DE102010006103A1

DE102010006103A1 - Process for producing export steam in an industrial plant

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Publication number: DE102010006103A1
Application number: DE102010006103A
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr. 82319 Morper; Carsten Dr. 85560 Taube; Christian 80687 Thaller
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 2010-01-28
Filing date: 2010-01-28
Publication date: 2011-08-18
Also published as: WO2011091951A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Exportdampf in einer Industrieanlage, wobei der Exportdampf durch eine Aufbereitung von in der Industrieanlage anfallendem Prozesskondensat hergestellt wird. Es wird vorgeschlagen, das Prozesskondensat einer mehrstufigen Aufbereitung zu unterziehen, die zumindest eine Behandlung in einem Membranbioreaktor (2) und eine Umkehrosmose (3) umfasst. Durch Verdampfen des derart aufbereiteten Prozesskondensats kann Exportdampf mit hoher Reinheit gebildet werden.The invention relates to a method for generating export steam in an industrial plant, the export steam being produced by processing process condensate obtained in the industrial plant. It is proposed to subject the process condensate to a multi-stage treatment which comprises at least one treatment in a membrane bioreactor (2) and one reverse osmosis (3). By evaporating the process condensate prepared in this way, export steam with high purity can be formed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Exportdampf in einer Industrieanlage, wobei der Exportdampf durch eine Aufbereitung von in der Industrieanlage anfallendem Prozesskondensat hergestellt wird.The invention relates to a method for producing export steam in an industrial plant, wherein the export steam is produced by a treatment of process condensate accumulating in the industrial plant.

Industrieanlagen dienen zur großtechnischen Behandlung von Stoffen, insbesondere von Fluiden wie z. B. Gas- oder Flüssigkeitsströmen, mit dem Ziel der Bereitstellung von gewünschten Produkten oder Zwischenprodukten. Beispiele hierfür sind Anlagen der chemischen oder petrochemischen Industrie, insbesondere zur Behandlung von Erdgas- oder Erdölströmen. So werden beispielsweise in Olefinanlagen aus kohlenwasserstoffhaltigen Einsatzstoffen Ethylen, Propylen und andere Grundstoffe für die Weiterverarbeitung in der chemischen Industrie, z. B. zu Kunststoffen, hergestellt. In Synthesegasanlagen wird Wasserstoff und/oder Kohlenmonoxid für die weitere Verwendung produziert. Bei solchen Industrieanlagen wird häufig die Anforderung gestellt, zusätzlich Exportdampf für bestimmte Anwendungen außerhalb der Industrieanlage zu erzeugen. An die Reinheit des Exportdampfes werden in der Regel hohe Anforderungen gestellt. So muss beispielsweise das Wasser zur Dampferzeugung der so genannten VGB-Spezifikation für voll entsalztes Kesselspeisewasser genügen (VGB R 450 L, Edt. 2006). Entsprechende Vorgaben gelten auch für die Dampfqualität. Zur Erzeugung eines derart hochqualitativen Dampfes muss nach dem Stand der Technik ein getrenntes eigenständiges Dampferzeugersystem betrieben werden, welches mit Reinstwasser über die Anlagengrenze versorgt werden muss. In der Industrieanlage üblicherweise anfallender Prozessdampf und daraus resultierendes Prozesskondensat können nicht ohne weiteres zur Erzeugung hochwertigen Dampfes herangezogen werden, da das Prozesskondensat durch den Anlagenprozess mit einer Vielzahl von Inhaltsstoffen kontaminiert wurde.Industrial plants are used for large-scale treatment of substances, in particular of fluids such. As gas or liquid streams, with the aim of providing desired products or intermediates. Examples include plants of the chemical or petrochemical industry, in particular for the treatment of natural gas or petroleum streams. Thus, for example, in olefin plants from hydrocarbonaceous feedstocks ethylene, propylene and other raw materials for further processing in the chemical industry, eg. B. to plastics. In synthesis gas plants, hydrogen and / or carbon monoxide is produced for further use. In such industrial plants, the requirement is frequently made to additionally produce export steam for certain applications outside the industrial plant. The purity of the export steam is usually very demanding. For example, the steam generation water must meet the so-called VGB specification for fully desalinated boiler feed water (VGB R 450 L, Edt. 2006). Corresponding specifications also apply to the steam quality. To produce such a high-quality steam, a separate independent steam generator system must be operated according to the prior art, which must be supplied with ultrapure water over the plant boundary. In the industrial plant usually accumulating process steam and the resulting process condensate can not be readily used to produce high-quality steam, since the process condensate was contaminated by the plant process with a variety of ingredients.

