DD156166B1

DD156166B1 - METHOD FOR CONTAINING CONDENSES AND WAITERS

Info

Publication number: DD156166B1
Application number: DD22747581A
Authority: DD
Inventors: Reiner Kinder; Herbert Schuster; Christine Fanslau; Hans Schneider; Klaus Schwaeblein
Original assignee: Reiner Kinder; Herbert Schuster; Christine Fanslau; Hans Schneider; Klaus Schwaeblein
Priority date: 1981-02-05
Filing date: 1981-02-05
Publication date: 1986-06-25
Also published as: DD156166A1

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung feinstverteilter freier Olanteile, die in Kondensaten und Wassern, insbesondere in Dampfkondensaten vorliegenThe invention relates to a process for the separation of very finely divided free oil fractions, which are present in condensates and waters, in particular in steam condensates

Olverschmutzte Kondensate und Wasser fallen in den verschiedensten Betrieben der Volkswirtschaft an, die im Sinne einer Olruckgewinnung und rationellen Wasserverwendung aufzubereiten und zu reinigen sind Beispiele dafür sind die Kuhlkreislaufe der Kraftwerke und Erdolverarbeitungsbetriebe, die Kondensate der Brikettfabriken und Reaktionswasser der Kohleveredlung sowie olverschmutzte Wasser der See- und HafenwirtschaftOil-contaminated condensates and water accumulate in the most diverse enterprises of the economy, which are to be prepared and cleaned in the sense of Olruckgewinnung and rational water use and examples are the Kuhlkreislaufe of the power plants and Erdolverarbeitungsbetriebe, the condensates of the Brikettfabriken and reaction water of the coal refinement as well as ol-polluted water of the sea and port economy

Characteristic of the known technical solutions

Zur Abscheidung freier Olanteile aus Kondensaten und Wassern sind eine Vielzahl von Verfahren bekannt Schwerkraftabscheider erreichen Restolkonzentrationen von 40 bis 100mg/l im Normalfall Bei Spezialapparaten (Plattenabscheider) werden 10 bis 20 mg/l als erreichbare Restkonzentrationen genannt Die Wirtschaftlichkeit dieser Abscheider hangtvonderTeilchengroßeab Die Grenzen einer wirtschaftlichen Schwerkraftabscheidung hegen beieinerTropfengroßevon 150μmbzw 60μπι fur größere AbscheiderGravity separators reach residual concentrations of 40 to 100 mg / l normally. Special apparatuses (plate separators) call for 10 to 20 mg / l as attainable residual concentrations. The economics of these separators depend largely on the particle size Gravity separation is one droplet large of 150μm to 60μm for larger separators

Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die erreichbaren Restkonzentrationen fur eine Rückführung als Kesselspeisewasser in den Betriebswasserkreislauf nicht ausreichend sindThis method has the disadvantage that the achievable residual concentrations for a return as boiler feed water in the operating water circuit are not sufficient

Kondensate, die ζ B in den Kreislauf fur Hochdruckdampferzeugerzuruckgefuhrt werden, müssen Olrestkonzentrationen <1 mg aufweisenCondensates recirculated to high-pressure steam generators ζ B must have olefin concentrations <1 mg

In der Patenthteratur werden insbesondere Verfahren zur Herstellung von Adsorptionsmitteln und -koksen beschrieben, die als Alternative zur Aktivkohle eingesetzt werden, ζ B WP 56759 Diese Produkte müssen vor ihrem Einsatz einer speziellen Vorbehandlung unterworfen werden, die die Verfahrensokonomie negativ beeinflussen DerEntolungseffektwirdmitetwa90% angegeben, wobei die Restkonzentrationen um 1 mg/l betragenIn particular, the patent specifications describe processes for the preparation of adsorbents and cokes which are used as an alternative to the activated carbon. These products must be subjected to a special pre-treatment prior to their use which negatively affects the process economy. The decontrol effect is reported as about 90%, with the Residual concentrations by 1 mg / l

Einen breiten Raum bei den bekannten technischen Losungen nehmen Adsorptionsfilter ein, die als Kombination von Adsorber und Filterapparat mit den verschiedensten Filtermateriahen Verwendung finden Als Filtermatenalien werdenAdsorption filters, which are used as a combination of adsorber and filter apparatus with a wide variety of filter materials, are widely used in the known technical solutions

a) anorganische, wiea) inorganic, such as

— Marmorkies- marble gravel

— Kies- gravel

— Glaswolle (Polysilikat) sowie- Glass wool (polysilicate) as well

b) organische Materialien, wieb) organic materials, such as

— Aktivkohle (Holz-oder Kohlebasis)- activated carbon (wood or coal base)

