägt sich ;alsdann bei der darauffolgenden Abkühlung 'der Gase in fester Form, nieder. Es kann aber Ammonchlorid auch durch Einleiten von Ammoniak in Salzsäure und darauffolgende Eindunstung der Lösung gewonnen werden. Bei den bekannten Verfahren muß der Gewinnung von Ammonchlorid immer eine besondere Geung oder Beschaffung von Salzsäure vorhergehen, oder ,es müssen Arbeitsbedingungen vorhanden: sein, bei . denen Salzsäure als Nebenprodukt aus ,einem technischen Prozeß, anfällt. Dgbei ist der Betrieb der Ammonchloridg:ewinnung4 außerordentlich- umständlich.
• Es wurde nun gefunden, daß die Einwirkung von Chlor auf Ammoniak, bei der unter Stickstoffbildung Salzsäure entsteht, zur technischen Darstellung von Aznmonchlorid benutzt werden kann. Es bedeutet einen außerordentlichen Fortschritt, daß man nunmehr auf eine besondere Herstellung oder den Bezug von Salzsäure verzichten kann, de man vielmehr nunmehr das in verflüssigtem Zustand leicht zu handhabende Chlor verwenden und verwerten kann; das bei technischen Prozessen als unvermeidliches und schwer - verwertbares Nebenprodukt anfällt. Es werden verfahrensgemäß solche Mengen von Chlor der ammoniakhaltigenGasmischung hinzugefügt, die der zu erzeugenden Ammonchloridmenge ,äquivalent sind. Das Ammoniak kann in reiner Form wie auch verdünnt mit anderen Gasen verwandt werden. Besonders vorteilhaft läßt sich dieses Verfahren bei Nutzbarmachung des Kohlenstickstoffes in Koksofengasen anwenden. Das Chlor wird in allen Fällen in das reine (oder verdünnte gasförmige Ammoniak in geeigneter Weise eingeleitet und mit. dem Gas dabei gemischt. Zweckmäßig findet deine Einwirkung ; des Chlors auf das Ammoniak bei gesteigerter Temperatur statt. Das ,gebildete Ammonchlorid kann alsdann direkt oder in besonderen Räumen aus dem Gas abgeschieden werden.
• Es ist aber auch eine Einwirkung des Chlors auf w ,äßrig gelöstes Ammoniak -möglich.
• Die Gewinnung des Ammonchlorids nach dem geschilderten Verfahren kann einem Prozeß der bekannten technischen Ammoni,akbindungsverfahreneingegliedert werden. Bei dieser Ausführungsform werden in den ammoniakhaltigen Gasstrom, gegebenenfalls nach entsprechender Reinigung, die in Frage kommenden Mengen Chloreingebracht und reagieren mit den ,äquivalenten Mengen Ammoniak unter Bildung von Stickstoff und Salzsäure. Das Ammonchlorid, das unter Vereinigung der gebildeten Salzsäure mit einem ihr äquivalenten Teil des Ammoi-iaksentstanden ist, wird in geeigneter Weise zur Abscheidung gebracht, worauf das im Gas verbliebene Ammoniak in üblicher Weise an Schwefelsäure im Sättigerverfahren gebunden wird.
• In gleicher Weise läßt sich das geschilderte Verfahren mit den übrigen bekannten Verfahrensweisen der Ammoniakbindung, beispielsweise durch Zerstäuben von Säuren oder Säuregemischen oder durch Einspritzen von Säuren in Ammoniak oder ammoniakhaltige Gase oder auf sonstige beliebige Weise, vereinigen bzw. verbinden.
• Es ist ein Verfahren bekanntgeworden, nach dem Ammoniak durch Chlor bei einer Temperatur von 125 bis 175' vollständig in Ammonchlorid übergeführt wird. Bei den hierbei angewandten Temperaturen wird das Chlormolekül durch Hydrolyse mittels Wasserdampfs in Salzsäure und unterchlorige Säure übergeführt, die bei der :erhöhten Temperatur Sauerstoff abspaltet. Die derart entstandene Salzsäure vereinigt sich mit dem Ammoniak, so daß die gesamte Menge des Ammoniaks als Ammonchlorid anfällt.
