DE102014218563A1 - Wash water cycle from scrubber pads with hydrocyclone - Google Patents
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Abstract
Für die Wäschervorlagen von Vergasungsanlagen, die oberhalb von Atmosphärendruck betrieben werden, wird vorgeschlagen, mittels einer Vorabscheidung Feststoff-abgereichertes Waschwasser zu gewinnen, das im Kreislauf gepumpt als zusätzliches Waschwasser zur Verfügung steht. Erfindungsgemäß ist eine Erhöhung der zur Verfügung stehenden Waschwassermengen gegeben, wobei eine Entspannung und der Energieaufwand für das Anheben des Kreislaufwassers auf Prozessdruck vermieden wird, wobei übermäßiger Mehrverschleiß an den Düsen nicht auftritt, wobei der Mehraufwand an Energie für das zusätzlich gewonnene Waschwasser unterproportional ist und wobei die Kapazität und Größe des Flash-Systems gegebenenfalls reduziert werden können.For the scrubbers of gasification plants, which are operated above atmospheric pressure, it is proposed to recover by means of a pre-separation of solids-depleted wash water pumped in the circulation as additional wash water available. According to the invention, an increase in the available amounts of wash water is given, with a relaxation and the energy required for the lifting of the circulating water is reduced to process pressure, with excessive wear on the nozzles does not occur, the additional cost of energy for the additionally obtained wash water is disproportionate, and the capacity and size of the flash system can be reduced if necessary.
Description
Die Erfindung betrifft einen Waschwasser-Kreislauf in einer Asche-haltige Brennstoffe unter erhöhtem Verfahrensdruck zu einem Syntheserohgas vergasenden Vergasungseinrichtung. The invention relates to a washing water circuit in an ash-containing fuels under elevated process pressure to a synthesis gas gasifying gasification device.
Bei der Flugstromvergasung von Kohlen werden die den Reaktionsraum verlassenden heißen Rohgase und die flüssige Schlacke im Quenchraum durch die Eindüsung von Quenchwasser schlagartig gekühlt. Das den Quenchraum verlassende gekühlte Rohgas wird in einer ein- oder mehrstufigen Venturi-Wäsche mit dem Waschwasser aus der Endabscheiderstufe gereinigt, ehe es über einen nachgeordneten Wäscher / Abscheider an die nachgeschalteten Anlagen abgegeben wird, der mit Gaskondensat, Waschwasser oder Frischwasser betrieben wird. Bei der Quenchung wie auch bei den Wäschen fallen Waschwässer an, die den Großteil der abgeschiedenen Feststoffe, wie Feinschlacke, Asche, Ruß und Restkohle, in unterschiedlichen Konzentrationen enthalten. Diese Wässer müssen vor ihrer Wiederverwendung von den Feststoffen separiert werden, was in einer Rußwasser-Reinigung oder einer vergleichbaren Feststoffabscheidung erfolgt. Zu diesem Zweck müssen die Wässer auf Umgebungsdruck entspannt und gekühlt werden und nach der Reinigung wieder auf den Vergasungsdruck von beispielsweise 4 MPa gebracht werden. Die Mengen an verwendetem Waschwasser und an überschüssigem Quenchwasser bestimmen daher die Größe dieser Rußwasser-Reinigungsstufe. In cooldown gasification of coal, the hot raw gases leaving the reaction space and the liquid slag in the quench space are cooled abruptly by the injection of quench water. The cooled raw gas leaving the quench space is purified in a one-stage or multi-stage Venturi wash with the wash water from the final separator stage before being discharged via a downstream scrubber / separator to the downstream equipment which is operated with gas condensate, wash water or fresh water. In the quenching as well as in the washes incurred wash waters, which contain most of the deposited solids, such as fine slag, ash, soot and charcoal, in different concentrations. These waters must be separated from the solids prior to their reuse, which is done in a soot water purification or a comparable solids separation. For this purpose, the waters must be relaxed to ambient pressure and cooled and brought back to the gasification pressure of, for example, 4 MPa after cleaning. The amounts of washing water used and of excess quench water therefore determine the size of this soot water purification stage.