Typischerweise können z. B. folgende Verunreinigungen im Prozesskondensat enthalten sein:

• als organische Verunreinigungen: Alkohole und Carbonsäuren
• als anorganische Verunreinigungen: Ammonium, Nitrat, Nitrit, diverse Kationen (Na⁺, Ca²⁺, Fe^2/3+...)
• als gelöste Gase: Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid
• als Feststoffe: Korrosionsprodukte und Katalysatorabrieb

Typically, z. B. the following impurities in the process condensate may be included:

• as organic impurities: alcohols and carboxylic acids
As inorganic impurities: ammonium, nitrate, nitrite, various cations (Na ⁺ , Ca ²⁺ , Fe ^{2/3 +} ...)
• dissolved gases: oxygen and carbon dioxide
• as solids: corrosion products and catalyst abrasion

Sofern das Prozesskondensat keine Alkohole, speziell Methanol und Ethanol, enthält, so kann es durch ein mehrstufiges Membranverfahren, bestehend aus Entgasungsmodulen für Kohlendioxid (CO₂) und Sauerstoff (O₂), die z. B. als Membrankontaktoren ausgebildet sein können, einer Umkehrosmoseeinheit und einer Elektrodeionisationseinheit aufgereinigt werden.If the process condensate contains no alcohols, especially methanol and ethanol, so it may by a multi-stage membrane process consisting of Entgasungsmodulen for carbon dioxide (CO ₂ ) and oxygen (O ₂ ), the z. B. can be configured as membrane contactors, a reverse osmosis unit and an electrodeionization unit are cleaned.

Enthält das Prozesskondensat jedoch Ethanol und/oder vor allem Methanol, so kann das Kondensat nicht mittels Membranverfahren aufgereinigt werden. Methanol lässt sich nämlich rein technisch nicht mittels Membranen abtrennen, da dessen Eigenschaften, z. B. die Molekülgröße, dem Wasser zu ähnlich sind. Des Weiteren kann Methanol zu einer Degradation der Membran führen. Daher ist ein zusätzlicher Prozessschritt zur Abtrennung von Alkoholen, speziell Methanol und Ethanol, nötig.However, if the process condensate contains ethanol and / or above all methanol, the condensate can not be purified by means of membrane processes. In fact, methanol can not be separated by means of membranes purely technically, since its properties, eg. As the molecular size, the water are too similar. Furthermore, methanol can lead to degradation of the membrane. Therefore, an additional process step for the separation of alcohols, especially methanol and ethanol, is necessary.

Dabei ist allerdings zu beachten, dass eine chemische Oxidation wegen des erforderlichen Energieaufwands und Chemikalienbedarfes ebenso unwirtschaftlich ist wie eine physikalische Abtrennung durch Ausstrippen.It should be noted, however, that a chemical oxidation due to the required energy and chemical requirements is just as uneconomical as a physical separation by stripping.

