DD240560A1 - METHOD FOR PROCESSING GAS WAISTERS OF COOLED GRAVING - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Kohleveredlung, insbesondere auf die beim Prozess anfallenden Gaswaesser. Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zu finden, durch welches der groesste Teil der bei hoeherer Temperatur kondensierenden Teere und Oele aus den Kondensaten gewinnbar sind. Aufgabe ist es, staubarme als auch staubreiche Kondensate verwerten zu koennen und eine relativ komplexe Loesung vorzulegen. Das wird dadurch erreicht, dass die Kondensate in vorzugsweise drei Temperaturstufen gewonnen werden, und dass ein Teil von ihnen als Teilstrom und aus anderen Temperaturstufen als Gesamtmenge nach Gasscheider und Druckscheider nach entsprechender Druckerhoehung dem Prozess wieder als Waschwasser zugefuehrt wird. Die anderen nicht zurueckgefuehrten Gaswassermengen werden entspannt und einer Wasseraufbereitung unterzogen, wonach das dabei anfallende Feststoff-Teer-Oel-Wasser-Gemisch zur Nutzung und das emulsierfreie Wasser zur Entphenolung geleitet werden.The invention relates to the field of coal refinement, in particular to the resulting gas in the process gas. The aim of the invention is to find a method by which the largest part of the condensing at higher temperature tars and oils from the condensates can be obtained. The task is to be able to utilize low-dust as well as dust-rich condensates and present a relatively complex solution. This is achieved in that the condensates are obtained in preferably three temperature levels, and that a part of them as a partial flow and from other temperature levels as a total amount after gas separator and pressure separator after appropriate pressure increase the process is recycled as wash water. The other non-returned amounts of gas water are decompressed and subjected to water treatment, after which the resulting solid-tar-oil-water mixture for use and the non-emulsifying water are led to Entphenolung.
Description
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Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Kohledruckvergasung im Festbett, insbesondere auf die beim Prozeß anfallenden Kondensate.The invention relates to the field of coal pressure gasification in a fixed bed, in particular to the costs incurred in the process condensates.
Bei der Kühlung des im Prozeß der Kohledruckvergasung erzeugten Rohgases fallen in den einzelnen Temperaturstufen Kondensate an. Diese enthalten unterschiedliche Mengen flüssiger Kohlenwasserstoffe, wie Teer, Teeröl, Mittelöl und unterschiedliche Mengen fester Bestandteile, bestehend aus Kohlenstaub und Asche. Beim derzeitig großtechnisch angewendeten Verfahren werden die Kondensate der einzelnen Temperaturstufen von 2000C bis 1300C entspannt und anschließend einem Absetzbecken zugeführt. Im Absetzbecken erfolgt durch Sedimentation unter atmosphärischem Druck die Abtrennung der festen Phase. Die angefallenen Teere und Öle sind weitestgehend an den Feststoff gebunden. Das so entstandene Teerschlamm-Produkt wird der energetischen Nutzung zugeführt. Das geklärte Phenolwasser aus dem Überlauf des Teerabsetzbeckens wird zu ca. zwei Dritteln wieder auf Druck gebracht und den Waschkühlern als Waschwasser zugeführt. Das restliche Drittel wird nach einer Entphenolung und Abwasserreinigung aus dem Prozeß abgeführt. Die Kondensate der Mittelölstufe bis 130°C werden getrennt in einer Mittelöldruckscheidung verarbeitet, welche nicht Gegenstand der weiter unten folgenden Erfindung ist. Das Verfahren ist mit zahlreichen Nachteilen behaftet.In the cooling of the raw gas generated in the process of coal pressure gasification fall in the individual temperature stages condensates. These contain different amounts of liquid hydrocarbons, such as tar, tar oil, middle oil and different amounts of solid components, consisting of coal dust and ash. In the currently industrially applied method, the condensates of the individual temperature stages of 200 0 C to 130 0 C are relaxed and then fed to a settling tank. In the settling tank, the separation of the solid phase takes place by sedimentation under atmospheric pressure. The incurred tars and oils are largely bound to the solid. The resulting tar slurry product is used for energy purposes. The clarified phenol water from the overflow of the tar settling tank is brought to about two thirds back to pressure and fed to the washing coolers as washing water. The remaining third is removed from the process after dephenolysis and wastewater treatment. The condensates of the middle oil stage up to 130 ° C are processed separately in a medium oil pressure separation, which is not the subject of the invention below. The process has numerous disadvantages.
