150852. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ammóniumszulfát előállítására elektromos térrel való oxidáxió útján ipari hulladékgázokból
2 150.852 szonyai elméletileg úgy értelmezhetők, hogy míg a kéndioxidtartalmú gázok esetén lefolytatott endoterm ózonképződésnél, a teljes képződési hőt elektromos energia formájában kell közölni a rendszerrel, addig eljárásunk esetében az ammóniumszulfit oxidációjánál csupán aktiválni szükséges az önmagától végbemenő endoterm oxidációt, melynek energiaigénye, az ismert módon könnyebben oxidálható ammóniumszulfit esetén jóval kisebb, mint a szóban forgó hőfoktartományban nehezen oxidálható kéndioxid esetében. Eljárásunk jelentős előnyét képezi az, hogy beilleszthető pl. az erőművekben keletkező füstgázok szokásos gáztisztítási munkamenetébe, mert nem teszi szükségessé a gáz előzetes lehűtését, és az ammóniumszulfát leválasztását, hanem az üzemi hőmérsékleten is a gáz kívánt módon megtisztítható. Előnyös továbbá az eljárás azért is, mert könnyebb szublimáló fémek kinyerése szempontjából a füstgázban levő valamely értékes és nagyfinomságú fémpor leválasztásával egybekapcsolható. A füstgázokban és kénsavipari maradékgázokban mindig jelenlevő kéndioxidtartalom közömbösítése is megtörténik eljárásunk alkalmazásakor, ami a 150 C° feletti gázhőmérséklet esetében azzal az előnnyel jár, hogy a kéntelenített füstgáz korrozív komponenseket nem tartalmaz, így a füstgáz maradék melegtartalma ipari szempontból hasznosítható és jó hatásfokkal felhasználható. A találmány szerinti eljárás kivitelezésének részleteit az alábbi példákkal szemléltetjük; 1. példa: Valamely szigetelt, kívülről fémköpennyel burkolt csőreaktorban, amelynek a belsejében koncentrikusan elhelyezett fémszál van felfüggesztve: a külső fémköpenyre, valamint a belső fémszálra nagyfeszültségű, nagyfrekvenciájú elektromos váltóáramot kapcsolunk, amellyel 15 kv/cm átlagos térerősséget hozunk létre. A felhasznált füstgáz összetétele a következő: k 502 0,3 térfogat% CO 2 14,0 térfogat% 02 " 4,0 térfogat^, N2 81,1 térfogat% 503 300 mg/Nm3 A gázelegyhez, a reaktorba való belépése előtt, 0,60/0 ammóniagázt keverünk. A gáz hőmérséklete 160 C°: a kéndioxidmentes gáz harmatpontja 60 C°. A gáz portartalmát előzetesen ciklonnal leválasztjuk. A fenti ammóniával kevert gázelegyet 6 sec tartózkodási idő biztosításával a reaktorba vezetjük, amikor is minden beadagolt m3 füstgázból kb. IS g ammóniumszulfát a középső szál elektródára válik le, amelyről időnként mechanikus kaparószerkezettel eltávolítható. 2. példa: Az 1. példában leírt gázelegyet 150 C° körüli hőmérsékleten olyan reaktorba vezetjük, amelyben egymással párhuzamos sík elektródák vannak elhelyezve. Az elektródalapokat zománcbevonattal szigeteljük. Az elektródalapokat páronként, 50 Hz frekvenciájú, nagy feszültségű áramforrás sarkaira kapcsoljuk, amellyel az egyes elektródapárok között átlagosan 7 kv/cm elektromos erőteret hozunk létre. A beadagolt gáznak a reaktorban 4 sec tartózkodási időt biztosítunk. A reaktorban a gáz kéndioxidtartalmának több, mint 80%-a ammóniumszulfáttá alakul át, amely finom por alakjában a gázárammal együtt távozik a reaktorból. A gázáramból az ammóniumszulfátot, a reaktor után kapcsolt ugyancsak 150 C° körüli hőmérsékleten üzemeltetett elektrosztatikus porleválasztóval nyerjük ki. 3. példa: Germániumdús szenet feldolgozó erőmű füstgázába, melynek kéndioxidtartalma 0,3% a reaktor előtt 0,6 térfogat0 / 0 ammóniát keverünk. A füstgázból ciklonnal leválasztjuk a durva szálló port, és a füstgázt a 2. példában leírt reaktorba, ezt követőleg pedig az ahhoz kapcsolt elektrosztatikus leválasztó készülékbe vezetjük. A leválasztó készülékben m3 -énként 1—2 g finom szálló porral keverten 15 g ammóniumszulfát válik le. Az ammóniumszulíátot a szálló porból átoldással választjuk el, majd a szálló porból adott esetben a germániumot elkülönítjük. 4. példa: 0,8 térfogat% kéndioxidot és 4 térfogat% oxigént tartalmazó kénsavgyári maradékgázt a 2. példában leírt berendezésbe vezetjük, ahol minden kg bevitt kéndioxidra 0,5 kg ammóniagázt és 0,6 kg vízgőzt adagolunk. Az eljárás kivitelezése folytán a reaktor után kapcsolt elektrosztatikus porleválasztó készülékben a kéndioxidtartalom 90%-át kristályos ammóniumszulfát formájában nyerjük ki. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás ammóniumszulfát előállítására kéndioxid- és oxigéntartalmú ipari hulladékgázokból, ' különösen füstgázokból és kénsavgyári maradékgázokból elektromos térrel való oxidáció útján, azzal jellemezve, hogy a gázelegyet ammóniagázzal való elkeverése után, a gázelegy harmatpontja feletti és 250 C° közötti hőmérsékleten valamely reaktorba, 7—15 kv/cm átlagos térerősség alkalmazásával és 4:—10 sec tartózkodási idő alatt rétegstabilizált, csendes elektromos kisülésnek teszünk ki, majd a képződött szilárd ammóniumszulíátot vagy dielektroforézis útján a reaktorban vagy pedig a reaktor után kapcsolt valamely ismert porleválasztó berendezésben választjuk le, a kénmentesített gázelegy melegtartalmát pedig valamely ipari célra haszrosítjuk.