— Hydraffinkohle- Hydraffinkohle

— verschiedene Koksarten- different types of coke

— Anthrazit- Anthracite

— Textil- und ' unststoffgewebe- Textile and non-woven fabrics

— Kunststoffabfalle- plastic waste

— Holzwolle, Zellstoff u a eingesetzt- Wood wool, pulp u a used

Die Gruppe der anorganischen Materialien ist fur den genannten Zweck nicht geeignet, da in jedem Fall störende Verunreinigungen, wie Hartebildner oder Kieselsaure an das gereinigte Wasser abgegeben werden und eine Weiterverwendung, ζ B als Kesselspeisewasser ausschließenThe group of inorganic materials is not suitable for the stated purpose, since in any case disturbing impurities, such as hater or silicic acid are released to the purified water and exclude further use, ζ B as boiler feed water

Die organischen Materialien sind in ihrer Anwendung ebenfalls begrenzt Zum Beispiel kunststoffartige und textile Materialien haben eine begrenzte Temperaturbeständigkeit und stehen nicht ausreichend zur Verfugung Der Anwendung von Aktivkohle und Koksen stehen insbesondere der hohe Entminerahsierungsaufwand, hohe Kosten (Aktivkohle) und begrenzte Verfügbarkeit entgegenThe organic materials are also limited in their application. For example, plastic-like and textile materials have a limited temperature resistance and are not sufficiently available. The use of activated carbon and cokes is in particular the high Entminerahsierungsaufwand, high cost (activated carbon) and limited availability

-2- 227 475 8-2- 227 475 8

Als Reinigungsverfahren werden besonders Festbettadsorber und die Anschwemm- oder Hilfsschichtfiltration genannt. Die genannten Nachteile werden damit nicht beseitigt, wobei die erreichbaren Restölkonzentrationen von < 10 mg nicht ausreichend sind.As a cleaning method especially Festbettadsorber and the precoat or auxiliary layer filtration are called. The disadvantages mentioned are thus not eliminated, the achievable residual oil concentrations of <10 mg are not sufficient.

Ein weiterer Nachteil besteht in der geringen Adsorptionskapazität der Substitutionsprodukte Koks und Xylit gegenüber Aktivkohle. Das bedingt oftmaliges Wechseln des Adsorptionsmaterials und damit höhere Betriebskosten. Die notwendige Entmineralisierung der Produkte erfordert große Kondensatmengen, die bis zur 2000fachen Menge der Adsorptionsmittelmenge betragen.Another disadvantage is the low adsorption capacity of the substitution products coke and xylitol over activated carbon. This requires frequent changes of the adsorption material and thus higher operating costs. The necessary demineralization of the products requires large amounts of condensate, amounting to 2000 times the amount of adsorbent.

Es sind weiterhin Vorrichtungen bekannt, die mit hydrophilem Entölungsmaterial arbeiten (siehe DE-OS 2629490 und DEAS 1645762). Diese Vorrichtungen haben in erster Linie den Nachteil, daß der Restölgehalt auf 2 bis3mg/l begrenzt ist.Devices are furthermore known which work with hydrophilic deoiling material (see DE-OS 2629490 and DEAS 1645762). These devices have primarily the disadvantage that the residual oil content is limited to 2 to 3 mg / l.

Als naheliegende technische Lösung wird nach der DE-OS 2629490 eine Vorrichtung zum Klären von feinstverteilten öligen Materialien enthaltendem Abwasser beschrieben, welche unter Verwendung hydrophiler Faserschichten arbeitet. Hydrophile organische Polymerfasern mit unterschiedlichen Faserzwischenräumen bewirken, daß beim Durchströmen des Mediums durch die Schichten das ölige Material von den Fasern abgestoßen wird, sich zu größeren Teilchen vereinigt und durch die Zwischenräume der Faserschicht an die Wasseroberfläche steigen kann und dort eine Trennschicht bildet.As an obvious technical solution is described in DE-OS 2629490 a device for clarifying finely divided oily materials containing wastewater, which operates using hydrophilic fiber layers. Hydrophilic organic polymer fibers having different fiber gaps cause the oily material to be repelled by the fibers as the medium flows through the layers, combine to form larger particles, and rise to the water surface through the interstices of the fiber layer to form a release layer.

Das nach diesem Verfahren geklärte Wasser enthält aber noch einen Restölgehalt im Bereich von 1,6 bis 2,6 mg/l je nach Einsatz verschiedener Polymerfasern.The clarified by this method water but still contains a residual oil content in the range of 1.6 to 2.6 mg / l, depending on the use of different polymer fibers.