So können die anfallenden Teere und Öle nicht gewonnen und einer weiteren Nutzung zugeführt werden. Durch die Entspannung wird die Emulsionsbildung gefördert. Damit ist die Funktion der Absetzbecken eingeschränkt. Da alle Kondensate bis auf Atmosphärendruck entspannt werden, fällt eine große Menge Dämpfegas an, welche einen Großen Aufwand zur Dämpfegaskühlung bedingt. Des weiteren entsteht ein beträchtlicher Energiebedarf für die Druckerhöhung des Waschwassers. Durch die Entspannung der großen, zum Teil feststoffbeladenen Wassermengen tritt hoher Verschleiß an den Entspannern auf. Aus der Literatur sind einige Lösungen bekannt, welche Teile der genannten Nachteile beseitigen sollen. : „Thus, the resulting tars and oils can not be recovered and used for further use. By relaxing the emulsion formation is promoted. This limits the function of the settling tanks. Since all condensates are expanded to atmospheric pressure, a large amount of damping gas accumulates, which requires a great deal of steam gas cooling. Furthermore, there is a considerable energy requirement for the pressure increase of the wash water. Due to the relaxation of the large amounts of water, some of which are laden with solids, high levels of wear on the relaxers occur. From the literature some solutions are known which are intended to eliminate parts of the mentioned disadvantages. : "
Nach DD-WP 53370 ist ein Verfahren bekannt, in dem eine Abscheidung des Teeres bei einem Systemdruck von 0,8MPa in einem nach dem Scheideflaschenprinzip arbeitenden Druckscheider erfolgt. Dieses Verfahren ermöglicht zwar eine teilweise Gewinnung des Teeres, beseitigt aber nicht die anderen aufgeführten Nachteile, da die Kondensate bis unter den Wasserdampfpartialdruck entspannt werden. Im DD-WP 48834 ist eine Vorrichtung genannt, die eine Abtrennung von Teeren und Ölen sowie einen Abzug des Feststoffes nach dem Rundeindickerprinzip ermöglicht. Diese Vorrichtung arbeitet ebenfalls bei atmosphärischem Druck und könnte deshalb bestenfalls als Zusatz für das Absetzbecken verwendet werden. Die aufgeführten Nachteile sind damit nicht beseitigt. Ähnliches gilt für die im DD-WP 121877 beschriebenen Vorrichtung zur Trennung durch Dekantation von heterogenen Gemischen. Diese Vorrichtung wird ebenfalls unter atmosphärischem Druck betrieben. Im DD-WP 150758 wird ein Waschwasserkreislauf beschrieben. Nach dieser Erfindung verbleibt der als Waschwasser für die Waschkühler vorgesehene Teile der Kondensate unter Druck, wodurch Dämpfegasanfall und Energiebedarf gesenkt werden. Eine Abtrennung von Teer, Öle oder Feststoff aus dem Kreislaufwasser ist jedoch vorgesehen. Ein ähnliches Verfahren wird im DD-WP C10 K/229986.6 erklärt. Hier ist eine Erwärmung der als Waschwasser vorgesehenen kälteren Kondensate durch die wärmeren Kondensate vorgesehen. Die Abscheidung von Öl ist ebenfalls nicht vorgesehen.According to DD-WP 53370 a method is known in which a deposition of the tar takes place at a system pressure of 0.8 MPa in a working principle according to the Scheideflaschenscheider. Although this method allows a partial recovery of the tar, but does not eliminate the other disadvantages listed, since the condensates are relaxed to below the partial pressure of water vapor. In DD-WP 48834 a device is called, which allows a separation of tars and oils and a deduction of the solid according to the Rundindickerprinzip. This device also operates at atmospheric pressure and therefore could best be used as an additive to the sedimentation tank. The listed disadvantages are not eliminated. The same applies to the device described in DD-WP 121877 for separation by decantation of heterogeneous mixtures. This device is also operated under atmospheric pressure. DD-WP 150758 describes a washing water circuit. According to this invention, the intended as washing water for the wash cooler parts of the condensates remains under pressure, whereby Dämpfegasanfall and energy consumption can be reduced. However, a separation of tar, oils or solid from the circulating water is provided. A similar procedure is explained in DD-WP C10 K / 229986.6. Here is a heating of the intended as washing water colder condensates provided by the warmer condensates. The separation of oil is also not provided.
