Wynalazek niniejszy dotyczy ulepszen sposobu otrzymywania amonjaku w postaci siarczanu amonowego z gazów, wolnych od siarkowodoru, polegajacego na wyplókiwa- niu gazów roztworem siarczanu amonowe¬ go w kwasie siarkawym, który sie nastepnie utlenia. Jednoczesnie ma sie tu na celu wy¬ zyskanie pierwotnej zawartosci siarkowo¬ doru w gazach do wytwarzania potrzebne¬ go w procesie kwasu siarkowego.Na zalaczonym rysunku przedstawiono schematycznie przewaznie w przekroju pio¬ nowym przyklad urzadzenia do wykonania sposobu wedlug wynalazku.Proces opisany ponizej dotyczy prze¬ róbki gazów, otrzymanych podczas suchej destylacji wegla albo podczas gazowania suchego paliwa, jak wegla kamiennego, a wiec gazów z koksowni, gazu swietlnego, gazu wytlewania, gazu generatorowego i t. p. Gazy takie w stanie surowym zawiera¬ ja mniej lub wiecej amonjaku, siarkowodo¬ ru i cjanu, które w procesie nalezy usunac i odzyskac.Gazy surowe, pochodzace z pieców de¬ stylacyjnych albo gaznic, przeplywaja przez przewód rurowy 1 do jednej lub kil¬ ku chlodnic rurowych 2, aby sie tam ozie¬ bic do zwyklej temperatury. Podczas tego oziebiania wydzielaja sie: maz i woda amo- njakalna, które przewodem odplywowym 3 dostaja sie do rozdzielacza (osadnika) 4.Oddzielona tutaj maz przechodzi do zbior¬ nika 5, zas oddzielona woda amonjakal- ria — do zbiornika 6. Gazy oziebione w chlodnicy 2 zostaja przy pomocy ssaka 7 przeprowadzone dalej do przewodu ruro¬ wego 8. Podczas przeplywu przez ten prze¬ wód z gazami temi zostaja zmieszane do¬ plywajace przewodem parowym 12 pary destylacyjne wody amonjakalnej, która ze zbiornika 6 przy pomocy pompy 9 prze¬ wodem rurowym 10 wprowadzono do apa¬ ratu destylacyjnego 11. Zarówno skutkiem sprezenia gazów w ssaku 7, jak i skut¬ kiem domieszania goracych par destylatu z przewodu 12 nastepuje umiarkowane o- grzanie gazu potrzebne do dalszej jego ob¬ róbki. Nastepnie gazy z przewodu rurowe¬ go 8 przeplywaja do wiezy plócznej 13 wylozonej rusztami, gdzie w celu uwolnie¬ nia od zawartego w nich siarkowodoru podlegaja plókaniu wodna zawiesina wo¬ dorotlenku zelaza, doprowadzana w po¬ staci deszczu przez urzadzenie zraszajace 14. Podczas tego plókania utrzymuje sie temperature robocza gazu i cieczy plócz¬ nej od 30 do 40°C. Gazy, wchodzace do plóczki 13, zawieraja calkowita ilosc siar¬ kowodoru, znajdujaca sie w gazie suro¬ wym, a to dzieki temu, ze przed wejsciem do wiezy plócznej 13 laczy sie gazy suro¬ we, oziebione w chlodnicy 2, z parami de¬ stylatu surowej wody amonjakalnej, wy¬ dzielonej podczas tego oziebiania. Wypló- kane gazy wznosza sie z wiezy plócznej 13 przewodem rurowym 53 i stad doprowa¬ dzane sa do opisanej ponizej przeróbki.Ciecz plóczna zebrana na dnie wiezy plócznej 13 wtlacza sie stad przewodem rurowym 15 przy pomocy pompy obiego¬ wej 16 do dolnej czesci wiezy utleniania 17, w której tworzy ona wysoki slup. Do tego slupa cieczy wprowadza sie od dna przez urzadzenie rozdzielcze 18 sprezone powietrze, pobierane albo z zapasów swie¬ zego sprezonego powietrza albo, jak w ni¬ niejszym przykladzie, z