In der DE-AS 1645762 ist eine Vorrichtung beschrieben, die flüssige Erdölprodukte aus der Wasserphase durch hydrophiles Fasermaterial abscheidet. Auch hier ist der Restölgehalt nicht unter 3 mg/l senkbar, weil eine konstante Koaleszenz in jeder Filterstufe nicht realisierbar ist. Schließlich ist auch der durch fehlende Porosität des Koaleszenzmaterials bedingte Druckverlust von Nachteil, weil für größere Durchsatzmengen ein erheblicher Energieeinsatz erforderlich ist.In DE-AS 1645762 a device is described which separates liquid petroleum products from the water phase by hydrophilic fiber material. Again, the residual oil content can not be lowered below 3 mg / l, because a constant coalescence in each filter stage is not feasible. Finally, the loss of pressure due to the lack of porosity of the coalescing material is disadvantageous, because a considerable amount of energy is required for larger throughputs.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist die Eliminierung feinstverteilter Ölteile bis zu einer Teilchengröße von 1 μνη und einer Restkonzentration im gereinigten Wasser unter 1 mg/l.The aim of the invention is the elimination of finely divided oil particles up to a particle size of 1 μνη and a residual concentration in the purified water below 1 mg / l.

Außerdem soll eine wasserfreie Ölentnahme ermöglicht und eine Rückvermischung bereits abgeschiedener Ölteile vermieden werden.In addition, an anhydrous oil removal is to allow and backmixing already deposited oil parts are avoided.

Essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, ein zwei- oder mehrstufiges Verfahren zur Feinentölung von Kondensaten und Wässern zu entwickeln.The object of the invention is to develop a two- or multi-stage process for the fine de-oiling of condensates and waters.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem die verölten Wässer die aus hydrophobem Material mit koaleszierenden und adsorptiven Eigenschaften bestehenden Entölungsschichten mit einer Temperatur von 360K bis 425 K, einem Druck von 0,1 bis 0,6MPa und einer Flächenbelastung von 2m³ bis 15m³ Wasser/m² Fläche und Stunde die Entölungsschichten durchströmen, das Verhältnis (H:D) der Höhen (H) der Entölungsschichten zu ihrem Durchmesser (D) bis zu 1,2; 1,7; 2,2; oder bis zu 1,2; 2,2; 3,2 in Strömungsrichtung zunimmt und die Korngrößen in den Entölungsschichten adäquat zum Dispersionsgrad in Strömungsrichtung von 1,5 bis 2,5 mm Durchmesser; 1,25 bis 1,5 mm Durchmesser; 0,5 bis 1,25 mm Durchmesser abnehmen.According to the invention the object is achieved by the de-oiled waters consisting of hydrophobic material with coalescing and adsorptive Entölungsschichten having a temperature of 360K to 425 K, a pressure of 0.1 to 0.6 MPa and a surface load of 2m ³ to 15m ^{3 of} water / m ² area and hour flow through the deoiling layers, the ratio (H: D) of the heights (H) of the deoiling layers to their diameter (D) up to 1.2; 1.7; 2.2; or up to 1.2; 2.2; 3.2 increases in the flow direction and the grain sizes in the de-oiling layers adequately to the degree of dispersion in the flow direction of 1.5 to 2.5 mm in diameter; 1.25 to 1.5 mm diameter; Remove 0.5 to 1.25 mm diameter.

Es ist zweckmäßig, als Entölungsmaterial teilverkokten Ascheschwemmxyfit (ASX) zu verwenden und als Zulauftemperatur 418K, als Druck0,5MPa und als Flächenbelastung 5m³/m²h zu wählen.It is expedient to use as a deoiling partially coked ash flocking (ASX) and to choose as inlet temperature 418K, as Druck0.5MPa and surface loading 5m ³ / m ² h.

Eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens sollte aus einer Vorabscheidekammer und mehreren funktionellen Entölungseinheiten bestehen, wobei jede Einheit als kombinierte Adsorptions-, Koaleszenz- und Abscheidevorrichtung wirksam wird, die miteinander leitend in Verbindung stehen. In den funktionellen Entölungseinheiten sind den Entölungsschichten Abscheidekammern zur separaten Entnahme der zu grobdispersen Teilchen agglomerierten Öltröpfchen zugeordnet, diese sind durch ein Lochblech von den Entölungsschichten getrennt.A plant for carrying out the process should consist of a pre-separation chamber and a plurality of functional de-oiling units, each unit functioning as a combined adsorption, coalescing and separating device which conductively communicate with each other. In the de-oiling functional units, separating chambers for the separate removal of the coarse-particle size agglomerated oil droplets are associated with the de-oiling layers; these are separated from the de-oiling layers by a perforated plate.

