DD251783A1

DD251783A1 - Verfahren und vorrichtung zur entstaubung und entteerung von rohgas und zur rueckfuehrung des teer-staub-gemisches in den generator

Info

Publication number: DD251783A1
Application number: DD29330086A
Authority: DD
Inventors: Dieter Eidner; Dieter Roscher; Eberhard Mehnert; Ulrich Mueller; Wilhelm Mottitschka; Siegfried Paul; Bernd Meyer; Wilhelm Hoppe
Original assignee: Freiberg Brennstoffinst
Priority date: 1986-07-31
Filing date: 1986-07-31
Publication date: 1987-11-25

Abstract

Die Erfindung betrifft die Entstaubung/Entteerung des Rohgases aus Druckgasgeneratoren und die Rueckfuehrung des gebildeten Teer-Staub-Gemisches in den Druckgasgenerator. Das Ziel der Erfindung ist die Verbesserung der Oekonomie und die Verringerung der Umweltbelastung der Festbettdruckvergasung. Daraus leitet sich die Aufgabe ab, ein Verfahren und eine Vorrichtung so zu konzipieren, dass die Gewinnung eines wasserfreien bzw. nahezu wasserfreien Teer-Staub-Gemisches ermoeglicht. Erfindungsgemaess wird ein in der zweiten Reinigungsstufe erzeugtes Teer-Staub-Gemisch durch das Rohgas auf ein oberhalb des Druckgasgenerators gelegenes Niveau in einen Abscheidebehaelter gefoerdert. Das im Abscheidebehaelter abgeschiedene Teer-Staub-Gemisch wird in den Druckgasgenerator zurueckgefuehrt. Figur

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die zugehörige Vorrichtung zur Entstaubung und Entteerung des Rohgases aus Druckgasgeneratoren und die Rückführung des gebildeten Teer-Staub-Gemisches in den Druckgasgenerator.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Praktiziert wird derzeit die Entstaubung und Entteerung des Rohgases von mit Braunkohlenbriketts betriebenen Druckgasgeneratoren in Waschkühlern durch Verdüsen von Umlaufwasser. Dabei entsteht ein Teer-Staub-Wassergemisch mit hohem Wasseranteil. Dieses Gemisch wird nach der Entspannung in Absetzbecken in eine wäßrige Phase und ein wasserhaltiges Teer-Staub-Gemisch getrennt.

Die Nutzung dieses wasserhaltigen Teer-Staub-Gemisches ist problematisch. Es wird deshalb nach der Mischung mit Rohbraunkohle lediglich als Brennstoff für Dampferzeuger genutzt.

Weitere Nachteile dieser Lösung sind die hohen technischen Aufwendungen und die hohe Umweltbelastung.

Zur Eleminierung der genannten Nachteile wird vorgeschlagen (DD 156711) in den Waschkühler nur soviel Wasser einzudüsen, daß dieses vollständig verdampft und sich eine Rohgasaustrittstemperatur am Waschkühlerausgang einstellt, die mindestens bis 2OK unter dem Teertaupunkt und mindestens 5OK über dem Wasserdampftaupunkt liegt.

Auf diese Weise soll ein wasserfreies Kondensat im Waschkühler anfallen. Die Entstaubung des Rohgases im Waschkühler soll durch eine Kreislaufführung des im Sumpf anfallenden Teer-Staub-Gemisches erreicht werden.

Das im Waschkühlersumpf anfallende Teer-Staub-Gemisch wird mittels einer Pumpe in den Druckgasgenerator zurückgeführt.

Um die Pumpfähigkeit des Teer-Staub-Gemisches zu gewährleisten, wird in den Waschkühler zusätzlich staubarmes Teeröl eingespeist und in den Generator zurückgeführt.

Der Hauptnachteil dieser Lösung besteht in der Bereitstellung geeigneter Pumpen für das Teer-Staub-Gemisch.

Weiter wird in der Erfindungsbeschreibung (WP C10J/275412/0) die Rückführung des Teer-Staub-Gemisches über die Kohleschleuse in den Druckgasgenerator vorgeschlagen.

Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß Störungen in der Bekohlung des Druckgasgenerators eintreten können.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Verbesserung der Ökonomie und die Verringerung der Umweltbelastung des Verfahrens der Festbettdruckvergasung.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und die zugehörige Vorrichtung zu schaffen, das das im Druckgasgenerator erzeugte Rohgas weitestgehend entstaubt und entteert, die Gewinnung eines wasserfreien bzw. nahezu wasserfreien Teer-Staub-Gemisches ermöglicht und günstige Bedingungen für die Rückführung dieses Teer-Staub-Gemisches in den Generator schafft.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß das zu entstaubende und zu entteerende Rohgas durch Eindüsung von Wasser bzw. wäßrigem Kondensat in einen Freiraum im gesamten Reinigungssystem auf eine Temperatur abgekühlt wird, die wesentlich unterhalb des Teertaupunktes aber noch oberhalb bzw. gerade im Bereich das Wasserdampftaupunktes des Rohgases liegt, daß sich an diese erste Kühl- und Reinigungsstufe eine zweite, mit dem gebildeten Teer-Staub-Gemisch gefüllte, Reinigungsstufe anschließt, in der das Rohgas in Form von Blasen durch das Teer-Staub-Gemisch strömt, daß sich an die zweite Reinigungsstufe ein Rohrstück anschließt, in der, das gebildete Teer-Staub-Gemisch mit Hilfe der Gasströmung in einen Abscheidebehälter zum Trennen von Gas und Flüssigkeit gefördert wird, der oberhalb des Druckgasgenerators angeordnet ist, daß das aus dem Rohgas insgesamt erzeugte Teer-Staub-Gemisch aus dem Abscheidebehälter unter Wirkung der Schwerkraft oder mit Hilfe eines Treibmittels wie z.B. Dampf oder über eine Schleuse in den Druckgasgenerator zurückgeführt wird.

