CZ309390B6 - Zařízení a způsob pro čištění odpadní vody znečištěné z chlazení, vypírky a čištění plynů - Google Patents
Zařízení a způsob pro čištění odpadní vody znečištěné z chlazení, vypírky a čištění plynů Download PDFInfo
- Publication number
- CZ309390B6 CZ309390B6 CZ2021-447A CZ2021447A CZ309390B6 CZ 309390 B6 CZ309390 B6 CZ 309390B6 CZ 2021447 A CZ2021447 A CZ 2021447A CZ 309390 B6 CZ309390 B6 CZ 309390B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- water
- column
- stripping
- tars
- outlet
- Prior art date
Links
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 title description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 72
- 239000011269 tar Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 31
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims description 23
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 10
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 9
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 9
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 4
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 4
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 39
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 6
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N phenanthrene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C=CC2=C1 YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001872 inorganic gas Inorganic materials 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Chemical class 0.000 description 1
- 231100001240 inorganic pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- QWVGKYWNOKOFNN-UHFFFAOYSA-N o-cresol Chemical class CC1=CC=CC=C1O QWVGKYWNOKOFNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000011273 tar residue Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 150000003738 xylenes Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/32—Hydrocarbons, e.g. oil
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/32—Hydrocarbons, e.g. oil
- C02F2101/327—Polyaromatic Hydrocarbons [PAH's]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/34—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
- C02F2103/36—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/34—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
- C02F2103/36—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds
- C02F2103/365—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds from petrochemical industry (e.g. refineries)
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
Předmětem řešení je zařízení a způsob pro kontinuální čištění odpadní vody, zejména odpadní vody z chlazení, vypírky a čištění plynů. Zařízení obsahuje sběrnou akumulační nádrž pro sběr odpadní vody, přičemž výstup ze sběrné akumulační nádrže je spojen se vstupem (1) separátoru (2) dehtů uspořádaného pro sedimentační oddělení dehtů těžších než voda a pro sběr dehtů lehčích než voda na hladině, výstup (7) vody ze separátoru (2) dehtů je spojen přes čerpadlo (10) s horním vstupem stripovací náplňové kolony (14) opatřené ve spodní části vstupem (22) vzduchu opatřeným ohřívačem (21) vzduchu a v horní části výstupem (23) vzduchu opatřeným ohřívačem (24) vzduchu, a výstup (30) vody ze stripovací náplňové kolony (14) je spojen se vstupem sorpční kolony (32). Způsob pro kontinuální čištění odpadní vody, zejména odpadní vody z chlazení, vypírky a čištění plynů se provádí za použití uvedeného zařízení.
Description
Zařízení a způsob pro čištění odpadní vody znečištěné z chlazení, vypírky a čištění plynů
Oblast techniky
Vynález se týká zařízení a způsobu pro čištění odpadní vody znečištěné organickými látkami, zejména odpadních vod z chlazení, vypírky a čištění plynů, například syntézního plynu při zplynování organických paliv, např. dřevní nebo zemědělské biomasy.
Dosavadní stav techniky
Při chlazení, vypírce a čištění plynů, zejména syntézního plynu, se generuje značné množství odpadní znečištěné vody. Tato voda je znečištěná organickými látkami, zejména polyaromatickými uhlovodíky, fenoly, methylfenoly, anorganickými plyny, pevnými látkami apod. Znečišťující látky přítomné v této odpadní vodě lze rozdělit do tří skupin. První skupinou jsou nerozpustné sloučeniny, zejména klasifikované jako TZL (tuhé znečišťující látky), uhlíkaté částice, popeloviny, emulze organických látek, PAH (polyaromatické uhlovodíky). Druhou skupinou jsou rozpustné netěkavé sloučeniny, což zahrnuje zejména soli organických a anorganických sloučenin, výševroucí fenoly a kyseliny. A třetí skupinou jsou rozpustné a nerozpustné těkavé složky plynu, zejména BTX (benzen, toluen, xyleny), fenoly, furfural, fenanthren, NH3.
