DD251783A1

DD251783A1 - METHOD AND DEVICE FOR DISCHARGING AND DEHUMIDIFYING RAW GAS AND FOR RETURNING THE TEER / DUST MIXTURE TO THE 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. FigurThe invention relates to the dedusting / Entteerung of the raw gas from compressed gas generators and the return of the tar-dust mixture formed in the compressed gas generator. The object of the invention is to improve the economy and reduce the environmental impact of fixed bed pressure gasification. From this, the task is derived to design a method and a device so that the recovery of an anhydrous or nearly anhydrous tar-dust mixture allows. According to the invention, a tar-dust mixture produced in the second purification stage is conveyed by the raw gas to a level above the pressure gas generator into a separation tank. The separated in the separation tank tar-dust mixture is returned to the compressed gas generator. figure

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

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.The invention relates to a method and the associated apparatus for dedusting and Entteerung of the raw gas from compressed gas generators and the return of the tar-dust mixture formed in the compressed gas generator.

Characteristic of the known technical solutions

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.Currently, the dedusting and Entteerung of the raw gas is operated by lignite briquettes compressed gas generators in washing coolers by atomizing circulating water. This produces a tar-dust-water mixture with a high water content. This mixture is separated after the relaxation in settling tank in an aqueous phase and a water-containing tar-dust mixture.

Die Nutzung dieses wasserhaltigen Teer-Staub-Gemisches ist problematisch. Es wird deshalb nach der Mischung mit Rohbraunkohle lediglich als Brennstoff für Dampferzeuger genutzt.The use of this water-containing tar-dust mixture is problematic. It is therefore used after mixing with raw lignite only as fuel for steam generators.

Weitere Nachteile dieser Lösung sind die hohen technischen Aufwendungen und die hohe Umweltbelastung.Other disadvantages of this solution are the high technical costs and the high environmental impact.

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.To eliminate the mentioned disadvantages, it is proposed (DD 156711) to inject only enough water into the washing cooler so that it completely evaporates and sets a raw gas outlet temperature at the wash cooler outlet which is at least 50K below the tarmac point and at least 50K above the steam dew point.

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.In this way, an anhydrous condensate incurred in the wash cooler. The dedusting of the raw gas in the scrubber should be achieved by recycling the tar-dust mixture that accumulates in the sump.

Das im Waschkühlersumpf anfallende Teer-Staub-Gemisch wird mittels einer Pumpe in den Druckgasgenerator zurückgeführt.The tar-dust mixture obtained in the scrubber sump is returned to the compressed gas generator by means of a pump.

Um die Pumpfähigkeit des Teer-Staub-Gemisches zu gewährleisten, wird in den Waschkühler zusätzlich staubarmes Teeröl eingespeist und in den Generator zurückgeführt.In order to ensure the pumpability of the tar-dust mixture, low-dust tar oil is additionally fed into the washing cooler and returned to the generator.

Der Hauptnachteil dieser Lösung besteht in der Bereitstellung geeigneter Pumpen für das Teer-Staub-Gemisch.The main disadvantage of this solution is the provision of suitable pumps for the tar-dust mixture.

Weiter wird in der Erfindungsbeschreibung (WP C10J/275412/0) die Rückführung des Teer-Staub-Gemisches über die Kohleschleuse in den Druckgasgenerator vorgeschlagen.Further, in the description of the invention (WP C10J / 275412/0), the return of the tar-dust mixture via the coal lock in the compressed gas generator is proposed.

Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß Störungen in der Bekohlung des Druckgasgenerators eintreten können.The disadvantage of this solution is that disturbances in the coalification of the compressed gas generator can occur.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist die Verbesserung der Ökonomie und die Verringerung der Umweltbelastung des Verfahrens der Festbettdruckvergasung.The aim of the invention is to improve the economy and reduce the environmental impact of the fixed bed pressure gasification process.

Explanation of the essence of the invention

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.The invention has for its object a method and the associated device to create that largely dedusted and entteert the raw gas generated in the gas generator, the recovery of an anhydrous or nearly anhydrous tar-dust mixture allows favorable conditions for the return of this tar dust Creates mixtures in the generator.

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.According to the invention this object is achieved in that the dedusting and entteerende raw gas is cooled by injection of water or aqueous condensate in a free space throughout the cleaning system to a temperature substantially below the tarmac point but still above or just in the area Wasserdampftaupunktes of the raw gas is that adjoins this first cooling and purification stage, a second, filled with the tar-dust mixture formed, purification stage in which the raw gas in the form of bubbles flows through the tar-dust mixture, that at the second cleaning stage connects a piece of pipe, in which, the tar-dust mixture formed is conveyed by means of the gas flow in a separating vessel for separating gas and liquid, which is arranged above the compressed gas generator, that the total of the raw gas generated tar dust Mixture from the separating vessel under the action of gravity or with H. using a propellant such as e.g. Steam or via a lock in the compressed gas generator is returned.