odlocin z jednego z pózniejszych stadjów procesu wedlug wynalazku. Powietrze, wznoszace sie po¬ przez slup cieczy w wiezy utleniania 17 ^ utlenia wytworzone podczas przemywania w wiezy 13 siarczki zelaza na siarke ele¬ mentarna i regeneruje jednoczesnie zawie¬ szone wodorotlenki zelaza. Surowa siarka tworzy spieniona mase unoszaca sie na po¬ wierzchni slupa cieczy i w tej postaci do¬ staje sie z górnego konca wiezy 17 przez szeroki przewód 19 do naczynia rozdziel¬ czego 20, zbudowanego na wiezy plócznej 13. Tutaj czastki cieczy, opadajace na dno i porywajace ze soba zwiazki zelaza, zo¬ staja przeprowadzone przez zamkniecie plywakowe 21 i rure 22 do urzadzenia zra¬ szajacego 14, które je ponownie rozpro¬ wadza po wypelnieniu rusztowem wiezy plócznej 13. Piana siarki, pozostajaca na górze i zawierajaca oczywiscie pewna czesc cieczy, dostaje sie przewodem 23 do odbieralnika 24, gdzie nastepuje dalsze o- sadzanie sie i skad nieco odlccin, zawiera¬ jacych amonjak, uchodzi do placzki kon¬ cowej. Ciecz, splywajaca na dno odbieral¬ nika 24, odprowadza sie przewodem ruro¬ wym 25. Mokra piane siarkowa przewodem 26 doprowadza sie do obrotowego filtru komorowego 27, pracujacego jak smoczek, z zastosowaniem zmniejszonego cisnienia.Sucha mase surowej siarki, osadzona na obwodzie bebna filtrowego, zdejmuje sie przy pomocy skrobaczki 28 i doprowadza do przenosnika slimakowego 29, ogrzewa¬ nego para i sluzacego jednoczesnie do pod¬ suwania wilgotnej masy. Do zbierania od¬ saczonej cieczy sluzy para zamknietych zbiorników 31, z których kazdy mozna na- przemian laczyc z pompa prózniowa albo z atmosfera i z których kazdy moze byc zasilany z przewodu 30, zas, jako spust, dla obu tych zbiorników sluzy przewód ru¬ rowy 32. Przewody rurowe 25 i 32 lacza sie w jeden przewód 33, którego Wylot znajduje sie w dolnej czesci wiezy plócz¬ nej 13, dzieki czemu ciecz, oddzielona odsurowej siarki, wprowadza sie w obieg ko¬ lowy do cieczy plócznej.Podczas plókania w wiezy plócznej 13 przy pomocy zawiesiny zelaza usuniete zo¬ staja z gazu surowego oprócz czesci amo¬ njaku, pozostajacego stale w krazacej cie¬ czy, nietylko siarkowodór, lecz takze i cja- nowodór, wzglednie zawieszone zwiazki zelaza. Pod koniec utleniania w wiezy u- tleniajacej 17 ten cjan znajduje sie w po¬ staci blekitu pruskiego, który jako domie¬ szka dostaje sie do wydzielajacej sie tutaj piany siarkowej. Skutkiem tego otrzymana surowa siarka, oprócz wlasciwej siarki pierwiastkowej, zawiera domieszki wodo¬ rotlenku zelaza oraz, praktycznie, cala ilosc cjanu z gazu surowego w postaci ble¬ kitu pruskiego. *ta masa surowej siarki sluzy, jako ma- terjal wyjsciowy, do dalszej obróbki gazu w celu odzyskania zawartego w nim amo¬ njaku, a prócz tego do wyzyskania i tej ilosci amonjaku, która mozna wytworzyc z blekitu pruskiego. Surowa siarke przy po¬ mocy przenosnika 29 przeprowadza sie do prazaka 34, istniejacego tutaj w postaci pracujacego bez przerwy bebnowego pieca obrotowego. W górnym jego koncu przy 35 wprowadza sie mase, przeznaczona do wy¬ prazenia, zas dolny