Nach DD-WP C10l/260774.5istein Verfahren bekannt geworden, welchem die bei der Druckvergasung anfallenden Kondensate auf Atmosphärendruck entspannt und in eine Trenneinrichtung geleitet werden, aus welcher eine hoch feststoffhaltige Fraktion abgezogen wird, die der Druckvergasung wieder zugeführt wird. Dieses Verfahren sieht ebenfalls keine Gewinnung der Öle und Teere vor und weist die Nachteile der unter Atmosphärendruck arbeitenden Anlagen auf. Das DD-WP 156711 nennt ein Verfahren der Kühlung und Entstaubung von Druckvergasungsrohgas, welches eine Ölwäsche des Rohgases mit Rückführung in den Generator vorsieht. Die Abscheidung von Öl und Teer erfolgt ebenfalls drucklos. Eine gleichfalls bei Atmosphärendruck arbeitende Abscheidung von Teer und Öl wird im DD-WP 147682 beschrieben. Hier wird ein Teil des Sumpfproduktes aus dem Abhitzkessel dem Waschkühler direkt als Waschwasser zugeführt. Die restlichen Kondensate werden vorder Abscheidung gemischt und gekühlt.According to DD-WP C10l / 260774.5istein method has become known, which is reduced to the atmospheric pressure in the condensing condensate obtained in the pressure gasification and fed into a separator from which a high-solids fraction is withdrawn, which is fed back to the pressure gasification. This process also does not provide for the recovery of oils and tars and has the disadvantages of atmospheric pressure equipment. The DD-WP 156711 calls a method of cooling and dedusting of Druckvergasungsrohgas, which provides an oil scrubbing of the raw gas with recirculation into the generator. The separation of oil and tar is also depressurized. A likewise working at atmospheric pressure deposition of tar and oil is described in DD-WP 147682. Here, a portion of the bottom product from the heat recovery boiler is fed directly to the wash cooler as washing water. The remaining condensates are mixed before separation and cooled.
Mit allen genannten Verfahren können die aufgeführten Mängel nicht beseitigt werden.With all these procedures, the listed defects can not be eliminated.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, durch welches der größte Teil der bei höherer Temperatur kondensierenden Teere und Öle aus den Kondensaten der Kohledruckvergasung gewinnbar sind. Die Bildung von Emulsionen muß dabei eingeschränkt sein.The aim of the invention is to provide a method by which the greater part of the condensing at higher temperature tars and oils from the condensates of the coal-pressure gasification can be obtained. The formation of emulsions must be restricted.