Es bleibt daher nur die Möglichkeit einer biologischen Reinigungsstufe. Hierfür ist eine aerobe biologische Reinigung wegen der guten biologischen Abbaubarkeit der im Prozesskondensat enthaltenen Verunreinigungen prinzipiell geeignet. Allerdings weisen übliche Belebungsanlagen einen hohen Raum- und Flächenbedarf auf, der innerhalb einer Industrieanlage, insbesondere einer Produktionsanlage für Wasserstoff, in der Regel nicht zur Verfügung steht.There remains therefore only the possibility of a biological treatment step. For this purpose, an aerobic biological purification is in principle suitable because of the good biodegradability of the impurities contained in the process condensate. However, conventional activation systems have a high space and space requirement, which is generally not available within an industrial plant, in particular a production plant for hydrogen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art anzugeben, mit dem aus dem Prozesskondensat einer Industrieanlage auch für den Fall auf wirtschaftliche Weise Exportdampf erzeugt werden kann, dass das Prozesskondensat als Verunreinigung Alkohole, insbesondere Methanol und/oder Ethanol, enthält.The object of the present invention is therefore to specify a method of the generic type with which export vapor can be produced economically from the process condensate of an industrial plant even in the event that the process condensate contains alcohols, in particular methanol and / or ethanol, as impurity.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass aus dem Prozessdampf gewonnenes Prozesskondensat einer mehrstufigen Aufbereitung unterzogen wird, die zumindest eine Behandlung in einem Membranbioreaktor und eine Umkehrosmose umfasst, und dass durch Verdampfen des derart aufbereiteten Prozesskondensats der Exportdampf gebildet wird.The stated object is achieved according to the invention in that process condensate obtained from the process steam is subjected to a multistage treatment which comprises at least one treatment in a membrane bioreactor and a reverse osmosis, and in that the export steam is formed by evaporation of the process condensate treated in this way.

Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass durch die biologische Reinigung in einem, vorzugsweise mindestens eine Ultrafiltrationsmembran aufweisenden, Membranbioreaktor der erhebliche Nachteil des hohen Platzbedarfs einer biologischen Reinigung in einer herkömmlichen Belebungsanlage vermieden werden kann. Der Platzbedarf eines Membranbioreaktors ist wesentlich geringer als der einer Belebungsanlage mit Belebungsbecken und nach geschaltetem Sedimentationsbecken. Bei einem Membranbioreaktor erfolgt nämlich die Phasentrennung (flüssig – fest) nicht in einem nach geschalteten Sedimentationsbecken wie bei gewöhnlichen Belebungsanlagen, sondern mit Hilfe der Ultrafiltrationsmembran. Somit kann das Problem des hohen Platzbedarfs einer Phasentrennung mittels Schwerkraftabscheidung in einem Sedimentationsbecken umgangen werden.The invention is based on the consideration that can be avoided by the biological purification in a, preferably at least one ultrafiltration membrane having membrane bioreactor, the significant disadvantage of the high space requirements of a biological purification in a conventional activation plant. The space requirement of a membrane bioreactor is much lower than that of an activated sludge plant with activated sludge tank and switched sedimentation tank. Namely, in a membrane bioreactor, the phase separation (liquid-solid) does not occur in one after connected sedimentation basins as in ordinary activation plants, but with the help of the ultrafiltration membrane. Thus, the problem of the high space requirement of a phase separation can be avoided by gravity separation in a sedimentation tank.

Bevorzugt wird im Membranbioreaktor eine Biomassekonzentration (TS_BB) im Bereich von ca. 10 bis ca. 25 g/l aufrechterhalten. Während sich die Biomassekonzentration bei herkömmlichen Belebtschlammverfahren im Bereich von 4 g/l bewegt, kann sie durch den Einsatz eines Membranbioreaktors mit üblichen Ultrafiltrationsmembranen mindestens auf Werte zwischen 10 bis 15 g/l gesteigert werden. Mit einigen Membranen lassen sich Konzentrationen bis 25 g/l erreichen. Durch die Erhöhung der Belebtschlammkonzentration verringert sich der Volumen- und Flächenbedarf der biologischen Oxidationsstufe.Preferably, a biomass concentration (TS _BB ) in the range of about 10 to about 25 g / l is maintained in the membrane bioreactor. While the biomass concentration in conventional activated sludge process in the range of 4 g / l moves, it can be increased by the use of a membrane bioreactor with conventional ultrafiltration membranes at least to values between 10 to 15 g / l. With some membranes, concentrations of up to 25 g / l can be achieved. Increasing the activated sludge concentration reduces the volume and area requirements of the biological oxidation stage.

