DE10222721C1

DE10222721C1 - Plant treating process water containing tars, oils and solids from waste gasification, employs closed separator with tar phase agitation and recycle

Info

Publication number: DE10222721C1
Application number: DE10222721A
Authority: DE
Inventors: Karl Socher; Joerg Buchholz; Andreas Moksch; Gert Lehmann
Original assignee: Energiewerke Schwarze Pumpe AG
Current assignee: Energiewerke Schwarze Pumpe AG
Priority date: 2002-05-23
Filing date: 2002-05-23
Publication date: 2003-11-06
Anticipated expiration: 2022-05-24

Abstract

Liquor containing tar, oil and solids (1) flows through a downcomer (2) and a vertical cylindrical separator vessel (3) with a dished or conical base. Mean residence time is 20-45 minutes. The aqueous liquor, free from the tar phase, flows out through a side drain (5) above the downcomer discharge level. It enters a buffer vessel (6) at the same height, and continues under hydrostatic pressure to lower plant installations, for further purification and preparation. Tars, oils, solids and a small proportion of water, i.e. the tar phase, collect at the base of the separator vessel. Pumps (9) remove (8) the tar phase, returning it to various heights in the vessel or into the process water supply. To hold the tar phase depth constant in the vessel, some of the pumped flow is branched off to other plant for further uses. The tar phase is stirred (4) in the vessel to maintain its composition through suspension. After leaving the vessel base, additions are made to the tar phase, in accordance with its flow properties, composition and density. The additions comprise oil or a specially-prepared tar phase. The tar phase composition is optimized by oil- or specially prepared tar phase admixture, to reach 40-60 wt% tar/oil and 20-35 wt% solids. The additions are produced by the same plant. Tar phase is recycled from the base of the cylindrical vessel, directly back into the lower section, to the upper aqueous surface, or preferably to a mixing point in the process water supply, before entry into the downcomer. Tar phase is recycled from the base, to the individual feed points as required, or simultaneously. The pipework supplying process water the cylindrical vessel is constructed as a sectional static mixer, following the admixture point. Multiple parallel adjacent operation is feasible. Products are supplied for further recovery of valuable materials or for material uses.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Aufbereitung von Teere, Öle und Feststoffe ent haltenden Prozesswässern, die in Anlagen zur Festbett- oder Schlackenbadverga sung von festen Abfällen entstehen und einer weiteren Verwertung zugeführt werden sollen.The invention relates to the processing of tars, oils and solids ent process water used in fixed bed or slag bath systems solid waste are generated and recycled should.

Die genannten Abfälle können unabhängig von ihrer Herkunft (z. B. Hausmüll, kommunale oder gewerbliche Abfallstoffe) alle Arten fester Reststoffe mit ausrei chendem Gehalt an organisch gebundenen Kohlenstoff sein, die sich mit oder ohne Vorbehandlung allein oder im Gemisch mit sonstigen Kohlenstoffträgern wie Braun kohle, Steinkohle usw. zur thermischen Umsetzung in Anlagen der Festbett- oder Schlackebadvergasung eignen.The waste mentioned can be used regardless of its origin (e.g. household waste, municipal or industrial waste) all types of solid residues with sufficient appropriate organic carbon content, with or without Pretreatment alone or in a mixture with other carbon carriers such as brown Coal, hard coal, etc. for thermal implementation in fixed bed or Slag bath gasification are suitable.

