CN1173014C - 工艺水净化的工艺和设备 - Google Patents

Abstract

用于在按照固定床压力气化和熔渣浴气化工艺气化固体含碳废料的工艺中，冷却和清洗生成的气体时产生的工艺水的工艺水净化工艺和设备。此工艺水，以稠焦油-焦油-酚水混合物的形式产生，在两个平行安装、独立的、其中每种情况下只有一个以所有量的待过滤产物运行的回冲过滤器系统。将该回冲过滤器体系中的过滤器残渣导入一个与低压气体系统接通的捣碎容器中，在此用冲洗水和搅拌器悬浮和稀释。高硬度粗料(金属，石头等)通过重力沉积作用沉积在捣碎容器的最下部。将捣碎的过滤器残渣粉碎，一分流为提高液流的涡流度而沿切线方向返回入捣碎容器。另一分流在过滤阶段之前返回至工艺水流中。然后，工艺水用已知方法进一步处理。本发明的突出之处除了一系列其它优点外，是没有对环境加重负担的气态物质排到大气中。

Description

工艺水净化的工艺和设备

技术领域

本发明涉及按固定床压力气化以及熔渣浴气化(Schlackebadvergasung)固体含碳废料的工艺中冷却和清洗生成的气体时产生的工艺水。对此，固体含碳废料的气化可以混入或不混入煤来进行。冷却和清洗上述气体的工艺中产生的工艺水含有固体的过粗颗粒，其未气化或部分气化，随气流排出，并妨碍工艺水的净化和在工艺中产生的副产物，特别是焦油-油-固体颗粒混合物的后处理。

背景技术

目前，用于净化在冷却和清洗按照固定床压力气化及熔渣浴气化固体含碳废料的原理生成的气体时产生的工艺水的实际的先有技术状况如下：

连续产生的稠焦油-焦油-酚水在封闭的废物清除系统中通过重力离析分离为焦油-油-固体混合物和清水。接着将焦油-油-固体混合物引入固定床气化器，飞流气化器(Flugstromvergaser)或熔渣浴气化器中，在此加以利用。这些工艺的前提是焦油-油-固体混合物中的固体组分应具有一定的颗粒尺寸分布，即固体组分必须不合有大于15mm的粗料。目前，挑出这种妨碍性的产物组分是在工艺步骤重力沉积之前，在减压的稠焦油-焦油-酚水流中通过平行设置的过滤阶段来完成。这里，用两个相互可供料的筛筐过滤器(Siebkorbfilter)将所有的粒子尺寸大于10mm或15mm的杂质分离出。根据技术上需要的最大的粒子尺寸，接通一个随后的带有不同孔径的过滤器芯子的斜缝过滤器设备(Kantenspaltfilteranlage)是可能的。在两个过滤工艺中，过滤器残渣经过减压工艺排到大气中。

在存在的问题方面，已证明有下列问题：

-在每个减压工艺中由过滤器残渣向大气里大量排放气体状态物质，并且对过滤器旁工作的操纵人员带来污染，

-通过采取身体预防措施(橡胶套装和面部防护)而带来的操纵人员的复杂的工作条件，

-由于缺乏自动化可能性和残渣的很不利的运输性质，在过滤器之外总的淤泥后处理中(分送，运送至运输容器中以及转运等)外都需花费大量的手工劳动，

-由于在过滤器表面上持续形成细粒子组分的冲积层，过滤器滤饼的产生在数量上猛增，

-过滤器残渣的中间存放、运输和废物排除需要大量费用。

由文献中已知根据DE 4325689A1的一种用于垃圾气化的工艺，据此在气体纯化装置工艺中安装粒子和/或气溶胶过滤器。但是，过滤出的物料并不进行处理及回引入废水流，而是在垃圾气化工艺中引入脱气渠和/或高温反应器中，和/或引入水净化装置淤泥贮槽中。关于过滤出的物料的使用并未介绍。

滤液向大气中的排放至少在所述的滤液的路径之一中采纳，由此其它上面已提及的缺点在此也必定具有。

发明内容

本发明的目的和任务是，寻找一种对于固体含碳原料的气化工艺来说，在合适的设备中用于稠焦油-焦油-酚水过滤的功能安全，无排放，成本有利，也能得到许可的工艺的解决方案，由此不留下任何对工艺有负面影响的残渣。

按本发明此任务的解决是通过连接稠焦油-焦油-酚水管道的两个互相平行的自动运行的回冲过滤器(Rueckspuelfilter)来完成。为连接两个回冲过滤器，稠焦油-焦油-酚水管道在过滤器设备前分开。使用带有多个冲孔滚筒芯子(Lochtrommeleinsaetz)以及紧贴在冲孔滚筒外面的擦净器的回冲过滤器。为清洗过滤器元件，安装在内部的冲孔滚筒通过设置在过滤器壳的盖子上的电动马达转动。这样就可擦掉过滤器上粘附的粗料。为从稠焦油-焦油-酚水中预先分离出粗组分，过滤器外壳有一个设计成锥形的底部槽，在下部，物流沿切线地流过该槽。

