A Magyar Mérnök- és Építész-Egylet Közleményének Havi Füzetei, 1934 (9. évfolyam, 1. szám)

1934-09-01 / 1. szám

2 A Magyar Mérnök- és Építész-Egylet Közlönyének Havi Füzetei IX. évf. 1. szám. Badische­t, amelyek úgyszólván leküzdhetetleneknek látszot­tak. Bosch páratlan kitartással párosult genialitása mind­ezeket az akadályokat leküzdötte. Az 1913-ban üzembe hozott oppaui gyár teljesítmé­nyét pár hónapi üzem után már az ötszörösére, évi 15.000 í-ra fokozták. A háború kitörése a mű és az eljárás további nagyarányú fejlesztésére hatott ki. A fejlődés olyan roham­­lépésekben haladt, hogy a mű nitrogéntermelése 1916-ban már 51.000 í-ra rúgott és szüksége mutatkozott újabb nagyüzem létesítésének, amelynek építését a német barna­szénvidék középpontjában, Merseburg közelében, Leuna mellett 1916-ban kezdették meg. Ez a gyártelep pár év alatt rendkívüli arányokat ért el s ma Leuna valóban a legnagyobb nitrogéngyára a föld­kerekségének. Termelése felülmúlja Chile produkcióját. A Badische eredeti eljárása kohókokszból indult ki, amelyből ismert módon vízgázt, tehát egy kb. 50% H 2 és 40% СО tartalmú gázt termeltek, ebből a szintézishez szük­séges hidrogént a Linde—Frank—Caro-eljárással, míg a nitrogént levegő cseppfolyósítása révén állították elő. E gyártási mód mellett a hulladékként rendelkezésre álló nagymennyiségű С- tartalmú maradékgázokat motorikus célokra használták fel. A nagyipari fejlődés folyamán a Linde—Frank—Caro-eljárás helyébe a még ma is alkal­mazott katalitikus CO-oxidáció lépett. A CO + és 20-CO2 + é12-1-106OO Cal. egyenlet szerint a vízgőz behatására 1 térfogat CO-ból 1 térfogat H2 és 1 térfogat CO2 keletkezik. Ennek az eljárásnak alkalmazása a vízgáznak Яг-nyerés tekintetében való hasznosítását az eredeti eljáráshoz képest érthetően kedvezőbbé tette. A katalitikus dz oxidációról a péti ammóniaszintézis­sel kapcsolatosan még részletesen lesz szó, így megeléged­hetem annak közlésével, hogy az újabb Haber—Bosch-féle eljárás kifejlődése során az ammóniaszintézishez szükséges nitrogéngázt — a Linde—Frank—Caro-féle eljárás elejté­sével — már nem a levegőből állították elő, hanem a vízgáz­hoz megfelelő mennyiségű generátorgáz, tehát N2 tartalmú gáz adagolásával állították be a katalitikus­­z oxidáció utáni 3H2 + N2 gázelegyet. A gáznak az ammóniakatalizisre való előkészítése a CO2 tartalomtól és а СО és О nyomoktól való megtisztításá­ból állott. А CO2-t nyomás alatt vízzel távolították el, míg а CO2 nyomokat maronátronoldattal, а СО és O2 marad­ványokat pedig, amelyek az ammoniakatalizátorra mérgező hatásúak, ammoniákos rézoxidus oldattal távolították el. Az így előkészített, szöchiometrikusan beállított 3H2-­-N-m­elegy, vagyis a szintézisgáz 200 atm nyomás alkalmazása mellett jutott a reakciótérbe, az ú. n. ammoniakonverterbe, az ebben alkalmazott melegkicserélő a gázokat a katalizátor­hoz való jutásig előmelegíti s így a reakciómeleget hasz­nosítja. A nyomástól, hőfoktól és egyéb viszonyoktól füg­gően a gázoknak csak egyik része alakul át ammóniává, tehát az át nem alakult gázok a rendszerbe visszavezeten­­dők Az I. G.-féle ammóniaszintézis sikerei az egyéb álla­mokban való törekvéseket is fellendítették úgy, hogy arra ma már több szakcég technikai eljárása nyer gyakorlati al­kalmazást. Nem lehet feladatom az, hogy az egyes eljárások között ez alkalommal párhuzamot vonjak, mégis megemlítem, hogy az alkalmazott nyomás szerint a következő csopor­tokba lehet az ismertebb eljárásokat sorozni. 1. Kisnyomású: Uhde—Mont—Denis 100 at. 2. Középnyomásúak: J. G., Fauser, Nec 200—300 at. 3. Nagynyomásúak: Casale 800 at, Claude JOOO at. Beszámolómban csupán a Péten alkalmazott Nitrogen Engineering Corporation, röv.: Nec-féle, Európában a Hydro-Nitro Paris cég képviselte eljárás ismertetésére fogok szorítkozni. Amint láttuk, az ammóniaszintézis eredeti kiinduló gáza a kokszvízgáz, később és napjainkig is vízgáz és koksz­­generátorgáz megfelelő arányú keveréke. Az ammóniaszintézis egy másik nyersanyaga, amely az utóbbi években az ammóniaszintézis-ipar kifejlődésének óriási lendületet adott, a kokszolóüzemek hulladékgáza. J. I. Bronn és a Rombacher Hüttenwerk Rombach (Lothr.) 