Takto znečištěnou vodu nelze dlouhodobě skladovat, ani vypouštět do odpadní kanalizace, takže je nutné řešit její kontinuální čištění nebo likvidaci.
Dosud bylo vyvinuto několik způsobů, jak likvidovat vodu znečištěnou výše uvedenými látkami, žádný z nich však není zcela uspokojivý. Jedním z nich je způsob, kdy se znečištěná voda naředí velkým množstvím čisté vody a tato směs se odvádí do kanalizace. Tato praxe není v současné době z ekologického, zdravotního a bezpečnostního hlediska akceptovatelná. Jiný způsob je zachycovat odpadní vody do cisterny a dávkově jí odvážet do spalovny nebezpečného odpadu. Dalším navrženým způsobem likvidace znečištěné vody je adsorpce za mokra na sorbentech na bázi koksu, indukovaná ultrafialovým zářením. Spotřeba elektrické energie při tomto postupu je však relativně vysoká, a přitom stále zbývá určitá část neadsorbovaných sloučenin.
Podstata vynálezu
Cílem předloženého vynálezu je poskytnout zařízení a způsob pro kontinuální čištění odpadních vod, zpravidla z vypírky, čištění a chlazení průmyslových plynů, například generátorového plynu, obsahujících soubor organických polutantů, v rozpuštěné i nerozpuštěné podobě, tuhé znečišťující látky, rozpuštěné plyny a anorganické soli. Se zařízením je možné zajistit vysokou účinnost procesu, a to jak po stránce vysoké schopnosti čistit vodu, tak po stránce účinného získávání energetického obsahu znečišťujících látek pro přímé použití v generátoru plynu za účelem zvýšení množství produkovaného generátorového plynu ve zplynovacím zařízení.
Dosavadní způsoby likvidace odpadní vody mají společnou nevýhodu, která spočívá v tom, že likvidují výhřevnou složku směsi voda - dehty, která by při vhodném využití mohla zlepšit energetickou bilanci zplynovacího zařízení. Další společnou nevýhodou je, že všechny uvedené metody jsou velmi nákladné. Předkládaný vynález tyto nevýhody odstraňuje.
Předmětem předkládaného vynálezu je zařízení pro kontinuální čištění odpadní vody z chlazení, vypírky a čištění plynů, které obsahuje sběrnou akumulační nádrž pro sběr odpadní vody, přičemž výstup ze sběrné akumulační nádrže je spojen se vstupem separátoru dehtů uspořádaného pro sedimentační oddělení dehtů těžších než voda a pro sběr dehtů lehčích než voda na hladině, výstup vody ze separátoru dehtů je spojen přes čerpadlo s horním vstupem stripovací náplňové kolony
- 1 CZ 309390 B6 opatřené ve spodní části vstupem vzduchu opatřeným ohřívačem vzduchu a v horní části výstupem vzduchu opatřeným ohřívačem vzduchu, a výstup vody ze stripovací náplňové kolony je spojen se vstupem sorpční kolony.
Separátorem dehtů může být například lamelový usazovák s intenzifikovanou usazovací plochou.
Výstupy dehtů mohou být s výhodou spojeny se spalovací komorou nebo generátorem plynu nebo zařízením na termickou regenerativní nebo rekuperativní oxidaci.
Výstup vzduchu ze stripovací náplňové kolony je opatřený ohřívačem plynů za účelem zvýšení teploty vzduchu bezpečně nad rosný bod, aby v dalším potrubí nedocházelo ke kondenzaci vodní páry a těkavých látek.
Výstup plynů ze stripovací náplňové kolony opatřený ohřívačem plynů je s výhodou napojen na zařízení pro likvidaci těkavých látek. Takovým zařízením, může být spalovací komora, zařízení na termickou regenerativní nebo rekuperativní oxidaci nebo s výhodou generátor plynu, v kterém se výhřevná složka těkavých látek energeticky využije. V tomto případě se vzduch s desorbovanými těkavými látkami přivádí do generátoru plynu jako vzduch zplynovací.