用产物对过滤器的供料的交替变换取决于测得的在负载残渣的冲孔滚筒芯子上的压力损失来进行，其通过导入和导出管道中的调控配件来实现。在过滤器上的压力差升高时，在过滤器更替后，借助冲洗水或滤液完成自动冲洗工艺，由此将过滤器残渣运输至安装在过滤器下方的捣碎容器中并清洗过滤器芯子。

此容器用作排出的过滤器滤饼的捣碎容器(Anmaischgefaeβ)，安装有搅拌器。为保证液压运输，通过容器的流出套管向滤液中混入冲洗水。搅拌器和冲洗水一起的任务是扬起沉积的细料，这样保留排出部件上方的空间给高密度粗料(特别是金属组分)。这种粗料的排出无排放地通过可用冲洗水、氮气或蒸汽冲洗的闸来进行。来自闸中的残余液体在氮气或蒸汽进汽冲击下排入污水池(Slopbehaelter)中。

不仅捣碎容器，而且污水池也连通低压气系统以进行呼吸(Atmung)。

捣碎容器为避免结壳形成(Wandbildung)而在下部设计成锥形，此外，其获得紧贴在外部的加热。

从捣碎容器中，一由重复设置的、由预粉碎器和湿粉碎器组成的组合将此捣碎的产物通过在锥形部分的一侧焊接的套管抽走，并在粉碎工艺后，沿切线地在该套管上方再次泵送至容器中(循环)。预粉碎器和湿粉碎器的选择取决于工艺水流中最大允许的粒子尺寸。

由湿粉碎机之后的循环回路中，取决于捣碎容器中的液位，两个可以选择的方式接通的工艺水泵取出处理的产物，在过滤阶段前返回至工艺水流中。这些泵具有一个配有转数调节的驱动，该转数调节使得可以根据容器的液位而对冲洗工艺中变化的输出量作出反应。

为在过滤器设备出故障的情况下不必中断操作过程，此设备具有通过一体化的筛筐过滤器实现绕行的可能性。过滤器残渣的排出是通过用滤液回冲，或供给冲洗水来进行，而无需在工艺水流中在过滤器上游设置的装置中预处理。

这种新工艺的优点：

-无气态物质排放到大气中

-不需过滤器残渣的中间存放、运输和废物处理的费用，因为过滤器滤饼在封闭系统中处理，然后再返回至工艺水流中，

-对操纵人员来说没有复杂的工作条件，因为不必采取身体预防措施，

-过滤器装置的自动运行，借此无手工劳动消耗，

-通过过滤器，粉碎机和输送泵的重复设置，而具有高的设备可控性。

附图说明

说明书附图显示了实施本发明方法的工艺流程图。说明书笫6页给出了详细的图标说明。

具体实施方式

本发明将借助流程图1通过实施例进一步阐述。

在固定床压力气化工艺中产生的最高达250m³/h的混合流稠焦油-焦油-酚水1在减压阶段后流入稠焦油-焦油-酚水-贮蓄池2中，在此借助粉尘-稠焦油泵3在3.5至4.5巴操作压力下输送给带有交替工作的回冲过滤器4的过滤器设备。分离装置设计为外壳内各有三个芯子的筛滤滚筒过滤器(Siebtrommelfilter)的形式。筛孔的直径为10mm。过滤器变换的开关点是根据工艺水量而在过滤器上的压力差为0.2和0.3巴之间，可以通过额定值的设定由设备操作者随意选择。然后，过滤过的稠焦油-焦油-酚水(滤液)5进一步导入到重力分离的工艺阶段。

过滤器转换后，借助冲洗水15或滤液5完成自动冲洗过程，由此过滤器残渣6运输到过滤器下方安装的捣碎容器7中并清洗过滤器芯子。此容器用作接受器用于随后进行的洗选和输出捣碎的过滤器残渣。为此在锥形容器下部连接有由各一个双轴粗料粉碎器10和一个湿粉碎器11组成的两个重复可运行的组合。这种机器装置以约20m3/h的体积流量连续地从容器中抽出捣碎的产物9，并在通过粉碎器后再输入到圆柱状的容器上部，由此持续翻转悬浮液。由此，一同携带的粗料组分在粉碎机中转变为粒子尺寸小于10mm。由循环回路12中，根据容器液位，也以可选择方式开关的运送泵13取出分流14，并将其输入稠焦油-焦油-酚水-贮蓄池2中。这些泵的驱动配有转数调控，其将输送功率与捣碎容器7中的液位的变化相匹配。