Weitere Kennzeichen-der Erfindung sind, daß in der zweiten Reinigungsstufe durch die Bildung gasreicher und gasfreier bzw. . gasarmer Zonen ein innerer Flüssigkeitsumlauf erzeugt werden kann, daß aus dem Abscheidebehäiterein Rückfluß des Teer-Staub-Gemisches in die erste oder zweite Reinigungsstufe unter Wirkung der Schwerkraft oder mit Hilfe eines Fördermediums wie Dampf oder Wasser erfolgen kannunddaß der Abscheidebehälter als Zentrifugalabscheider ausgeführt sein kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zwei Behältern besteht, wobei der die erste und zweite Kühl- und Reinigungsstufe enthaltende Behälter zylinderförmig ausgebildet ist, daß der die erste Kühl- und Reinigungsstufe bildende Freiraum aus zwei Teilräumen besteht, wobei der erste Teilraum das Oberteil des zylinderförmigen Behälters bildet und der zweite Teilraum ein axial im zylinderförmigen Behälter angeordnetes Quenchrohr ist, daß in diesem Quenchrohr ein Venturirohr angeordnet sein kann, daß das Rohgas in den ersten Teilraum seitlich einströmt und daß in diesem Teilraum das Kühlmedium eingedüst wird, daß das den zweiten Teilraum bildende Quenchrohr die Verbindung zwischen dem im Oberteil des Behälters angeordneten Teilraum und der im Unterteil des Behälters angeordneten zweiten Kühl- und Reinigungsstufe herstellt und in das in der zweiten Reinigungsstufe angeordnete Teer-Staub-Gemisch hineinragt, daß am Ende des den zweiten Teilraum bildenden Quenchrohres eine Gasverteilungseinrichtung angeordnet ist, die entweder kegelförmig oder zylinderförmig ausgeführt und Schlitzen versehen ist, daß die Unterteilung der zweiten Kühl-und Reinigungsstufe in gasreiche und gasfreie bzw. gasarme Zonen durch zylinderförmige Leitbleche erfolgt, daß der Stutzen an den das den ersten und zweiten Behälter verbindende Rohrstück anschließt, in Höhe des vorgesehenen Flüssigkeitsstandes der zweiten Reinigungsstufe liegt, und daß der zweite Behälter als Zentrifugalabscheider ausgeführt ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an einem in der zugehörigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Das im Druckgasgenerator 1 erzeugte Rohgas strömt seitlich in den Kopf 2 des ersten Behälters 3 ein.

Im freien Raum des Kopfes 2 wird Wasser bzw. aus dem nachgeschalteten Abhitzekessel über die Leitung 5 rückgeführtes ' Kondensat mittels der Düse 4 versprüht.

Die Menge dieses Kühlmediums wird im Normalfall so geregelt, daß die Gasaüstrittstemperatur aus dem Reinigungssystem gerade noch oberhalb des Wasserdampftaupunktes des Rohgases liegt. Auf diese Weise wird erreicht, daß das gebildete Teer-Staub-Gemisch wasserfrei anfällt.

Wird bei ungünstigen Bedingungen viel Staub aus dem Generator ausgetragen, so kann durch Herabsetzen der Fließfähigkeit des Teer-Staub-Gemisches die Funktionsfähigkeit des Kühl- und Reinigungssystems aufgehoben werden. In diesem Fall ist durch Anfahren des Wasserdampftaupunktes des Rohgases im Teer-Staub-Gemisch gezielt ein begrenzter Wassergehalt einzustellen, der die Fließfähigkeit des Teer-Staub-Gemisches aufrecht erhält.

Weiterhin wird dem Kopf 2 rückgeführtes Teer-Staub-Gemisch über die Leitung 6 zugeführt, das mittels, der Düse 7 versprüht

Das im Kopf 2 vorgekühlte und vorgereinigte Rohgas gelangt gemeinsam mit dem zugeführten Wasser bzw. Kondensat und dem rückgeführten Teer-Staub-Gemisch in das Quenchrohr 8, in dem durch den Einbau eines Venturirohres 9 zur Zerstäubung der Flüssigkeit eine weitere Kühlung und Reinigung des Rohgases erfolgt.