Die Quenchung und die Wäsche werden zum Großteil mit diesen gereinigten und geklärten Kreislaufwässern oder feststoffarmen Gaskondensaten durchgeführt, deren verfügbare Waschwassermenge begrenzt ist. Zusätzliche notwendige Kreislaufwassermengen erhöhen die erforderliche Kapazität und Größe der Rußwasser-Reinigung und damit die Invest-Kosten sowie den Platzbedarf und den Energiebedarf für die Kreislaufwasserrückführung. Most of the quenching and the washing are carried out with these purified and clarified circulating waters or low-solids gas condensates whose available amount of washing water is limited. Additional necessary circulating water quantities increase the required capacity and size of the soot water purification and thus the investment costs as well as the space requirement and the energy requirement for the circulation water return.
Bei der bisherigen Gestaltung der Quenchung und Rohgaswäsche wurde davon ausgegangen, dass nur das in der Rußwasser-Reinigung behandelte Kreislaufwasser, Gaskondensat und Waschwasser aus der Endabscheiderstufe sowie das zu ergänzende Frischwasser für die Gasreinigung zur Verfügung steht. In the previous design of Quenchung and Rohgaswäsche it was assumed that only the treated in the soot water purification circulating water, gas condensate and wash water from Endabscheiderstufe and the additional fresh water for gas purification is available.
Eine Erhöhung der Waschwassermengen war stets gleichbedeutend mit einer Erhöhung der Kapazität der Rußwasser-Reinigung und verbunden mit erhöhtem Aufwand für die Rückführung des Kreislaufwassers. An increase in the amounts of wash water was always synonymous with an increase in the capacity of the soot water purification and associated with increased effort for the return of the circulating water.
Der Versuch, die Venturiwaschwässer als Quenchwasser intern zu nutzen führt auf Grund der sehr hohen Partikelbeladung zu Auswaschung und Lebensdauerreduzierung der Quenchdüsen, Quenchwasser -Regelventile und -Pumpen, so dass sich diese Reduzierungsmaßnahme verbietet. The attempt to use the Venturiwaschwässer internally as quench water due to the very high particle loading to leaching and reducing the service life of the quench nozzles, quench water control valves and pumps, so that this reduction measure prohibits.
In der
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Prozesswasser-Führung in einem Rohgas-Wäscher einer Vergasungseinrichtung derart weiterzubilden, dass eine erhöhte Menge an Prozeßwasser in dem Rohgas-Wäscher unter Vermeidung von Entspannung und Wiederbespannung, ohne übermäßigen Mehrverschleiß an den Düsen sowie mit unterproportionalem Mehraufwand an Energie zu Verfügung steht. The invention is based on the problem of developing the process water guide in a crude gas scrubber gasification such that an increased amount of process water in the crude gas scrubber while avoiding relaxation and re-tensioning without excessive wear on the nozzles and with disproportionate overhead Energy is available.
Das Problem wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. The problem is solved by a device having the features of
Die Erfindung bietet eine Mehrfach-Nutzung des Waschwassers in einem Rohgas-Wäscher einer Asche-haltige Brennstoffe unter erhöhtem Verfahrensdruck zu einem Syntheserohgas vergasenden Vergasungseinrichtung ohne dass sich die ausgewaschenen Partikel im Waschwasser vollständig akkumulieren sowie unter Vermeidung von Entspannung und Wiederbespannung. Es ist ein aufwandarmer Waschwasser-Kreislauf mit erhöhter Waschwassermenge in dem Rohgas-Wäscher gegeben. The invention provides a multiple use of the wash water in a crude gas scrubber ash-containing fuels under increased process pressure to a synthesis gas gasifying gasification without the washed particles completely accumulate in the wash water and avoiding relaxation and re-tensioning. There is a aufwandarmer washing water cycle with increased amount of wash water in the raw gas scrubber.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zu Nutze, dass es in der Quencherstufe (
Erfindungsgemäß ist die Vorabscheidung durch einen Hydrozyklon (
Die Nutzung der so gewonnenen zusätzlichen Wässer für die Nachwäsche (
Da für diese Gaswäschen (
Bezüglich der Quenchergestaltung kann durch das so erzielte höhere Wasserangebot auf einen Teil des Quenchwasser-Überschusses verzichtet werden und somit die Kapazität und Größe des Flash-Systems reduziert werden. With regard to the quencher design can be dispensed with by the thus obtained higher water supply to a part of the quench water excess and thus reduce the capacity and size of the flash system.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.