为防止粉碎器和输送泵受到高硬度的粗料(金属部分，石头等)的磨损或损坏，此外在捣碎容器内这些组分的分离通过沉积作用进行。为此，此容器有一个搅拌器8，其保持较轻的固体颗粒在容器锥体的尖端处于运动状态，这样使得较重的固体颗粒优先在容器排出口套管附近沉积。在同样区域内设置的冲洗水15的供给起到分级的作用，由于其中较轻的粒子再次悬浮起，只有特别的绝对重的粗料较子留在容器出口。半年一次进行的这种在容器锥体中沉积的固体颗粒的排出，是通过手工排出沉积物16至位于下面的粗料闸17中来进行的。该闸在内部有一个孔径为10mm的筛板以截留粗的粒子。多余的水以及一起运走的较小较子18可以返回至工艺水充中，较大的组分保留在筛上。

与回冲过滤器4相互独立地，安装有为应付故障情况的、带有将过滤器残渣20送至稠焦油-焦油-酚水-贮蓄池2中的排出管线的额外的筛筐过滤器19。

图标列表

1   稠焦油-焦油-酚水(Dickteer-Teeroel-Phenolwasser)

2   稠焦油-焦油-酚水-贮蓄池

3   粉尘-稠焦油泵

4   回冲过滤器

5   过滤过的稠焦油-焦油-酚水(溶液)

6   过滤器残渣

7   捣碎容器

8   搅拌器

9   捣碎的产物

10  轴粗料粉碎器

11  湿粉碎器

12  循环回路

13  输送泵

14  分流

15  冲洗水

16  沉积物

17  粗料闸

18  多余的水和较小粒子

19  筛筐过滤器

20  过滤器残渣筛过滤器

Claims (2)

1.用于工艺水的工艺水净化方法，所述工艺水是在按照固定床压力气化和熔渣浴气化工艺气化固体含碳废料工艺中，在冷却和清洗其中生成的气体时产生的，其具有下列步骤：

-将由稠焦油-焦油-酚水-贮蓄池取出的稠焦油-焦油-酚水在两个平行、独立的、其中每种情况下只有一个以所有量的待过滤产物操作的回冲过滤器系统中过滤，

-两个平行的回冲过滤器借助内部安装的可旋转的冲孔滚筒芯子和固定的擦净器来自清洗，

-借助沿切线的涌流将待过滤产物的粗组分分离到过滤器外壳的下部，

-根据在负载残渣的冲孔滚筒芯子上的压力损失，自动更替回冲过滤器系统的供料，随后对其冲洗和清洗，

-将两个回冲过滤器的过滤器残渣运送到连接低压系统的捣碎容器中，这里在持续搅拌下，通过进给冲洗水来进行捣碎，

-将进给的过滤器残渣分离为在捣碎容器的锥形下部中的高密度的粗料，其收集在捣碎容器的排出套管中，以及借助冲洗水和搅拌器保留在扬起的状态的细料，

-间歇地从捣碎容器的排出套管中排出高密度的粗料至粗料闸，

-由捣碎容器中抽吸出捣碎的和扬起的产物，然后将其在一个或多个粉碎过程中粉碎至所希望的粒子尺寸，并在粉碎阶段后将产物的一部分返回至抽吸点上方的捣碎容器中，

-根据捣碎容器的液位，将粉碎过程后的产物的另一部分取出，并返回至过滤阶段前的工艺水流中，

-在过滤阶段出故障时，可用附加的筛筐过滤器实现工艺水绕行的可能性，

-对其间已去除粗料的工艺水按已知工艺进一步处理。

2.用于实施根据权利要求1所述的用于工艺水的工艺水净化方法的装置，该装置沿工艺水的流动方向上具有下列设置：

-安装与大气隔开的，对于总的产生的工艺水量足够大的、带有后续安装的输送泵的稠焦油-焦油-酚水-贮蓄池，

-安装两个平行、交替并自动运转的、有锥形底部的、各在内部安装多个可转动的、外部紧贴有擦净器的冲孔滚筒芯子，其中冲孔滚筒芯子的筛孔直径为10mm，还具有其它用于工艺水和冲洗水导入和导出的设备的回冲过滤器，

-安装接收回冲过滤器的过滤器残渣的、具有锥形的容器下部，位于锥形下部中的搅拌器以及包括用于捣碎和粉碎的产物循环的、用于导入和导出产物的设备的捣碎容器，

-安装在所述循环中用于捣碎产物的预粉碎和湿粉碎设备，包括输送，导入和导出设备，

-在捣碎容器下面安装与大气隔开的，带有返回多余的水和较小粒子的装置的粗料闸，

-在粗料闸中，安装用于截留粗料的、具有对工艺而言所希望的孔径的筛附件，

-安装附加的、独立的筛滤器，它具有独立的、用于连结至此系统的设备。