• .Das Verfahren gemäß der Erfindung verzichtet auf die vollständige Überführung des mit dem Chlor reagierenden Ammoniaks in Ammonchlorid, die sich nur bei :einer Temperatur von 125 bis 175' durchführen läßt. Es ist vornehmlich für die Behandlung von ammoniakhaltigen Gasen, wie sie bei der Kohlendestillation anfallen, bestimmt. Es ist besonders überraschend, daß Mischungen aus Chlor, Ammoniak und 'Wasserstoff in technischem Maßstäbe unter Ausschaltung einer Explosionsgefahr zur Umsetzung gebracht werden können, da es bekannt ist, daß sowohl Chlor und Ammoniak wie auch Chlor und. Wasserstoff, beim Vermischen unter Explosion zu reagieren vermögen. Bei der Verbindung des Verfahrens der Erfindung mit der bekannten Bindung des Ammoniaks an andere flüssige Säuren hat man sein ausgezeichnetes Mittel zur Regelung der an die flüssige Säure zu bindenden Ammoniakmenge. Diese Maßnahme ist von besonderer Bedeutung, wenn große Mengen von Kohle verkokt werden und die Bindung des gesamten dabei zwangsläufig anfallenden Ammoniaks an die eine flüssige Säure nicht zweckmäßig lerscheint. Ausführungsbeispiele Beispiel z Es werden in der Stunde to t Kokskohle, berechnet als trockene Kokskohle, verkokt. Diabei werden in der Stunde 3ooo Nm3 Gas erzeugt, mit einem Ammoniakgehalt von zog pro Nm3 (= 3o kg je Stunde). Dem Rohgase, das eine Temperatur von etwa 6o bis r2o° C hat, werden in der Stunde 47,0 kg Chlor zugesetzt. Aus 3o kg N H3 -j- 47,0 kg C12 entstehen hierbei 70,8 kg NH,1Cl+ 6,2 kg N2. Es werden :also etwa 20 % des Ammoniaks zu Stickstoff .oxydiert. Da gleichzeitig je cbm Gas bei einer Temperatur von z. B. 8o° C 293g Wasser je Nm3, bei 20° C dagegen nur noch 17 g je Nm3 enthalten sind, wird bei der nachfolgenden Abkühlung des Gases von z. B. 80 auf 20° C in der Stunde eine Kondensatmenge von etwa goo kg erhalten, in der etwa 71 kg Ammonchlorid gelöst sind. Durch Eindampfen des Kondensats wird hieraus etwa 71 kg Ammonchlorid gewonnen. Beispiel 2 Unter den gleichen Verhältnissen wie nach r werden dem Gase in der Stunde etwa 28 kg Chlor zugesetzt. Mit dieser Chlormenge reagieren 18 kg Ammoniak pro Stunde. Es bilden sich dabei 42,5 kg Ammonchlorid und 3,5 kg Stickstoff, d. h. es werden etwa 11,70/0 des Gesamtammoniaks und :etwa 2o0to des mit Chlor in Reaktion tretenden Ammoniaks zu Stickstoff oxydiert. Bei der Abkühlung des Gases auf 20° C fällt in der Stunde eine Kondensatmenge von etwa 872 kg an, in der etwa 42,5 kg Ammonchlorid enthalten sind. Durch Eindampfen werden daraus 42,5kg trockenes Ammonchlorid gewonnen. Nach der Abführung der Kühlerkondensate verbleiben im Gase noch 12 kg Ammoniak pro Stunde = etwa 4 g Ammoniak je Nm3, aus denen im S,ättiger durch die Einwirkung von Schwefelsäure 46,6 kg Ammonsulfat in der Stunde gewonnen werden. Beispiel 3 Ein mit Raschigringen gefüllter Türm wird mit 5 cbm Ammoniakwasser pro Stunde mit einem Gehalt an freiem Ammoniak von 7 g pro Liter berieselt, das eine Temperatur von etwa 2o bis 4o' C besitzt. Außer dem freien Ammoniak sind noch 2 g gebundenes Ammoniak pro Liter in dem Ammoniakwasser enthalten. Von unten wird dem abwärts strömenden Ammoniakwasser eine Chlormenge von etwa 55,o kg Chlor in der Stunde in feiner Verteilung entgegengeschickt. Das Chlor setzt sich mit dem im Ammoniakwasser gelösten freien Ammoniak um zu 7,2 kg Stickstoff, der gasförmig entweicht, und etwa 82,8 kg Ammonchlorid, das außer dem ursprünglich gebundenen Ammoniak des Gaswassers in dem von dem Turm ablaufenden Ammoniakwasser gelöst ist. Dieses ,enthält also 2 g gebundenes Ammoniak pro Liter und 8,28 g durch die Einwirkung des Chlors gebildetes Ammonchlorid pro Liter. Durch Eindampfen des Wassers werden daraus gewonnen zo2,8kgeirnes Salzes, das zu etwa 86 % .aus Ammonchlorid besteht. Durch Zugabe einer . größeren Menge Chlor als 55,o kg pro Stunde, z. B. von .etwa 65 kg Chlor pro Stunde, kann man erreichen, daß man auch das sogenannte gebundene Ammoniak des Ammoniakwassers, sofern es nicht schon als Ammonchlorid oder Ammonsulfat vorliegt, noch in Arimonchlorid überführt. Zweckmäßig wird man dann dafür Sorge tragen, daß düe Temperatur des auflaufenden Ammoniakwassers etwas höher, z. B. bei etwa 6o bis 8o° C, liegt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Verwertung von reinem oder verdünntem Ammoniak und Chlor unter Bildung von Ammonchlorid durch Einleiten von Chlor in das gegebenenfalls in wäßrig gelöster Form vorliegende Ammoniak oder die ammoniakhaltigen Gase, insbesondere Kolilendestillationsgase, dadurch gekennzeichnet, daß die Einleitung, zweckmäßig als Vorstufe bei der Gewinnung von Ammons.alzen mittels anderer flüssiger Säuren als Salzsäure, unter Be-@dingungen erfolgt, bei denen aus einem Teildes vorhandenen Ammoniaks und dem eingeleiteten Chlor Chlorwasserstoffgas bzw. Salzsäure entsteht.