Die Abscheidekammern sind zweckmäßig als sich in Strömungsrichtung verjüngende kegelstumpfförmige Behälter ausgebildet, die mit ihrer offenen Basis im Randbereich mit dem Lochblech und der Behälterwand dicht verbunden sind. In den Seitenwänden der Behälter sind in Strömungsrichtung im 1. Drittel Öffnungen mit Leitblechen angeordnet, die im spitzen Winkel zur Seitenwand und zur Strömungsrichtung geneigt sind.The deposition chambers are expediently designed as frustoconical containers tapering in the flow direction, which are tightly connected with their open base in the edge region to the perforated plate and the container wall. In the side walls of the containers openings with guide plates are arranged in the flow direction in the third third, which are inclined at an acute angle to the side wall and the flow direction.

Es ist zweckmäßig, den Leitblechwinkel in den Abscheidekammern der Entölungseinheiten mit 45° und in der Vorabscheidekammer mit 30° zu wählen. Außerdem sollte die Neigung der Leitbleche in den Abscheidekammern nach innen und in der Vorabscheidekammer nach außen hin gerichtet sein.It is expedient to choose the baffle angle in the separation chambers of de-oiling units with 45 ° and in the pre-separation chamber with 30 °. In addition, the inclination of the baffles in the deposition chambers should be directed inwardly and in the pre-separation chamber to the outside.

Den Zulaufanschluß sollte man im Boden der Vorabscheidekammer anordnen, in dem auch ein Ablaßrohr mit Absperrventil angebracht sein sollte.The inlet connection should be located in the bottom of the pre-separation chamber, in which a drain pipe with shut-off valve should be installed.

Im Deckel der letzten bzw. obersten Entölungseinheit kann ein Ablaufanschluß angeordnet sein.In the cover of the last or top Entölungseinheit a drain port can be arranged.

Im Betriebszustand wird das ölige Wasser in die Vorabscheidekammer eingeleitet, durchströmt die einzelnen funktionellen Entölungseinheiten und wird dabei entölt und gereinigt.In operation, the oily water is introduced into the pre-separation chamber, flows through the individual functional Entölungseinheiten and is thereby de-oiled and cleaned.

Durch die besondere Gestaltung und Anordnung der Abscheidekammern nach den Entölungsschichten sammelt sich das agglomerierte Öl jeweils an der Unterseite der Kammerdecke und kann diskontinuierlich abgezogen werden. Mittels des Ablaßrohres am Boden der Vorabscheidekammer werden die grobdispersen Verunreinigungen diskontinuierlich abgelassen.Due to the special design and arrangement of the deposition chambers after the de-oiling layers, the agglomerated oil collects in each case at the bottom of the chamber ceiling and can be withdrawn discontinuously. By means of the drain pipe at the bottom of Vorabscheidekammer the coarsely dispersed impurities are discharged discontinuously.

-з- 227 475 8-z- 227 475 8

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Im zylinderförmigen Behälter 1, welcher durch Lochbleche 2 unterteilt ist, sind eine Vorabscheidekammer 3 und funktioneile Entölungseinheiten 4,5 angeordnet. An den Stirnseiten ist der Behälter 1 mit je einem Deckel 6 verschlossen. Am unteren Deckel 6 sind ein Zulaufanschluß 7 und ein Ablaßrohr 8 mit Ventil 9 und am oberen Deckel 6 ein Ablaufanschluß 10 angeordnet. In der Vorabscheidekammer 3 und den funktionellen Entölungseinheiten 4, 5 befinden sich Abscheidevorrichtungen, die als kegelstumpfförmige Behälter 11,12,13 ausgebildet und im Randbereich 14 dichtend mit den Lochblechen 2 sowie der Behälterwand verbunden sind. In den Behältern 11,12,13 befinden sich mit Leitblechen 15,16 versehene Öffnungen 17,18. Der Neigungswinkel der Leitbleche 16 in den Entölungseinheiten 4 und 5 beträgt 45°, wobei diese nach innen geneigt sind. Die Leitbleche 15 in der Vorabscheidekammer 3 sind mit 30° nach außen geneigt.In the cylindrical container 1, which is divided by perforated plates 2, a pre-separation chamber 3 and functional de-oiling units 4,5 are arranged. At the end faces of the container 1 is closed, each with a lid 6. At the lower cover 6, a supply port 7 and a drain pipe 8 with valve 9 and the upper cover 6, a drain port 10 are arranged. In the pre-separation chamber 3 and the functional de-oiling units 4, 5 there are separation devices, which are formed as frusto-conical containers 11, 12, 13 and sealingly connected to the perforated plates 2 and the container wall in the edge region 14. In the containers 11,12,13 are provided with baffles 15,16 openings 17,18. The angle of inclination of the baffles 16 in the de-oiling units 4 and 5 is 45 °, wherein these are inclined inwards. The baffles 15 in the pre-separation chamber 3 are inclined at 30 ° to the outside.