Das im Quenchrohr 8 weiter gekühlte und gereinigte Rohgas gelangt über den Gasverteiler 10 in Form von Gasblasen in das in dem Ringraum 11 zwischen Quenchrohr 8 und Wandung des ersten Behälters 3 angeordnete Teer-Staub-Gemisch. In diesem Ringraum 11 findet durch den intensiven Stoff- und Wärmeaustausch zwischen den Gasblasen und der umgebenden Flüssigkeit eine weitere Kühlung und Reinigung des Rohgases statt.

Das im Ringraum 11 gebildete Gemisch aus Gasblasen und Teer-Staub-Gemisch strömt gemeinsam über die Leitung 12 zum als Zentrifugalabscheider ausgebildeten Abscheidegefäß 13, das oberhalb des Druckgasgenerators 1 und des Behälters 3 angeordnet ist. Der Gasabgangsstutzen 14 ist deshalb in Höhe des vorgesehenen Flüssigkeitsstandes im Ringraum 11 angeordnet. In der Leitung 12 findet eine weitere Kühlung und insbesondere Reinigung des Rohgases statt. Im Abscheider 13 erfolgt die Trennung des Teer-Staub-Gemisches vom Rohgas, das über die Leitung 15 abströmt und weiteren Anlagen zur Kühlung und Reinigung zugeführt wird.

Das im Abscheidebehälter 13 abgetrennte Teer-Staub-Gemisch sammelt sich im Sumpf 16 und fließt dort entweder über die Leitung 6 in den Kopf 2 des Behälters 3 oder über die Leitung 17 in den Druckgasgenerator 1.

Die in den Druckgasgenerator 1 zurückgeführte Teer-Staub-Menge entspricht dabei der im System erzeugten Menge an Teer-Staub-Gemisch und dient zur Standhaltung im Sumpf 16.

Der Transport des Teer-Stau b-Gemisches aus dem Sumpf 16 in den Behälter 3 bzw. den Druckgasgenerator 1 kann durch die Zuführung von Treibdampf zu den Injektoren 20 und 21 über die Leitungen 18 bzw. 19 unterstützt werden.

Claims

1. Verfahren zur Entstaubung und Entleerung von Rohgas sowie zur Rückführung des gebildeten Teer-Staub-Gemischesin den Druckgasgenerator bestehend aus zwei Reinigungsstufen, bei dem in einer ersten Reinigungsstufe durch Eindüsung von Wasser bzw. wässrigem Kondensat das Rohgas auf eine Temperatur abgekühlt wird, die wesentlich unterhalb des Teertaupunktes aber oberhalb bzw. gerade in Höhe des Wasserdampftaupunktes des Rohgases liegt, und in der zweiten Reinigungsstufe die Abscheidung des kondensierten Teeres gemeinsam mit dem Staub erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidung des Teeres und Staubes in der zweiten Reinigungsstufe in einem Teer-Staub-Gemisch erfolgt, das vom Rohgas in Form von Blasen durchströmt wird, daß das zur Entteerung und Entstaubung dienende Teer-Staub-Gemisch durch Abscheidung aus dem Rohgas gebildet wird, daß sich an die zweite Reinigungsstufe ein Förderrohr anschließt, in dem das in der zweiten Reinigungsstufe erzeugte Teer-Staub-Gemisch durch das in diesem Förderrohr gleichfalls strömende Rohgas auf ein oberhalb der Einleitungsstelle des Teer-Staub-Gemisches in den Druckgasgenerator gelegenes Niveau gefördert wird, daß auf diesem Niveau ein Abscheidebehälter zum Trennen von Gas und Flüssigkeit angeordnet ist, und daß das im Abscheider abgeschiedene Teer-Staub-Gemisch unter Wirkung der Schwerkraft oder mit Hilfe eines Treibmittels wie z. B. Dampf oder über eine Schleuse in den Druckgasgenerator zu rückgeführt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bestehend aus zwei Behältern, wobei der die erste und zweite Reinigungsstufe enthaltende Behälter zylinderförmig ausgebildet ist, die erste Reinigungs- und Kühlstufe aus einem ersten, das Oberteil der zylinderförmigen Vorrichtung bildenden Teilraum und einem zweiten Teilraum besteht, der ein axial in der Vorrichtung angeordnetes Quenchrohr ist, in das ein Venturrohr eingebaut sein kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Quenchrohr in das Teer-Staub-Gemisch, das sich in der zweiten Reinigungsstufe befindet, die im Unterteil des ersten, zylinderförmigen Behälters angeordnet ist,

- ausreichend weit hineinragt, daß am Ende des Quenchrohres eine Gasverteilungsvorrichtung angeordnet ist, die entweder kegelförmig oder zylinderförmig ausgeführt ist, daß der Stutzen, an den das den ersten und den zweiten Behälter verbindende Rohrstück anschließt, in Höhe des vorgesehenen Flüssigkeitsstandes der zweiten Reinigungsstufe liegt und daß der zweite Behälter als Abscheidebehälter, z. B. als Zentrifugalabscheider ausgeführt ist.