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.Other characteristics of the invention are that in the second purification stage by the formation of gas-rich and gas-free or. low-gas zones, an internal liquid circulation can be generated, that from the Abscheidebehäiteins reflux of the tar-dust mixture in the first or second purification stage under the action of gravity or by means of a conveying medium such as steam or water can take place and that the separation vessel can be designed as a centrifugal separator. The device according to the invention is characterized in that it consists of two containers, wherein the first and second cooling and cleaning stage containing container is cylindrical, that the first cooling and cleaning stage forming free space consists of two subspaces, wherein the first subspace Upper part of the cylindrical container forms and the second compartment is an axially arranged in the cylindrical container quench, that in this quench a Venturi tube can be arranged, that the raw gas flows into the first compartment laterally and that in this compartment the cooling medium is injected, that the second subspace forming quench tube makes the connection between the arranged in the upper part of the container compartment and arranged in the lower part of the container second cooling and purification stage and projects into the arranged in the second cleaning stage tar-dust mixture that at the end of the second T eilraum forming Quenchrohres a gas distribution device is arranged, which is either conical or cylindrical and slits provided that the subdivision of the second cooling and cleaning stage in gas-rich and gas-free or gas-poor zones by cylindrical baffles that the nozzle to which the first and connecting second tube connecting piece, is equal to the intended liquid level of the second cleaning stage, and that the second container is designed as a centrifugal separator.

embodiment

Die Erfindung soll an einem in der zugehörigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail in an embodiment shown in the accompanying figure.

Das im Druckgasgenerator 1 erzeugte Rohgas strömt seitlich in den Kopf 2 des ersten Behälters 3 ein.The raw gas generated in the compressed gas generator 1 flows laterally into the head 2 of the first container 3.

Im freien Raum des Kopfes 2 wird Wasser bzw. aus dem nachgeschalteten Abhitzekessel über die Leitung 5 rückgeführtes ' Kondensat mittels der Düse 4 versprüht.In the free space of the head 2 water or from the downstream waste heat boiler via the line 5 recycled 'condensate is sprayed by means of the nozzle 4.

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.The amount of this cooling medium is normally controlled so that the Gasaüstrittstemperatur from the cleaning system is just above the Wasserdampftaupunktes of the raw gas. In this way it is achieved that the tar-dust mixture formed is obtained anhydrous.

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.If a lot of dust is discharged from the generator under unfavorable conditions, the functionality of the cooling and cleaning system can be eliminated by reducing the flowability of the tar-dust mixture. In this case, by starting the Wasserdampftaupunktes the raw gas in the tar-dust mixture targeted to set a limited water content, which maintains the flowability of the tar-dust mixture.

Weiterhin wird dem Kopf 2 rückgeführtes Teer-Staub-Gemisch über die Leitung 6 zugeführt, das mittels, der Düse 7 versprühtFurthermore, the head 2 recycled tar-dust mixture is supplied via the line 6, which sprays by means of the nozzle 7

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.The pre-cooled in the head 2 and pre-purified raw gas passes together with the supplied water or condensate and the recycled tar-dust mixture in the quench 8, in which by installing a Venturi tube 9 for atomizing the liquid further cooling and purification of the raw gas ,

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.The quench pipe 8 further cooled and purified raw gas passes through the gas distributor 10 in the form of gas bubbles in the arranged in the annular space 11 between the quench tube 8 and the wall of the first container 3 tar-dust mixture. In this annulus 11 takes place by the intensive mass and heat exchange between the gas bubbles and the surrounding liquid further cooling and purification of the raw gas instead.

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.The mixture formed in the annular space 11 of gas bubbles and tar-dust mixture flows together via the line 12 to the separator formed as a centrifugal separator 13, which is arranged above the compressed gas generator 1 and the container 3. The gas outlet nozzle 14 is therefore arranged in the amount of the intended liquid level in the annular space 11. In the conduit 12 there is a further cooling and in particular purification of the raw gas. In the separator 13, the separation of the tar-dust mixture from the raw gas, which flows through the line 15 and is supplied to other systems for cooling and cleaning.

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.The separated in the separator tank 13 tar-dust mixture collects in the sump 16 and flows there either via the line 6 in the head 2 of the container 3 or via the line 17 in the compressed gas generator first

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.The recycled into the compressed gas generator 1 tar-dust amount corresponds to the amount of tar-dust mixture generated in the system and is used to keep level in the sump 16th

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.The transport of the tar-storage b-mixture from the sump 16 into the container 3 or the compressed gas generator 1 can be assisted by the supply of motive steam to the injectors 20 and 21 via the lines 18 and 19, respectively.

Claims

1. A process for dedusting and emptying of raw gas and for returning the tar-dust mixture formed in the compressed gas generator consisting of two purification stages, wherein in a first purification stage by injection of water or aqueous condensate, the raw gas is cooled to a temperature substantially below the tup dew point but above or just in height of the Wasserdampftaupunktes the raw gas, and in the second purification stage, the deposition of the condensed tar is carried out together with the dust, characterized in that the deposition of the tar and dust in the second purification stage in a tar Dust mixture is carried out, which is flowed through by the raw gas in the form of bubbles that the taring and dedusting serving tar-dust mixture is formed by deposition from the raw gas, that adjoins the second purification stage, a delivery pipe in which in the second cleaning stage produced tar-dust mixture Durc h the crude gas likewise flowing in this conveying tube is conveyed to a level above the point of introduction of the tar-dust mixture into the compressed gas generator, that a separating vessel for separating gas and liquid is arranged at this level, and that the tar separated in the separator Dust mixture under the action of gravity or with the aid of a propellant such. B. steam or via a lock in the compressed gas generator to be returned.

2. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 consisting of two containers, wherein the first and second cleaning stage containing container is cylindrical, the first cleaning and cooling stage consists of a first, the upper part of the cylindrical device forming part space and a second subspace which is a quench tube axially disposed in the device into which a venturi tube may be incorporated, characterized in that the quench tube is disposed in the tar-dust mixture located in the second purification step located in the bottom of the first cylindrical container is

- Sufficiently protrudes that at the end of the quench pipe, a gas distribution device is arranged, which is designed either conical or cylindrical, that the nozzle, which connects the connecting the first and the second container pipe section, is equal to the intended liquid level of the second cleaning stage and that the second container as a separating container, for. B. is designed as a centrifugal separator.