Die anfallende Dämpfegasmenge und der Energiebedarf des Verfahrens müssen so gering wie möglich sein. Weiter ist der Butylacetatverbrauch der nachgeschalteten Entphenolungsanlage zu senken, und Verseifungen des Sulfosolvanextraktes sind zu verhindern.The accumulated amount of vapor gas and the energy requirement of the process must be as low as possible. Furthermore, the butyl acetate consumption of the downstream dephenolization plant must be reduced, and saponifications of the sulfosolvane extract should be prevented.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit der Teerscheidung für staubarme als auch staubreiche Kondensate der Druckvergasung von Weichbraunkohle zu schaffen, die im wesentlichen frei von den Mangeln der bekannten technischen Lösungen ist. Die bekannten Verfahren der Kohledruckvergasung besitzen, wie schon beschrieben, entweder Teerscheidungsanlagen, die für hohe Staubgehalte im Rohgas und damit im Kondensat mit der entsprechenden Verschleißschutzvorrichtung und offenen Sedimentieranlagen ausgerüstet sind, bei dem auf Grund der hohen Staubgehalte keine Emulsionen von Teer-Wasser-Gemisch auftreten können oder die für sehr geringe Staubgehalte im Rohgas mit entsprechenden Emulsionsbrecheinrichtungen ausgelegt sind. Das Wesen der Erfindung liegt darin, durch getrennte. Verarbeitung der einzelnen Gaswasserfraktionen entsprechend ihren Kondensationstemperaturen eine Ölabscheidung vor der Mischung und vor der Druckentlastung durchzuführen und den hohen Waschwasserbedarf aus nichtentspannten Kondensatoren zu decken.The object of the invention is to provide a way of tar separation for low-dust as well as dusty condensates of the pressure gasification of lignite, which is substantially free of the shortcomings of the known technical solutions. The known methods of coal gasification have, as already described, either Teerscheidungsanlagen that are equipped for high dust contents in the raw gas and thus in the condensate with the corresponding wear protection device and open Sedimentieranlagen where no emulsions of tar-water mixture occur due to the high dust contents can or are designed for very low levels of dust in the raw gas with appropriate emulsion breakers. The essence of the invention lies therein, by separate. Processing the individual gas water fractions according to their condensation temperatures to carry out an oil separation before mixing and before the pressure relief and to cover the high washing water demand from nichtentspannten capacitors.
Beim Einsatz aschearmer Weichbraunkohle fällt im Waschkühlerkondensat auf Grund des geringen Staubgehaltes im Rohgas nur wenig Staub an. Bei Mischung der Kondensate aus Waschkühler und Abhitzekessel und anschließender Entspannung auf Normalruck fällt eine stabile Teer-Öl-Staub-Wasser-Emulsion an, die entweder nur energetisch nutzbar ist oder durch erhöhte Aufwendungen durch stoffliche Trennverfahren einer weiteren Verwendung zugeführt werden kann. Erfindungsgemäß werden diese Nachteile durch eine getrennte Verarbeitung der Kondensatfraktionen mit separater Ölabscheidung unter Druck beseitigt.When using low-ash soft lignite falls in the scrubber condensate due to the low dust content in the raw gas only a little dust. When mixing the condensate from the scrubber and waste heat boiler and subsequent relaxation to normal pressure falls to a stable tar-oil-dust-water emulsion, which is either only energetically usable or can be supplied by increased expenses by material separation processes of further use. According to the invention, these disadvantages are eliminated by separate processing of the condensate fractions with separate separation of oil under pressure.
Dazu werden die im Waschkühler, im Abhitzekessel und in der Abhitzestation und im 1. Kondensationskühler anfallenden Kondensate, die im Prozeß bei jeweils absinkenden Temperaturstufen anfallen, separat abgezogen und einer weiteren Behandlung unterzogen. Dabei wird dem Waschkühler ein Teilstrom aus dem Kondensat der höchsten Temperaturstufe nach erfolgter Ölabscheidung, aber ohne Entspannung nach Druckerhöhung wieder zugeführt. Ebenso wird ein Teilstrom aus dem Kondensat der nächst niedrigen Temperaturstufe nach Ölabscheidung, aber auch ohne Entspannung und nach Druckerhöhung zum Waschkühler zurückgeführt. Insbesondere jedoch wird dem Waschkühler die gesamte Menge des