koniec prazaka ogrze¬ wa sie palnikiem gazowym 36. Wyprazo¬ na masa spada do zbiornika 37. Powietrze, potrzebne do prazenia, doprowadza sie przez króciec 38. Wytworzone gazy praze¬ nia przeplywaja przewodem 39 do komo¬ ry pylowej 40 (sluzacej do oddzielania py¬ lu) i uchodza z niej przewodem 41 do dal¬ szej obróbki, opisanej ponizej. Dzieki sta¬ lemu przesuwaniu sie masy surowej siar¬ ki, przeznaczonej do wyprazenia, w bebnie 34 od strefy zupelnie zimnej do bardzo goracej osiaga sie przejscie przez posred¬ nie stany temperatury, podczas których miedzy zwiazkami cyjanowemi i wodziana- mi zelaza w obecnosci wody, wzglednie pa¬ ry wodnej wytworzonej z wilgoci, naste¬ puja reakcje, dzieki którym z blekitu pru¬ skiego wytwarza sie amonjak. Poniewaz te pary amonjaku uchodza ku chlodniejsze¬ mu koncowi bebna obrotowego 34, wiec nie podlegaja one rozkladowi w wysokich temperaturach. Wytworzony amonjak zu- zytkowuje sie w dalszym procesie, jak to jeszcze opisano ponizej.Stosunkowo gorace gazy prazenia, u- chodzace przewodem rurowym 41, zawie¬ rajace obok dwutlenku siarki, jak wiado¬ mo, nieco trójtlenku, w ilosci, odpowiada¬ jacej 2 do 6% pierwotnej zawartosci siar¬ ki, doprowadza sie najpierw do plóczki 42, gdzie zostaja one zroszone przy pomocy zraszaka 43 ograniczona iloscia swiezej wody albo zamiast tego jedna z cieczy ro¬ boczych, wolna od siarkowodoru. Przytem z trójtlenku siarki otrzymuje sie rozcien¬ czony roztwór kwasu siarkowego, zbiera¬ jacy sie na dnie plóczki 42. Dalsze zasto¬ sowanie tego kwasu siarkowego opisano ponizej. Pozostale gazy prazenia doprowa¬ dza sie z 42 przewodem rurowym 44 do górnej czesci 45 wiezy plócznej, zraszanej zgóry przez urzadzenie 46 i wylozonej we¬ wnatrz materjalem odpornym na dzialanie kwasu. Jako ciecz do zraszania, sluzy na poczatku procesu swieza woda lub woda amonjakalna, a pózniej wytworzony z niej lug, zawierajacy rozpuszczony siarczan a- monu. Ten lug, splywajacy po wypelnieniu 45, wiaze gazowy dwutlenek siarki dopro¬ wadzany przewodem 44 na roztwór kwasu siarkawego, zas doprowadzany amonjak — na siarczyn amonu. Odlociny, uchodzace u góry przewodem 47, zawieraja wtedy za¬ sadniczo tylko azot, dwutlenek wegla i re¬ szte tlenu powietrza. Roztwór kwasu siar¬ kawego, zebrany w dolnej czesci plóczki 45 ponad dnem poprzecznem 48, splywa o- tworem spustowym 49 do zbiornika syfo¬ nowego 50 urzadzenia zraszajacego 51 dla dolnej czesci 52 wiezy plócznej, wylozo¬ nej równiez kwasoodpornym materjalem wypelniajacym. Do dolnej czesci wiezy — 3 —plócznej 52 wprowadza sie przewodem 33 gazy, zawierajace amonjak i uchodzace z plóczki siarkowej 13. Podczas wznoszenia sie tych gazów przez wypelnienie 52 w przeciwpradzie do splywajacego zgóry roztworu kwasu siarkawego amonjak, za¬ warty w.gazach, zostaje zwiazany na siar¬ czyn amonu, przechodzacy do roztworu.Prace plóczki 52, zgodnie z wynalazkiem, utrzymujac odpowiednie ilosci oraz steze¬ nia kwasu siarkawego, prowadzi sie tak, zeby splywajacy na dno plóczki i. ucho¬ dzacy stad lug plóczny byl w tern miejscu alkaliczny od obecnosci