Zweckmäßigerweise wird die Konzentration des Prozesskondensats an Kolloiden mittels im Membranbioreaktor integrierter Ultrafiltration auf einen SDI-Indexwert von unter 3 verringert. Dies schafft die Voraussetzung dafür, dass das im Membranreaktor vorgereinigte Prozesskondensat ohne weitere Aufbereitungsschritte anschließend einer Umkehrosmose unterzogen werden kann. Grundvoraussetzung für den Einsatz einer Umkehrosmose ist nämlich eine niedrige Konzentration an Kolloiden (SDI-Index < 3) im Einsatzstrom. Durch eine reine Schwerkraftabscheidung wäre dieser Wert nicht zu erreichen. Das Prozesskondensat aus dem Sedimentationsbecken müsste vor dem Eintritt in die Umkehrosmose noch mittels eines Sandbettfilters und einer Ultrafiltration gereinigt werden. Durch den direkten Einsatz des Membranbioreaktors mit integrierter Ultrafiltration als Phasentrennapparat werden die beiden Schritte der Phasentrennung und der Abtrennung von Kolloiden in einem Schritt vereinigt.Conveniently, the concentration of process condensate on colloids is reduced to an SDI index of less than 3 by ultrafiltration integrated in the membrane bioreactor. This creates the prerequisite for the fact that the process condensate prepurified in the membrane reactor can subsequently be subjected to reverse osmosis without further treatment steps. The basic requirement for the use of reverse osmosis is namely a low concentration of colloids (SDI index <3) in the feed stream. By a pure gravitational separation this value would not be achieved. The process condensate from the sedimentation tank would have to be cleaned before entering the reverse osmosis still using a sand bed filter and ultrafiltration. The direct use of the membrane bioreactor with integrated ultrafiltration as a phase separation apparatus combines the two steps of phase separation and separation of colloids in one step.

Bei höheren Gehalten an gelöstem CO₂ bzw. seinen Dissoziationsprodukten ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die mehrstufige Aufbereitung des Prozesskondensats zusätzlich eine Kohlendioxid-Entgasungsstufe umfasst. Dadurch können die Verfahrenskomponenten einer eventuell nach geschalteten Feinreinigung (z. B. Elektrodeionisation) entlastet werden.At higher levels of dissolved CO ₂ or its dissociation products, it is provided according to a preferred embodiment of the invention that the multistage treatment of the process condensate additionally comprises a carbon dioxide degassing stage. As a result, the process components of any subsequent fine cleaning (eg electrodeionization) can be relieved.

Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens umfasst die mehrstufige Aufbereitung des Prozesskondensats zusätzlich einen Kationenaustauscher. Dieser Variante liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Prozesskondensate aus Industrieanlagen, insbesondere Anlagen zur Wasserstofferzeugung, Ammoniumgehalte in der Größenordnung der Methanolgehalte aufweisen. Ohne zusätzliche Maßnahmen würde das Ammonium im Membranbioreaktor zu Nitrat oxidiert und als Nitrat in der Umkehrosmose abgetrennt. Der Retentatstrom der Umkehrosmose würde dadurch eine hohe Konzentration an Nitrat aufweisen, welche es unmöglich machen würde, diesen z. B. als Kühlwasser einzusetzen. Er müsste daher als Abwasser entsorgt werden. Mit der vorgeschlagenen Variante eines zusätzlichen Kationenaustauschers wird nun die Möglichkeit geschaffen, diesen Abwasserstrom wieder nutzbar zu machen oder ganz zu vermeiden und so eine deutlich höhere Prozessintegration zu erreichen, d. h. die Abwasserlast zu minimieren. Hierzu wird zweckmäßigerweise das Ammonium vor dem Membranbioreaktor mit dem Kationenaustauscher soweit entfernt, dass im Membranbioreaktor kein Nitrat mehr gebildet wird, welches anschließend von der Umkehrosmose abgezogen werden müsste. Dem Membranreaktor wird nur so viel Ammonium zugeführt, wie als Nährstoff für den Biomassestoffwechsel gebraucht wird, damit der biologische Methanolabbau nicht zum Erliegen kommt. Hierzu kann z. B. der Kationenaustauscher so betrieben werden, dass eine gewisse Restkonzentration an Ammonium im Prozesskondensat verbleibt. Eine andere Möglichkeit besteht in einem ausreichenden By-Pass des ammoniumhaltigen Zulaufs oder in der Dosierung einer gewissen Menge an Kationenaustauscherregenerat. Der Retentatstrom der Umkehrosmose weist damit eine sehr hohe Reinheit auf, welche die Anforderung von z. B. Kühlwasser deutlich erfüllt. Der Retentatstrom kann auch zum Membranbioreaktor zurückgeführt werden, wodurch eine erhebliche Verbesserung der Wasserrückgewinnung erreicht wird.According to one development of the inventive concept, the multistage treatment of the process condensate additionally comprises a cation exchanger. This variant is based on the finding that process condensates from industrial plants, in particular plants for hydrogen production, have ammonium contents of the order of magnitude of the methanol contents. Without additional measures, the ammonium would be oxidized in the membrane bioreactor to nitrate and separated as nitrate in the reverse osmosis. The retentate of reverse osmosis would thus have a high concentration of nitrate, which would make it impossible, this z. B. use as cooling water. He would therefore have to be disposed of as wastewater. With the proposed variant of an additional cation exchanger, it is now possible to make this wastewater stream usable again or to avoid it altogether, thus achieving a significantly higher process integration, ie. H. to minimize the wastewater load. For this purpose, the ammonium is expediently removed before the membrane bioreactor with the cation exchanger so far that in the membrane bioreactor nitrate is no longer formed, which would then have to be deducted from the reverse osmosis. The membrane reactor is fed only as much ammonium as is needed as a nutrient for the biomass metabolism, so that the biological degradation of methanol does not come to a standstill. For this purpose, z. B. the cation exchanger are operated so that a certain residual concentration of ammonium remains in the process condensate. Another possibility consists in a sufficient By-pass of the ammonium-containing feed or in the dosage of a certain amount of Kationenaustauscherregenerat. The retentate of reverse osmosis thus has a very high purity, which meets the requirement of z. B. cooling water clearly met. The retentate stream can also be recycled to the membrane bioreactor, thereby achieving a significant improvement in water recovery.

Eine andere Variante zur Vermeidung zu hoher Nitratgehalte im Retentatstrom der Umkehrosmose besteht darin, dass die mehrstufige Aufbereitung des Prozesskondensats zusätzlich eine Denitrifikationsstufe umfasst. Durch Einbeziehung einer anoxischen Denitrifikationsstufe kann das Nitrat in molekularen Stickstoff umgewandelt werden, der als Inertgas aus der Flüssigphase entweicht. In der klassischen Anordnung wird die anoxische Denitrifikationsstufe vor die aerobe Stufe, also vor den Membranbioreaktor, geschaltet. Der nitrathaltige Retentatstroms der Umkehrosmose wird bevorzugt vollständig in die Denitrifikationsstufe rezirkuliert, wodurch die Wasserrückgewinnung deutlich verbessert wird.Another variant for avoiding excessive nitrate contents in the retentate stream of reverse osmosis is that the multistage treatment of the process condensate additionally comprises a denitrification stage. By incorporating an anoxic denitrification step, the nitrate can be converted to molecular nitrogen, which escapes as an inert gas from the liquid phase. In the classical arrangement, the anoxic denitrification stage is switched before the aerobic stage, ie before the membrane bioreactor. The nitrate-containing retentate stream of reverse osmosis is preferably completely recirculated to the denitrification stage, whereby the water recovery is significantly improved.