Abhitzekesselkondensates nach Gasabscheidung und ohne Entspannung nach Druckerhöhung zugeführt. Das nach der weiteren Behandlung gewonnene Öl kann in der chemischen Industrie stofflich genutzt werden. Beim Einsatz aschereicher Weichbraunkohle mit schwankenden Aschegehalten der Einsatzkohle steigt der Staubgehalt im Rohgas bis zum 150g/Nm3 Rohgas an. Die dafür entwickelten Teerscheidungsverfahren basieren auf dem Prinzip, daß auf Grund des Staub:ÖI-Verhältnisses keine Emulsionen anfallen und in Sedimentiereinrichtungen nach Wasserabzug transportfähige Teer-Staub-Wasser-Gemische entstehen. Aus den drucklosen Sedimentiereinrichtungen wird das für die Auswaschung des Staubesund zur Rohgaskühlung benötigte Waschwasser in einer Menge von ca. 1,2 kg Waschwasser/Nm3 Rohgas gewonnen. Die in den Sedimentierern anfallenden Teer-Staub-Gemische werden wiederum energetisch genutzt. Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet auch in diesem Falle durch die getrennte Kondensatverarbeitung mit Ölgewinnung einen sicheren Betrieb. Das an Staub gebundene Öl wird in den Öldruckschneiden so abgezogen, daß zusätzlich ein transportfähiges Öl-Staub-Wasser-Gemisch bereitgestellt wird, welches energetisch genutzt wird. Die hohen Waschwassermengen zur Auswaschung des Staubes im^ Rohgas werden zu einem Teil aus dem Waschkühlerkondensat gedeckt und zum anderen Teil aus dem gesamten Abhitzekondensat, wobei diese Kondensate nicht entspannt werden, sondern unter Druck der Wiederverwendung zugeführt werden.For this purpose, incurred in the washing cooler, the waste heat boiler and the waste heat station and in the first condensation condensers incurred in the process at each decreasing temperature levels, separately deducted and subjected to further treatment. In this case, the washing cooler, a partial flow of the condensate of the highest temperature level after the oil separation, but fed without relaxation after pressure increase again. Likewise, a partial stream from the condensate of the next low temperature stage after oil separation, but also returned to the scrubber without relaxation and after increasing the pressure. In particular, however, the entire amount of the waste heat boiler condensate is fed to the scrubber after gas separation and relaxation after pressure increase. The oil obtained after further treatment can be used in the chemical industry. When using ash-rich lignite with fluctuating ash contents of the coal used, the dust content in the raw gas increases up to 150 g / Nm 3 of raw gas. The Teerscheidungsverfahren developed for this purpose are based on the principle that arise due to the dust: oil ratio no emulsions and arise in sedimentation after draining transportable tar-dust-water mixtures. From the pressureless sedimentation the washing water needed for the leaching of the dust and the raw gas cooling in an amount of about 1.2 kg wash water / Nm 3 raw gas is recovered. The tar-dust mixtures accumulating in the sedimenters are in turn used energetically. The inventive method also allows in this case by the separate condensate processing with oil recovery safe operation. The bound to dust oil is withdrawn in the oil pressure cutting so that in addition a transportable oil-dust-water mixture is provided, which is energetically used. The high quantities of wash water for leaching the dust in the crude gas are partly covered by the wash cooler condensate and, secondly, by the entire waste heat condensate, these condensates not being relieved but being fed to reuse under pressure.
Sowohl beim Einsatz aschearmer als auch aschereicher Weich braunkohle wird erfindungsgemäß ein qualitätsgerechtes Wasser der nachgeschalteten Entphenolungsanlage zur Verfugung gestellt, welches den Butylacetatverbrauch senkt und eine Verseifung des Phenolsulfanextraktes verhindert.Both when using low ash and ash-rich soft lignite, a quality water according to the invention of the downstream Entphenolungsanlage is provided according to the invention, which lowers the butyl acetate consumption and prevents saponification of Phenolsulfanextraktes.
Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt eine technologische Anordnung der bei der Druckvergasung anfallenden Gasgewässer.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows a technological arrangement of incurred in the gasification of pressure gas water.