amonjaku. Jest to mozliwe dzieki utrzymywaniu cieczy i ga¬ zów w przeciwpradzie, poniewaz gaz w tern miejscu oddaje cala swa zawartosc a- monjaku w postaci wolnej. Ciecz, zebrana na dnie wiezy plócznej 52, zawierajaca za¬ sadniczo roztwór siarczanu amonowego, siarczynu amonowego i wolnego amon jaku, wtlacza sie przewodem rurowym 54 przy pomocy pompy obiegowej 55 od dolu do wiezy utleniania 56, gdzie, jak w wiezy 17, wytwarza sie równiez slup cieczy o wyso¬ kosci 20 i wiecej metrów. Do tego slupa cieczy doprowadza sie od dolu przez urza¬ dzenie rozdzielcze 57 swieze sprezone powietrze pod stosunkowo Wysokiem ci¬ snieniem, korzystnie 6 do 8 atmosfer. Zu¬ zyte sprezone powietrze z górnej czesci wiezy utleniania 56A gdzie utrzymuje sie wolna przestrzen powietrzna 58, dopro¬ wadza sie pod cisnieniem pozostalem, wy- noszacem jednak jeszcze kilka atmosfer, przewodem rurowym 74 do urzadzenia roz¬ dzielczego 18 wyze] wspomnianej wiezy u- tleniania 17 urzadzenia odsiarczajacego i tutaj zuzytkowuje sie zarówno pozostala w tern powietrzu zawartosc tlenu, jak i re¬ szte cisnienia. Przez dzialanie sprezonego powietrza, doprowadzonego przez 51\ na roztwór zawarty w wiezy utleniania 56 zawarty w niej siarczyn amonu utlenia sie na siarczan. Utlenianiu temu sprzyja z jednej strony zawartosc wolnego amonja- ku w lugu, a z drugiej strony zwiekszone cisnienie powietrza. Wysoki slup cieczy wzmaga przytem najwyzsza wartosc ci¬ snienia powietrza, a tern samem wzmaga czynne stezenie tlenu. Zawartosc wolnego amonjaku w lugu powoduje skutek ubocz¬ ny, polegajacy na tern, ze wszystko zelazo rozpuszczone w cieczy, pochodzace cze¬ sciowo z zelaznych aparatów, a takze i wprowadzone dodatkowo, obecne jest w stadjum utleniania w postaci wodorotlen¬ ku zelaza. Te domieszki niewielkich ilosci wodorotlenku zelaza przyspieszaja proces utleniania. Alkalicznosc cieczy zapobiega prócz tego nagryzaniu wszystkich urza¬ dzen, przez które przeplywa ta ciecz, a za¬ tem wszystkich urzadzen, poczawszy od dna wiezy 52 az do górnej czesci wiezy plócznej 45. Prócz tego ta alkalicznosc, jak to wyjasniono ponizej, umozliwia la¬ two zobojetnienie w celu pózniejszego od¬ parowywania, podczas którego obecnosc kwasu bylaby bardzo szkodliwa.Z wiezy 56 utleniony roztwór, zawiera¬ jacy sole amonowe, przez spust 60, który, w celu osloniecia od wznoszacych sie pe¬ cherzyków powietrza, otwarty jest tylko u góry, oraz przez przylaczony do tego spu¬ stu przewód rurowy 61 z zaworem dlawi¬ kowym 59, sluzacym do zniesienia cisnie¬ nia, prowadzi sie najpierw do chlodnicy rurowej 62, w celu wyrównania wysokiej temperatury, spowodowanej cieplem reak¬ cji, a nastepnie do urzadzen zraszajacych 46 w górnym koncu plóczki 45. Z powyz¬ szego wynika, ze lug plóczny znajduje sie w stalym obiegu przez plóczke 42 oraz przez wieza utleniania 56, przyczem wzbo¬ gaca sie on stopniowo coraz bardziej w rozpuszczona sól amonowa, czyli ostatecz¬ nie w siarczan amonowy. Od czasu do cza¬ su ze wzbogaconego roztworu soli amono¬ wej odciaga sie jego czesc przez przewód spustowy 