Kolona je obecně nádoba opatřená otevřeným vstupem a otevřeným výstupem, a uspořádaná tak, aby tekutina protékala nádobou od vstupu k výstupu. Kolona může být naplněna náplní.
Náplní náplňové kolony je inertní materiál zvětšující kontaktní plochu, kterým mohou být například Berlova sedla, Raschigovy kroužky, PALL kroužky.
Sorpční kolona ve výhodném provedení obsahuje sorbent, kterým je s výhodou sorbent na bázi aktivního uhlí, výhodněji o velikosti částic v rozmezí 2 až 5 mm.
Výstup sorpční kolony může být s výhodou veden na vstup akumulační sběrné nádrže, nebo na výstup přečištěné vody ze zařízení.
Dalším předmětem předkládaného vynálezu je způsob kontinuálního čištění odpadní vody z chlazení, vypírky a čištění plynů, kde se voda vede do separátoru dehtů, v němž se sedimentací oddělí dehty těžší než voda a oddělením na hladině se oddělí dehty lehčí než voda, následně se voda ze separátoru dehtů vede pomocí čerpadla do stripovací náplňové kolony, kde se uvede do kontaktu s protiproudně vedeným stripovacím vzduchem, ze stripovací náplňové kolony se pak voda vede do sorpční kolony, kde se na sorbentu zachytí zbytek organických sloučenin a pevných látek.
S výhodou se dehty a odloučené pevné částice ze separátoru dehtů spálí ve spalovací komoře nebo zplyní v generátoru plynu. Výhřevnost dehtů je v průměru 28 MJ/kg a využitím ve spalovací komoře nebo generátoru plynu značně přispívají k vylepšení tepelné účinnosti kotle či generátoru plynu.
Do spalovací komory se přivádí dehty a nadstechiometrické množství vzduchu, a probíhá tam spalování vedoucí k produkci tepla. V generátoru plynu se dehty částečně spalují (produkce tepla a úspora primárního paliva), a částečně odpaří a krakují (zvýšení produkce plynů v generátoru plynu).
Stripovací vzduch se před vstupem do stripovací náplňové kolony s výhodou ohřívá na teplotu v rozmezí 50 až 90 °C a na výstupu ze stripovací náplňové kolony s výhodou ohřívá na teplotu v rozmezí 120 až 200 °C. Ohřátím se zvýší teplota plynu nad jeho rosný bod, aby v dalším potrubí nedocházelo ke kondenzaci vodní páry a těkavých látek.
- 2 CZ 309390 B6
S výhodou se následně stripovací plyn s těkavými látkami vede do zařízení, ve kterém se těkavé látky spálí nebo zplyní, tedy s výhodou do spalovací komory nebo do generátoru plynu.
S výhodou se znečištěná voda před vstupem do stripovací náplňové kolony předehřeje na teplotu v rozmezí 50 až 90 °C, protože zvýšení její teploty značně zvyšuje rychlost desorpce těkavých látek. Desorpcí ve stripovací náplňové koloně dochází k většinovému odstranění polyaromatických uhlovodíků typu benzen až fenanthren, to znamená monocyklické až tricyklické PAH. Rovněž dochází k většinové desorpci kyslíkatých látek fenolového a obdobného typu, alifatických uhlovodíků a rozpuštěných anorganických plynů typu amoniak, sulfan, oxid uhličitý. Stripováním se rovněž z vody účinně desorbují pesticidy.
Výhodné provedení ohřevu vody z hlediska tepelné bilance je způsob, kdy se surová voda před vstupem do stripovací kolony zavede do účinného rekuperátoru, v kterém se předehřeje na teplotu 40 až 80 °C teplem vody vytékající ze stripovací kolony, a před vstupem do kolony se dále dohřeje na teplotu 50 až 90 °C v dalším tepelném výměníku. Jak tepelný výměník na dohřev vody, tak i tepelné výměníky na ohřev stripovacího vzduchu jsou napojeny na teplovodní nebo horkovodní systém technologie.