Das aus dem Generator der Festbettdruckvergasung austretende Rohgas 1 wird im Waschkühler 7 mit Waschwasser 18 gereinigt und gekühlt. In den nachgeschalteten Abhitzekessel 8 und der Abhitzestation 10 wird das Rohgas weiter abgekühlt. Der dabei anfallende Niederdruckdampf wird im Verbundsystem des Gaserzeugungsprozesses genutzt. In den Kondensationskühlern 12 und 14 wird das Rohgas auf ca. 25°C abgekühlt. Das aus dem 2. bis 4. Kondensationskühler 14 anfallende ammoniakreichen Kondensat wird über eine Mittelöldruckscheidung separat der Entphenolungsanlage zugeführt.The raw gas 1 leaving the generator of the fixed bed pressure gasification is cleaned and cooled in the washing cooler 7 with washing water 18. In the downstream waste heat boiler 8 and the Abhitzestation 10, the raw gas is cooled further. The resulting low-pressure steam is used in the composite system of the gas generation process. In the condensation coolers 12 and 14, the raw gas is cooled to about 25 ° C. The ammonia-rich condensate accumulating from the 2nd to 4th condensation coolers 14 is fed separately to the dephenolization plant via a medium oil pressure separation.
Das im Waschkühler 7 anfallende Kondensat 2 wird in Gasabscheidern 3 von mitgerissenem Rohgas getrennt und den Druckscheidern 4 zugeführt. Aufgabe der Druckscheider 4 ist es, einmal das Teeröl 19 abzutrennen und Zusatzwaschwasser den Waschwasserpumpen 17 zuzuführen.The resulting in the scrubber 7 condensate 2 is separated in gas separators 3 entrained raw gas and fed to the pressure separators 4. Task of the pressure separator 4 is once to separate the tar oil 19 and additional washing water to supply the wash water pump 17.
Dieses Waschwasser wird entsprechend dem Staubgehalt im Rohgas dem Waschkühler 7 zugeführt. Die Entspannung dieses Kondensates erfolgt in Entspannern 5, das drucklose Kondensat fließt zu den Wasserabscheidern 6.This wash water is supplied to the scrubber 7 according to the dust content in the raw gas. The relaxation of this condensate takes place in relaxers 5, the non-pressurized condensate flows to the water separators. 6
Das im Abhitzekessel 8 anfallende Kondensat 9 wird vom mitgerissenen Rohgas in dem Gasabscheider 3 abgetrennt und über die Waschwasserpumpen 17 dem Waschkühler wieder zugeführt.The condensate 9 accumulating in the waste heat boiler 8 is separated from the entrained raw gas in the gas separator 3 and fed back to the scrubber via the wash water pumps 17.
Es kommen sowohl Waschwasserrückführungen pro Generator als auch Sammelsysteme zur Anwendung.Both wash water returns per generator and collection systems are used.
Die in der Abhitzestation 10 und im 1. Kondensationskühler 12 anfallende Kondensate 11 und 13 werden gemeisam weiterverarbeitet analog der Verarbeitung der Waschkühlerkondensate.The condensates 11 and 13 produced in the waste heat station 10 and in the first condensation cooler 12 are further processed in a similar manner to the processing of the wash cooler condensates.
In Reihe sind angeordnet:In series are arranged:
— Gasabscheider 3- Gas separator 3
— Druckscheider4mitTeerölabzug 19- Pressure separator4 with oil extractor 19
— Entspanner 5.- Relaxer 5.
Die ammoniakarmen Kondensate werden gemeinsam den Wasserabscheidern 6 zugeführt, Die alle teer- bzw. staubhaltigen Abwasser des Gaswerkes verarbeiten können, und die wäßriges Teer-Öl-Staub-Gemisch zur energetischen oder stofflichen Nutzung 21 und emulsionsfreies Wasser 20 zur weiteren Aufarbeitung in der Entphenolungsanlage abgeben.The ammonia-poor condensates are fed together to the water separators 6, which can process all tar- or dust-containing wastewater of the gas works, and the aqueous tar-oil-dust mixture for energetic or material use 21 and emulation-free water 20 for further processing in the Entphenolungsanlage ,
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DD85280058A DD240560A1 (en) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | METHOD FOR PROCESSING GAS WAISTERS OF COOLED GRAVING |
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DD240560A1 true DD240560A1 (en) | 1986-11-05 |
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Family Applications (1)
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DD85280058A DD240560A1 (en) | 1985-08-28 | 1985-08-28 | METHOD FOR PROCESSING GAS WAISTERS OF COOLED GRAVING |
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Country | Link |
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1985
- 1985-08-28 DD DD85280058A patent/DD240560A1/en not_active IP Right Cessation
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