Die Erfindung wird im Folgenden als Ausführungsbeispiel in einem zum Verständnis erforderlichen Umfang anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen: The invention is explained in more detail below as an exemplary embodiment in a scope necessary for understanding with reference to figures. Showing:
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezeichnungen gleiche Elemente. In the figures, like names denote like elements.
Erfindungsgemäß ist eine Kreislaufführung von Prozesswässern in einem Rohgas-Wäscher (
Die für die Nutzung der verschmutzen, in hohem Maße Feststoff-beladenen Waschwässer dynamische Vorabscheidung wird erreicht durch den Einbau eines Zyklons (
Die Entnahme des in hohem Maße Feststoff-beladenen Wassers aus dem Wäscher/Quencher (
Der Sumpf ist durch ein Wasserbad im Unterteil der Wascheinrichtung (
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Quencher, Wäscher, Syntheserohgas-Wascheinrichtung Quencher, scrubber, synthesis gas scrubber
- 22
- Fallleitung, Behälterablauf Partikel-beladene Waschwässer, Ablauf Wäschersumpf Downpipe, tank drain Particle-laden wash water, drain scrubber sump
- 33
- dynamische Vorabscheidung, Zyklonentnahme, Hydrozyklon dynamic pre-separation, cyclone uptake, hydrocyclone
- 4 4
- 55
- Partikel-angereicherter Unterlauf Particle-enriched underflow
- 66
- Partikel-armer Oberlauf, Querstrom Particle-poor overflow, cross-flow
- 77
- Waschwasserkreislaufpumpe, Pumpe in feststoffresistenter Bauart Wash water circulation pump, pump in solids-resistant design
- 88th
- zusätzlicher Waschkreislauf, Nachwäsche, Gaswäsche, Wäschen oder Spülungenadditional wash cycle, after wash, gas scrubbing, washes or douching
- 99
- Entnahmehaube, Vorklassierung, Aufstromklasierung Extraction hood, preclassification, upstream classification
- 1010
- 1111
- Zugang Rohgas Access raw gas
- 1212
- Abgang Rohgas Finish raw gas
- 1313
-
Abgang Sumpf des Wäschers (
1 ) zur Russwasser-Reinigung Departure sump of the scrubber (1 ) for soot water purification
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102010040493 [0007] DE 102010040493 [0007]
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CN201520717498.3U CN205653414U (en) | 2014-09-16 | 2015-09-16 | A device for process water's recycling |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019122789B4 (en) | 2019-05-17 | 2022-06-09 | Klaus Möckel | Settling tank and method for purifying a coolant contaminated with components, in particular particles and tarry substance, of a heated natural gas fraction, such as quench fluid |
Citations (1)
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---|---|---|---|---|
DE102010040493A1 (en) | 2010-09-09 | 2012-03-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus for recycling of process water of reactor for entrained flow gasification of solid and liquid fuels, has hydrocyclone provided for separation of carbon black water from clean water and thick mud |
-
2014
- 2014-09-16 DE DE102014218563.7A patent/DE102014218563A1/en not_active Withdrawn
-
2015
- 2015-09-16 CN CN201520717498.3U patent/CN205653414U/en not_active Expired - Fee Related
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DE102010040493A1 (en) | 2010-09-09 | 2012-03-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus for recycling of process water of reactor for entrained flow gasification of solid and liquid fuels, has hydrocyclone provided for separation of carbon black water from clean water and thick mud |
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DE102019122789B4 (en) | 2019-05-17 | 2022-06-09 | Klaus Möckel | Settling tank and method for purifying a coolant contaminated with components, in particular particles and tarry substance, of a heated natural gas fraction, such as quench fluid |
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CN205653414U (en) | 2016-10-19 |
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Legal Events
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R083 | Amendment of/additions to inventor(s) | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SIEMENS ENERGY GLOBAL GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, 80333 MUENCHEN, DE |
|
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