Energeticky výhodné je, pokud způsob zahrnuje následný krok spálení nasyceného sorbentu ve spalovací komoře nebo zplynění v generátoru plynu. Typická výhřevnost samotného sorbentu (aktivního uhlí) je 32 MJ/kg (sušina), typická výhřevnost zachycených organických látek (typicky fenolické látky, polyaromatické uhlovodíky (PAH), zbytky dehtů) je cca 28 MJ/kg. Uhlíkatý sorbent, jako nejvhodnější pro tyto účely, má v podstatě stejnou matrici jako biopaliva použitá jako palivo v generátoru plynu, takže se stejně ochotně zúčastní zplyňovacího režimu v generátoru plynu a přemění na generátorový plyn, a včetně sorbovaných organických látek pomůže zvýšit jeho účinnost.
Výhoda sorpční kolony na konci čisticího procesu je také v tom, že obzvláště fenolické látky, ale i PAH vyšší molekulové hmotnosti během ohřevu a setrvání v sorpční koloně částečně polymerují a vylučují se do vody v podobě pevných, nerozpustných látek. Sorpční kolona působí jako bariérový filtr a při vhodné zrnitosti sorbentu dokonale filtruje jak tyto polymerní částice, tak i nerozpuštěné částice ze surové vody. Vyčištěná voda by měla opouštět sorpční kolonu čirá, bez zákalu.
Další výhodou sorpční kolony je, že sorbent, obzvláště uhlíkatý, obsahuje z principu svého vzniku oxidy alkalických kovů, a ty při svém rozpouštění v protékající vodě snižují její kyselost. Prací voda je v podstatě vždy kyselá, protože kromě jiných organických látek vypírá z plynu kyseliny, obzvlášť kyselinu octovou a kyselinu mravenčí, které způsobují značnou kyselost znečištěné vody.
Přínosem předloženého vynálezu je efektivnější využití veškerých výhřevných látek zachycených ze surové vody a to jak rozpuštěných, nerozpuštěných, vykondenzovaných i pevných látek. V součinnosti s možným energetickým využitím použitého sorbentu se zvyšuje účinnost generátoru plynu nebo spalovacího zařízení a šetří původní vstupní palivo. Hlavním přínosem je však účinné vyčištění surové, nasycené vody a možnost jejího dalšího použití v technologickém okruhu.
Objasnění výkresů
Obr. 1 schematicky znázorňuje zařízení popsané v příkladu provedení.
- 3 CZ 309390 B6
Příklad uskutečnění vynálezu
Jedna možná konstrukce zařízení je znázorněna na obr. 1. Zařízení sestává ze tří základních okruhů: okruh sběru odpadní vody a odlučování dehtů těžších než voda a lehčích než voda; okruh stripovací kolony, kde se z částečně vyčištěné vody odlučuje většina těkavých látek rozpuštěných ve vodě; a okruh sorpční kolony, kde se na vhodném sorbentu zachycují zbytky organických polyaromatických a fenolických látek a rovněž nerozpuštěné látky unášené vodou.