Zweckmäßigerweise erfolgt die Feinreinigung des Prozesskondensats nach dem Membranbioreaktor mittels Umkehrosmose und Elektrodeionisation. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Feinreinigung mittels Umkehrosmose und Mischbettaustauscher oder mittels Kationenaustauscher, Anionenaustauscher und Mischbettaustauscher durchzuführen. Wird die Verfahrensvariante mit dem Kationenaustauscher vor dem Membranbioreaktor zur Erhöhung des Waserrückgewinnung gewählt, kann sich die Feinreinigung nach dem Membranbioreaktor auf einen Anionen- und Mischbettaustauscher reduzieren.The fine purification of the process condensate after the membrane bioreactor is expediently carried out by means of reverse osmosis and electrodeionization. Another possibility is to carry out the fine cleaning by means of reverse osmosis and mixed bed exchanger or by means of cation exchanger, anion exchanger and mixed bed exchanger. If the process variant with the cation exchanger in front of the membrane bioreactor is selected to increase the water recovery, the fine purification after the membrane bioreactor can be reduced to an anion and mixed bed exchanger.

Mit der Erfindung sind wesentliche Vorteile verbunden: Durch die Integration des Membranbioreaktors als biologische Reinigungsstufe erfolgt der letzte noch nicht gelöste Schritt zu einer vollständigen Aufreinigung eines Prozesskondensats zu Deminwasser nach VGB-Qualität (VGB R 450 L, Edt. 2006). Durch intelligente Prozesserweiterung mittels Kationenaustauscher oder anoxischer Denitrifikationsstufe und folgender Prozessintegration von Membranbioreaktor und Umkehrosmose kann die Wasserrückgewinnung im Gesamtverbund der Industrieanlage deutlich gesteigert werden.Significant advantages are associated with the invention: By integrating the membrane bioreactor as a biological purification stage, the last step not yet solved is complete purification of a process condensate to VGB quality (VGB R 450 L, Edt. 2006). By means of intelligent process extension by means of cation exchanger or anoxic denitrification stage and subsequent process integration of membrane bioreactor and reverse osmosis, the water recovery in the overall network of the industrial plant can be significantly increased.

Grundsätzlich eignet sich die Erfindung für alle Industrieanlagen, bei denen zusätzlicher Exportdampf aus dem in der Industrieanlage anfallendem Prozessdampf erzeugt werden soll. Besonders interessant ist die Erfindung für chemische oder petrochemische Anlagen und Gasbehandlungsanlagen, insbesondere für Synthesegasanlagen z. B. zur Wasserstoffproduktion.In principle, the invention is suitable for all industrial plants in which additional export steam is to be generated from the process steam produced in the industrial plant. Of particular interest is the invention for chemical or petrochemical plants and gas treatment plants, in particular for synthesis gas plants z. For hydrogen production.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to embodiments schematically illustrated in the figures.

Es zeigenShow it

1 ein Verfahrensschema mit Membranreaktor und Umkehromose 1 a process scheme with membrane reactor and reverse osmosis

2 ein Verfahrensschema mit zusätzlichem Kationenaustauscher 2 a process scheme with additional cation exchanger

3 eine Verfahrensschema mit zusätzlicher Denitrifikationsstufe 3 a process scheme with additional Denitrifikationsstufe