1914. évi szabadalma mondja ki először tisztán a gázszétválasztás gondolatát. Ebből alakult ki a Linde—­ Bronn-féle gázszétválasztó eljárás. A már említett G. Claude-cég időközben szintén dolgozott ki kokszológázszét­­választó-berendezést. Linde első ipari méretű telepét Bel­giumban 1925—26-ban építette meg. A Ruhr-vidéki kok­szolóműveken azok ugyanabban az időben megkezdett nagy­szabású modernizálásával összefüggően olyan nagy gáztö­megek állottak feleslegben rendelkezésre, amelyeknek fel­­használására a Ruhr-Fer­gáz ismeretes céljain kívül, nagy­arányú szintetikus vegyészeti ipar létesítése szinte kínálko­zott, így egymásután keletkeztek Németországban a Ruhr­­vidéken, de egyéb államokban is, kokszolóművekkel kapcso­latban hulladékgáz feldolgozására alapított ammóniaszinté­zissel dolgozó nagyüzemek. A Linden Bronn-féle gázszétválasztó eljárás részlete­sebb ismertetésével beszámolóm további folyamán lesz alkalmam foglalkozni. A kokszológáz feldolgozása tekintetében pedig röviden csak arra utalok, hogy a gáz előkezelése kénhidrogéntisztí­­tás és benzoltalanítás után, nyomás alatti vízzel, ill. maro­nátronoldattal való szénsavtisztításból áll. A gáz csekély­es tartalmára való tekintettel annak vízgőzzel való kata­litikus oxidációja és ugyanannyi térfogat hidrogén nyerése figyelembe nem jöhet, így a gázszétválasztáskor, mely mű­veletben a gáz összes alkotórészei, a hidrogént kivéve cseppfolyósodnak, természetszerűen — bizonyos gyártási veszteségek betudásával — csak a gázban eredetiben jelen­volt hidrogént nyerik meg. A gázszétválasztó-berendezés­­ből — miként később látni fogjuk, egyrészről a szintézis­gáz, másrészről a maradékgáznak nevezett gázelegy távo­zik, amely a gáz nitrogénnel felhígított többi alkotórészét és bizonyos mennyiségű hidrogént, mint veszteséget tartal­maz. Legközelebb fekvő ennek a maradékgáznak a kokszoló­­kemence fűtésére való felhasználása, amely célra nagy fűtő­értékénél fogva, teljesen megfelel. A kőszénkokszológázzal kapcsolatosan fel kell említe­nem a legutóbbi évekre eső jelentékeny újítást, a metán­konverziót, amely a gáz metántartalmának hidrogénné való átalakításával az 1 m3 kokszológázra eső hidrogénterme­lést igen jelentékeny mértékben megnöveli. A katalizátor nélküli metánkonverziót az Etabliss­­ment Kuhlmann, Courrieres-ben dolgozta ki legelső ízben; nagyipari kivitelben Waldenburgban, később Ewald-ban volt alkalmunk ezt az eljárást megismerni. A metán nagy hőfokon alakul át CO-vá és H-é vízgőz segélyével. А СЯ4+Я20= С0+ЗЯ2—151000 Cal. egyenlet szerint a reakció melegfogyasztással jár, — amiért is sza­kaszos üzemben kell a metánkonvertálást végrehajtani; a melegrefűtés periódusa alatt a tűzálló rácskövekbe meleget tárolnak, hogy a konvertálás periódusában a melegfo­gyasztó reakciót végre lehessen hajtani. Az eljárás előnyeinek magyarázatául Dr. Fr. Ebeling a Press hercegi bányaművek főigazgatójának az előtanul­mányok során közreműködött kiváló szakértőnek, a schle­sische Kohlenforschungs Institut der Kaiser Wilhelm Gesellschaft zu Breslau-Ъап tartott előadása nyomán a kö­vetkezők szolgálhatnak Tájékoztatásul. Ha valamely 55% H2-tartalmú kokszológázt veszünk alapul, metánkonverzió nélküli üzemben a kokszológáz 50%-át hasznosíthatjuk; ha 10%-ban vesszük fel a gyártáskor előálló hidrogénvesztesé­geket, 1 kg NHs-га. 2-1 ms H2 lévén szükséges, pro kg am­móniák 4-2 ms kokszológáz szükséges. Metánkonvertálás esetén 100 m3 kokszológázból, 55% H2, 24% CH4 és 3% CnHm tartalom esetére elméleti ala­pon kereken 140 m3 H2 keletkeznek, a gyakorlatban azon­ban 90% kémiai hatásfokkal számolva csak­ kb. 170 ms konvertgáz keletkezik 115—120 ms H2 tartalommal. Az eredmény tehát az, hogy a kokszológázfogyasztás pro kg. NH3 4­­2 m3-ről kb. 1­8 m3-re csökken.

Next