Odpadní voda z okruhu chlazení a čištění plynu znečištěná dehty se přivádí vstupem 1 do separátoru 2 dehtů, což může být například lamelový usazovák s intenzifikovanou usazovací plochou. Těžké dehty usazené u dna separátoru 2 odcházejí potrubím 3 do sběrné nádrže 4, a z ní jsou regulovaně odváděny pomocí čerpadla potrubím k dalšímu energetickému využití zpět do generátoru plynu nebo kotle (není zobrazeno). Dehty lehčí, než voda se usazují na hladině separátoru 2 a jsou přelivem 5 a následně potrubím (výstupem) 6 odváděny do sběrné nádrže 4, a jsou z ní rovněž odváděny výše uvedeným čerpadlem a potrubím do generátoru plynu nebo kotle. Hlavní proud vody již zbavený usazených dehtů ode dna a z hladiny, znečištěný hlavně rozpuštěnými dehty a dalšími polutanty, se odvádí z výstupu 7 separátoru 2 pomocí čerpadla 10 přes rekuperátor 11 do tepelného výměníku 12, v němž je voda ohřáta na vhodnou stripovací teplotu v rozmezí 50 až 90 °C. Z tepelného výměníku 12 se voda přivede do trysek 13 stripovací kolony 14, ve které smáčí náplň 15. Náplní mohou být Berlova sedla, Raschigovy kroužky apod. Ventilátor 20 vhání přes tepelný výměník 21 vzduch ohřátý na teplotu v rozmezí 50 až 90 °C do vstupu 22 stripovací kolony 14. Tento vzduch teče v protiproudu proti stékající vodě a desorbuje do sebe výše jmenované těkavé látky. Z výstupu 23 stripovací kolony prochází vzduch, obsahující vodní páru a desorbované těkavé látky, dalším tepelným výměníkem 24, kde se mu dále zvýší teplota na 120 až 200 °C k zamezení pozdější kondenzace, a z výstupu 25 výměníku 24 vstupuje do generátoru plynu, kotle nebo RTO zařízení jako zplyňovací nebo spalovací vzduch (nezobrazeno). Tepelné výměníky 12, 21 a 24 zajišťující ohřev vody a vzduchu pro stripovací kolonu 14 jsou připojeny na tepelnou síť technologie 26 provozu.
Voda zbavená těkavých látek po průchodu náplní 15 stripovací kolony 14 vytéká výstupem 30 a vstupuje jako „teplý proud“ do druhé větve rekuperátoru 11, kde svým zbylým teplem předehřívá „studený proud“ surové vody před vstupem do stripovací kolony 14. Z výstupu 31 rekuperátoru voda proudí do sorpční kolony 32 naplněné sorbentem 33. Výška hladiny vody 34 nad sorbentem 33 zajišťuje potřebný „filtrační tlak“ pro průtok náplní sorbentu. Voda po průchodu sorbentem je zbavena většiny organických i anorganických polutantů a přes perforované dno 35 a výstup 36 vytéká do návratového potrubí 37 do sběrné nádrže (nezobrazeno). V případě, že je nastaven příliš velký průtok v okruhu čištění vody nebo došlo již k určitému zanesení sorbentu, část vody odtéká ze sorpční kolony 32 přepadem 38 přímo do sběrného potrubí 37.
Nasycenost sorbentu 33 a snížení účinnosti sorpce signalizuje postupně se zbarvující voda, avšak správné posouzení nasycení je možné jen rozborem a analýzou znečišťujících látek. Pokud přítomnost znečišťujících látek stoupne nad přípustnou mez, tak je třeba zajistit výměnu sorbentu. V tom případě se sorbent včetně zachycených polutantů může použít jako výhřevná složka a přidat do paliva kotle, generátoru plynu apod., a tím způsobem dokonale zlikvidovat nebo regenerovat či reaktivovat známými postupy.
Stupeň vyčištění vody je dán jednak dimenzováním velikosti stripovací kolony 14 a jejím provozním režimem a jednak druhem a kvalitou sorbentu 33 v sorpční koloně 32 a četností jeho výměny. V extrémním případě lze vodu zbavit až 99 % těkavých látek a téměř 100 % pevných nerozpuštěných látek. O úrovni vyčištění rozhoduje často i ekonomické kritérium.