In 1 ist ein Verfahren zur Erzeugung von Exportdampf aus dem Prozessdampf einer Industrieanlage, speziell einer Anlage zur Wasserstofferzeugung dargestellt. Das aus dem Prozessdampf gewonnene Prozesskondensat wird zunächst zur Entfernung von Feststoffen über ein Feststofffilter 1 geleitet. Das gefilterte Prozesskondensat wird dem Membranbioreaktor 2 zugeführt, in dem gleichzeitig eine biologische Reinigung und Ultrafiltration des Prozesskondensats erfolgt. Anschließend wird das Prozesskondensat einer Umkehrosmose 3 unterzogen. Zur Entlastung einer nachgeschalteten Feinreinigung in Form einer Elektrodeionisation 5 von gelöstem CO₂ bzw. seinen Dissoziationsprodukten ist ein Membrankontaktor 4 als Entgasungsmodul zwischengeschaltet. Schließlich ist noch ein weiterer Membrankontaktor 6 nachgeschaltet, um den Sauerstoffgehalt zu reduzieren. Das derart gereinigte Prozesskondensat kann zur Bildung eines qualitativ hochwertigen Exportdampfes verdampft werden.In 1 a process for the production of export steam from the process steam of an industrial plant, especially a plant for hydrogen production is shown. The process condensate recovered from the process steam is first removed to remove solids via a solids filter 1 directed. The filtered process condensate becomes the membrane bioreactor 2 supplied in the same time a biological purification and ultrafiltration of the process condensate takes place. Subsequently, the process condensate of a reverse osmosis 3 subjected. To relieve a downstream fine cleaning in the form of electrodeionization 5 of dissolved CO ₂ or its dissociation products is a membrane contactor 4 interposed as a degassing module. Finally, there is another membrane contactor 6 downstream to reduce the oxygen content. The thus purified process condensate can be evaporated to form a high quality export steam.

Die in 2 dargestellte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der in 1 gezeigten dadurch, dass ein dem Membranbioreaktor 2 vorgeschalteter Kationenaustauscher 7 zur zusätzlichen Entfernung von Ammonium aus dem Prozesskondensat vorgesehen ist. Zur Erhöhung der Wasserrückgewinnungsrate wird ein Teil des Retentatstroms aus der Umkehrosmose 3 über eine Leitung 8 zum Membranreaktor 2 zurückgeführt. Der andere Teil des Retentatstroms wird über Leitung 9 abgezogen und kann als Kühlwasser verwendet werden.In the 2 illustrated embodiment of the invention differs from the in 1 shown in that a the membrane bioreactor 2 upstream cation exchanger 7 for additional removal of ammonium from the process condensate is provided. To increase the water recovery rate, a portion of the retentate from the reverse osmosis 3 over a line 8th to the membrane reactor 2 recycled. The other part of the retentate stream is via line 9 deducted and can be used as cooling water.

In 3 ist eine Variante des in 2 gezeigten Ausführungsbeispiels dargestellt, bei der zur Entfernung des Ammoniums aus dem Prozesskondensat anstelle des Kationenaustauschers 7 eine biologische anoxische Denitrifikationsstufe 10 eingesetzt wird. Zur Wasserrückgewinung wird das von der Umkehrosmose 3 abgezogene Retentat vollständig über Leitung 11 zur Denitrifikationsstufe 10 zurückgeführt.In 3 is a variant of in 2 shown embodiment, in which for the removal of the ammonium from the process condensate instead of the cation exchanger 7 a biological anoxic denitrification step 10 is used. For water recovery is that of the reverse osmosis 3 withdrawn retentate completely via line 11 for denitrification stage 10 recycled.

Claims

Method for producing export steam in an industrial plant, wherein the export steam is produced by a treatment of process condensate accumulating in the industrial plant, characterized in that the process condensate is subjected to a multistage treatment which comprises at least one treatment in a membrane bioreactor ( 2 ) and a reverse osmosis ( 3 ), and in that the export steam is formed by evaporation of the processed process condensate treated in this way.

Process according to claim 1, characterized in that in the membrane bioreactor ( 2 ) a biomass concentration (TS _BB ) in the range of about 10 to about 25 g / l is maintained.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the concentration of the process condensate to colloids by means of in the membrane bioreactor ( 2 ) integrated ultrafiltration is reduced to an SDI index value of less than 3.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the multi-stage treatment of the process condensate additionally a carbon dioxide degassing stage ( 4 ).

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the multi-stage treatment of the process condensate additionally a cation exchanger ( 7 ).

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the multi-stage treatment of the process condensate additionally a Denitrifikationsstufe ( 10 ).

A method according to claim 6, characterized in that the retentate from the reverse osmosis ( 3 ) completely into the denitrification stage ( 10 ) is initiated.