64, zaopatrzony w przyrzad za¬ worowy 63 i doprowadza sie do urzadze¬ nia wyparniczego, majacego tutaj postac — 4 —panwi 66, w której lug ten przerabia sie na krystaliczny siarczan anionu. Poniewaz od¬ ciagany lug, jak wspomniano powyzej, za¬ wiera wolny amonjak, wiec do zobojetnie¬ nia tego anion jaku pobiera sie scisle teore¬ tycznie potrzebna ilosc wytworzonego roz¬ tworu kwasu siarkowego z plóczki 42 przewodem 66 i wprowadza ja do przewo¬ du 64. Reszte roztworu kwasu siarkowego z 42 doprowadza sie przewodem 67 do zbiornika syfonowego 50 i w ten sposób doprowadza sie do plóczki 52.Gaz, obrobiony w plóczce 52 i uwolnio¬ ny tutaj od glównej czesci zawartego w nim amonjaku, odprowadza sie w górnym koncu plóczki przewodem rurowym 68 i doprowadza do dolnego konca wiezy plócz- nej 69, zraszanej od góry przy pomocy u- rzadzenia 70 swieza woda. Swiezo obrobio¬ ny gaz uchodzi z górnego konca wiezy plócznej 69 przewodem 71. To ostateczne plókanie gazów woda ma na celu odzyska¬ nie w postaci wody amonjakalnej ostatnich resztek amonjaku, zawartych w gazie. Wo¬ da amonjakalna, zbierajaca sie na dnie wiezy 69^ doprowadza sie przewodem 72 do dolnej czesci plóczki 52, bedac w ten sposób wprowadzona do obiegu stosowa¬ nego tutaj roztworu soli amonowej. W ten sposób wreszcie równiez i te reszte a- monjaku odzyskuje sie w postaci siarcza¬ nu amonowego. Ilosc cieczy dodawana w postaci wody amonjakalnej do krazacego w obiegu kolowym roztworu soli amono¬ wej sluzy jednoczesnie do wyrównania ilosci cieczy, pobieranej przewodem 64 i odprowadzanej do wyparnika, W opisanym sposobie wykonania pro¬ cesu wedlug wynalazku, jako zródlo kwa¬ su siarkowego, sluzacego do wiazania za¬ wartego w gazach amonjaku na siarczan amonowy, stosuje sie siarke, zawarta w su¬ rowym gazie i przetworzona na kwas siar¬ kowy. Jesli zawartosc siarki w surowym gazie nie wystarcza do danego celu, to mozna w prazaku 34 zuzytkowac dodatko¬ wa ilosc siarki innego pochodzenia, np. w postaci pirytu, blendy cynkowej lub innych rud siarczkowych. Poza tern opisany spo¬ sób otrzymywania siarczanu amonowego nie ogranicza sie do zuzytkowania siarki, zawartej w gazach. Zasadniczym jest tu¬ taj fakt, ze wszedzie, gdzie rozpoczyna sie odzyskiwanie amonjaku, siarkowodór jest, praktycznie biorac, calkowicie usuniety z gazów. A wiec przy ewentualnej przerób¬ ce gazów, pierwotnie juz wolnych od siar¬ kowodoru, nalezaloby, jako zródlo kwasu siarkowego, zastosowac siarke obcego po¬ chodzenia, poddana uprzednio prazeniu.Zamiast gazów, zawierajacych amonjak, otrzymywanych bezposrednio jako takie, np. podczas suchej destylacji paliwa, moz¬ na równiez obrabiac sposobem niniejszym, w celu otrzymania siarczanu amonowego, inne gazy i pary zawierajace amonjak, np. pary destylacyjne wody amonjakalnej. W razie gdyby te pary destylacyjne zawiera¬ ly siarkowodór, to trzebaby, np., odpo¬ wiednio prowadzac destylacje albo stosu¬ jac specjalna obróbke tych par srodkami wiazacemi siarke, postarac sie o uwolnie¬ nie ich od siarkowodoru przed przemy¬ ciem ich roztworem soli amonowych. PL