Claims (10)
1. Zařízení pro kontinuální čištění odpadní vody, zejména odpadní vody z chlazení, vypírky a čištění plynů, vyznačující se tím, že obsahuje sběrnou akumulační nádrž pro sběr odpadní vody, přičemž výstup ze sběrné akumulační nádrže je spojen se vstupem (1) separátoru (2) dehtů uspořádaného pro sedimentační oddělení dehtů těžších než voda a pro sběr dehtů lehčích než voda na hladině, výstup (7) vody ze separátoru (2) dehtů je spojen přes čerpadlo (10) s horním vstupem stripovací náplňové kolony (14) opatřené ve spodní části vstupem (22) vzduchu opatřeným ohřívačem (21) vzduchu a v horní části výstupem (23) vzduchu opatřeným ohřívačem (24) vzduchu, a výstup (30) vody ze stripovací náplňové kolony (14) je spojen se vstupem sorpční kolony (32).
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že výstup (6) dehtů ze separátoru (2) dehtů a/nebo výstup (25) vzduchu ze stripovací náplňové kolony (14) jsou spojeny se spalovací komorou nebo generátorem plynu nebo zařízením pro termickou regenerativní nebo rekuperativní oxidaci.
3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že náplní stripovací náplňové kolony (14) je inertní materiál zvětšující kontaktní plochu, s výhodou vybraný ze skupiny Berlova sedla, Raschigovy kroužky, PALL kroužky.
4. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že sorpční kolona (32) obsahuje sorbent (33) na bázi aktivního uhlí, s výhodou o velikosti částic v rozmezí 2 až 5 mm.
5. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že výstup sorpční kolony (32) je veden na vstup akumulační sběrné nádrže, nebo na výstup přečištěné vody ze zařízení.
6. Způsob kontinuálního čištění odpadní vody, zejména odpadní vody z chlazení, vypírky a čištění plynů, kde odpadní voda obsahuje tuhé znečišťující látky, rozpustné netěkavé sloučeniny a těkavé složky plynu, vyznačující se tím, že se použije zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, přičemž se odpadní voda vede do separátoru (2) dehtů, v němž se sedimentací oddělí dehty těžší než voda a oddělením na hladině se oddělí dehty lehčí než voda, následně se voda ze separátoru (2) dehtů vede pomocí čerpadla (10) do stripovací náplňové kolony (14), kde se uvede do kontaktu s protiproudně vedeným stripovacím vzduchem, ze stripovací náplňové kolony (14) se pak voda vede do sorpční kolony (32), kde se na sorbentu (33) zachytí zbytek organických sloučenin a pevných látek.
7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že se odloučené dehty a/nebo nasycený sorbent a/nebo stripovací plyn s těkavými látkami spálí ve spalovací komoře nebo v zařízení pro termickou regenerativní nebo rekuperativní oxidaci nebo zplyní v generátoru plynu.
8. Způsob podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že se stripovací vzduch před vstupem do stripovací náplňové kolony (14) ohřívá na teplotu v rozmezí 50 až 90 °C a na výstupu ze stripovací náplňové kolony (14) ohřívá na teplotu v rozmezí 120 až 200 °C.
9. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 6 až 8, vyznačující se tím, že se voda před vstupem do stripovací náplňové kolony (14) předehřeje na teplotu v rozmezí 50 až 90 °C.