Die Vorabscheidekammer 3 ist mit einem Olentnahmerohr 19 und einem Ventil 20 versehen. Die Behälter 12,13 sind ebenfalls mit einem Olentnahmerohr 21, 22 und einem Ventil 23, 24 versehen. Jede funktioneile Einheit ist außerdem mit einer Entölungsschicht 25 versehen, welche auf dem Lochblech 2 aufliegt und im Aufwärtsstrom durchflossen wird.The pre-separation chamber 3 is provided with a oil withdrawal pipe 19 and a valve 20. The containers 12,13 are also provided with a Olentnahmerohr 21, 22 and a valve 23, 24. Each functional unit is also provided with a de-oiling layer 25, which rests on the perforated plate 2 and flows through in an upward direction.

Bei Inbetriebnahme wird das zu reinigende Medium durch den Zulauf 7 zunächst in die Vorabscheidekammer 3 geleitet. Hier erfolgt eine Grobabscheidung und ein erstes Absetzen des Öles, welches entsprechend seines spezifischen Gewichtes sich unterhalb des Randbereiches 14 sammelt und über das Olentnahmerohr 19 abgezogen werden kann. Über das Ablaßrohr 8 kann der sedimentierende Ölschlamm abgelassen werden.When commissioning the medium to be cleaned is first passed through the inlet 7 in the pre-separation chamber 3. Here, a coarse separation and a first settling of the oil, which collects according to its specific weight below the edge region 14 and can be withdrawn via the Olentnahmerohr 19. About the drain pipe 8, the sedimenting oil sludge can be drained.

Das vorgefilterte Medium fließt nun im Aufwärtsstrom durch die Öffnungen 17 des Behälters 11 und das Lochblech 2 in die nachfolgende Entolungseinheit 4. Hier sammelt sich das agglomerierte Öl unterhalb des Deckels des Behälters 26 und kann über das Olentnahmerohr 21 abgelassen werden. Das Medium strömt nun weiter durch die Öffnung 18 und ein weiteres Lochblech 2 zur nächsten funktionellen Entolungseinheit, in der sich der Adsorptions-, Koaleszenz- und Abscheidevorgang analog wiederholt.The pre-filtered medium now flows in an upward flow through the openings 17 of the container 11 and the perforated plate 2 in the subsequent Entolungseinheit 4. Here, the agglomerated oil collects below the lid of the container 26 and can be discharged via the Olentnahmerohr 21. The medium then continues to flow through the opening 18 and another perforated plate 2 to the next functional Entolungseinheit in which the adsorption, coalescence and separation process is repeated analogously.

Das gereinigte Wasser gelangt über den Ablauf 10 zur weiteren Verwertung.The purified water passes through the drain 10 for further use.

Claims

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invention claim

A process for the de-oiling of condensates and waters with femstverteilten free Olanteilen by means of multi-stage, working in the upflow filter, characterized in that the oiled water with a feed temperature of 360 K to 425 K, a pressure of 0.1 to 0.6 MPa and a Surface load of 2-15 m ³ water / m ² and hour two or more Entolungsschichten flow with the same or different Schutthohe that the Entolungsschichten of hydrophobic Entolungsmaterial exist with coalescing and adsorptive properties and the high (H) of the individual Entolungsschichten to their diameter (D. ) in the ratio (HD) to 1.2, 1.7, 2.2 or up to 1.2, 2.2, 3.2 in the direction of flow, wherein the Entolungsmaterial preferably consists of ash Schwemmxylit (ASX), whose grain size adequately to the degree of dispersion in Stromungsnchtung gradually decreases from 1.5 to 2.5 mm in diameter, 1.25-1.5 mm in diameter, 0.5 to 1.25 mm in diameter and the Zulau preferably 418 K, the pressure 0.5 MPa and the surface load 5m ³ / m ² h

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