10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že se voda před vstupem do stripovací náplňové kolony (14) zavede do rekuperátoru (11), v kterém se předehřeje na teplotu 40 až 80 °C teplem vody vytékající ze stripovací náplňové kolony (14), a před vstupem do kolony (14) se dále dohřeje na teplotu 50 až 90 °C v dalším tepelném výměníku (12).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2021-447A CZ309390B6 (cs) | 2021-09-21 | 2021-09-21 | Zařízení a způsob pro čištění odpadní vody znečištěné z chlazení, vypírky a čištění plynů |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2021-447A CZ309390B6 (cs) | 2021-09-21 | 2021-09-21 | Zařízení a způsob pro čištění odpadní vody znečištěné z chlazení, vypírky a čištění plynů |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2021447A3 CZ2021447A3 (cs) | 2022-11-09 |
| CZ309390B6 true CZ309390B6 (cs) | 2022-11-09 |
Family
ID=83899252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2021-447A CZ309390B6 (cs) | 2021-09-21 | 2021-09-21 | Zařízení a způsob pro čištění odpadní vody znečištěné z chlazení, vypírky a čištění plynů |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ309390B6 (cs) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050187415A1 (en) * | 2004-02-25 | 2005-08-25 | Conocophillips Company | Olefin production from steam cracking using process water as steam |
| US20090188867A1 (en) * | 2008-01-30 | 2009-07-30 | Dinh-Cuong Vuong | Methods and systems for processing waste water |
| CN104193107A (zh) * | 2014-09-16 | 2014-12-10 | 王茜茜 | 一种焦油废水的处理方法 |
| WO2016193337A1 (en) * | 2015-06-04 | 2016-12-08 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method of treating water coming from a fischer-tropsch reactor |
-
2021
- 2021-09-21 CZ CZ2021-447A patent/CZ309390B6/cs unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050187415A1 (en) * | 2004-02-25 | 2005-08-25 | Conocophillips Company | Olefin production from steam cracking using process water as steam |
| US20090188867A1 (en) * | 2008-01-30 | 2009-07-30 | Dinh-Cuong Vuong | Methods and systems for processing waste water |
| CN104193107A (zh) * | 2014-09-16 | 2014-12-10 | 王茜茜 | 一种焦油废水的处理方法 |
| WO2016193337A1 (en) * | 2015-06-04 | 2016-12-08 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method of treating water coming from a fischer-tropsch reactor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2021447A3 (cs) | 2022-11-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4594821B2 (ja) | ガス化ガスの精製方法 | |
| JP7075910B2 (ja) | 酸性ガス処理 | |
| RU2482159C2 (ru) | Установка для получения продукта пиролиза | |
| WO2014136599A1 (ja) | Ｃｏ２回収システム及びｃｏ２回収方法 | |
| WO2001005489A1 (fr) | Appareil et procede d'epuration de gaz acide | |
| CN106439843B (zh) | 石油化工不可回收废弃物无害化处理工艺 | |
| KR101365116B1 (ko) | 액체금속을 이용한 가스 정제 장치 | |
| JP2010501332A (ja) | 湿式ガス洗浄プロセス | |
| US3890207A (en) | Air and water pollution control | |
| JPH11503221A (ja) | 廃棄物熱処理方法及び装置 | |
| KR20140045354A (ko) | 탄소 함유 고체 원료의 기화 방법 | |
| CN112320876A (zh) | 一种含盐废水蒸发浓缩工艺及系统 | |
| SE454846B (sv) | Sett och anordning for att rena en med fororeningar bemengd varm gasstrom | |
| CN111087113A (zh) | 一种煤化工废水废气协同处理的系统及方法 | |
| CZ309390B6 (cs) | Zařízení a způsob pro čištění odpadní vody znečištěné z chlazení, vypírky a čištění plynů | |
| CZ35477U1 (cs) | Zařízení pro čištění odpadní vody znečištěné z chlazení, vypírky a čištění plynů | |
| CN210701657U (zh) | 级联热脱附处理有机污染固废的装置 | |
| RU2130209C1 (ru) | Способ переработки органических радиоактивных отходов | |
| CN109437350B (zh) | 化工三废综合治理系统及方法 | |
| CN114409170B (zh) | 一种酚氨废水处理的水油氨硫渣分离系统和方法 | |
| JP7242774B2 (ja) | 排ガス処理設備、及び排ガス処理方法 | |
| CN212408671U (zh) | 高效垃圾热解处理系统 | |
| CN212293457U (zh) | 一种高温垃圾干馏油气油洗分离净化系统 | |
| JP3409854B2 (ja) | 可燃性ガスの浄化方法と装置 | |
| CN217173497U (zh) | 一种酚氨废水处理的水油氨硫渣母液分离槽及其系统 |