Bei der Vergasung solcher Abfälle werden bedingt durch die Temperaturgradienten in den Reaktoren verschiedene Kohlenwasserstofffraktionen aus der Abfallsubstanz abgetrieben, die gemeinsam mit Flugstaub und sonstigen mitgerissenen Feststoffteil chen im eigentlichen Rohgasstrom verteilt den Reaktionsraum verlassen. In den gewöhnlich unmittelbar an die Reaktoren anschließenden Wasch- und Kühlstufen erfolgt eine weitgehende Abscheidung solcher mitgeführten Bestandteile aus dem Rohgas, wobei letzteres in aller Regel je nach Verfahrensausführung bis auf ca. 150 bzw. 100°C abgekühlt wird. Die dabei entstehenden Kondensate stellen ein Gemisch praktisch ineinander unlöslicher Phasen dar, bestehend aus Wasser mit verschiedenen Anteilen an suspendierten Feststoffen sowie in unterschiedlicher Form und Größe (Strähnen, Tröpfchen, Schlieren) enthaltenen flüssigen Kompo nenten dar, die sich bei der Kondensation der vorher erwähnten Kohlenwasserstoff fraktionen bilden. Je nach den Temperaturbedingungen in den einzelnen Gasaufbe reitungsstufen liegen die nicht wässrigen flüssigen Bestandteile der Kondensate als Teere oder Öle mit abgestuften Mengenanteilen, Siedebereichen und Fließeigen schaften vor, wobei die Dichte dieser Kohlenwasserstoffe im Allgemeinen etwas größer als die des Wassers ist. Allen Kondensationsprodukten ist schließlich eigen, dass die in ihnen suspendierten Feststoffe gewöhnlich sehr komplex zusammenge setzt und beschaffen sind. Diese liegen einerseits in Form von Flugasche vor, ande rerseits insbesondere als verkokte oder in unterschiedlichem Maße umgesetzte Partikel aus der Abfallsubstanz (Kunststoffteilchen, Klärschlammflocken etc.). Gerade die letztgenannten Teilchen zeichnen sich im Allgemeinen durch Korngrö ßenverteilungen mit ausgeprägter Feinkörnigkeit und relativ niedrigen Rohdichten aus, wodurch diese Feststofffraktionen nur eine ungenügende Sedimentationsnei gung aufweisen. Daraus wiederum sowie aus dem Gehalt an den nicht wässrigen Bestandteilen (Teere, Öle) resultieren sehr schlechte Produkteigenschaften der Kondensate für mögliche nachfolgende Aufarbeitungsstufen, z. B. bezüglich einer destillativ-extraktiven Reinigung der Wasserströme vor der Abgabe in Vorfluter oder einer gezielten Gewinnung im Wasser gelöster Wertstoffe wie Phenol o. ä. Gleicher maßen ungünstig ist die Verteilung der Teere und Öle in den jeweiligen Wässern, da der große Wasserüberschuss, der bis zu 98 Ma.-% betragen kann, eine sinnvolle Verwertung dieser Stoffe einfach verhindert.When gasifying such wastes are caused by the temperature gradients various hydrocarbon fractions from the waste substance in the reactors driven off together with dust and other entrained solid particles Chen distributed in the actual raw gas stream leave the reaction chamber. In the usually washing and cooling stages immediately following the reactors such entrained components are largely separated from the Raw gas, the latter generally depending on the process execution up to approx. 150 or 100 ° C is cooled. The resulting condensates set Mixture of practically insoluble phases, consisting of water with different proportions of suspended solids and in different Shape and size (strands, droplets, streaks) contained liquid compo represent the condensation of the aforementioned hydrocarbon form fractions. Depending on the temperature conditions in the individual gas conditions The non-aqueous liquid constituents of the condensates lie as Tars or oils with graded proportions, boiling ranges and flow properties prevail, the density of these hydrocarbons generally somewhat is larger than that of water. After all, all condensation products have their own that the solids suspended in them are usually very complex sets and are procured. These are on the one hand in the form of fly ash, others on the one hand, in particular as coked or implemented to varying degrees Particles from the waste substance (plastic particles, sewage sludge flakes etc.). The latter particles in particular are generally characterized by grain size Outer distributions with pronounced fine grain and relatively low bulk densities from which these solids fractions only an insufficient sedimentation exhibit. From this in turn and from the content of the non-aqueous Ingredients (tars, oils) result in very poor product properties Condensates for possible subsequent processing stages, e.g. B. regarding one Distillative-extractive cleaning of the water streams before discharge into the receiving water or targeted extraction of valuable substances such as phenol or the like that are dissolved in water The distribution of tars and oils in the respective waters is moderately unfavorable because the large excess of water, which can be up to 98% by mass, makes sense Recycling of these substances simply prevented.

Es hat gerade angesichts dessen nicht an Bemühungen gefehlt, die Kondensate auf verschiedenste Weise gezielt in separat verwertbare Komponenten aufzutrennen oder in ihrer Beschaffenheit so zu verändern, dass sich deutlich bessere Verarbei tungseigenschaften herausbilden sollten. So wird u. a. in "Technologie der Gaser zeugung, Bd. 2, Vergasung", Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig 1966, S. 190 ff. eine Lösung beschrieben, die von einer einfachen Phasentrennung zwischen Prozesswasser einerseits und Teer bzw. Öl andererseits bereits im Sumpfteil der jeweiligen Wasch- oder Kühlapparate ausgeht und in der Folge viele Weiterentwicklungen erfahren hat. Dieses Prinzip hat sich jedoch schon in seiner ursprünglichen Form bei der Kohlevergasung nicht bewährt, da die mit den Kondensaten abgeschiedenen Feststoffanteile wiederholt nach kurzer Zeit zur Bildung zäher und fest haftender Ablagerungen im Inneren der Apparate führten und so deren angestrebte Verfügbarkeiten sowie Funktionseigenschaften stark beeinträchtigten. Negativ wirkte sich weiterhin die immer wieder zu beobachtende Neigung von Wässern und Teeren/Ölen zur Emulsionsbildung aus, wodurch die Phasentrennung in den Unterteilen von Wäschern und Kühlern häufig regelrecht ausblieb. Davon ausgehend kam es für die Kohlevergasung zur Entwicklung eines weiteren, in der Publikation "Gaserzeugung und Gasaufbereitung", Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig 1987, auf S. 322 ff. beschriebenen Grundprinzips, das auf einer Schwerkrafttrennung beruht und ebenfalls verschiedene Weiterentwicklungen zur Folge hatte. Hierbei werden die genannten Wässer zusammengeführt, als Gemisch auf atmosphärischen oder geringfügig darüber liegenden Druck entspannt und anschließend kontinuierlich in große offene Absetzbecken eingeleitet. Dort erfolgt bei ausreichend langen Verweilzeiten eine Trennung in einen stark feststoffhaltigen Teerückstand, der sich im Bodenbereich ansammelt, eine darüber liegende Gemischphase aus Teeren, Ölen und Wasser mit minderem Feststoffgehalt sowie eine aufschwimmende Wasserschicht mit geringen Einschlüssen an unlöslichen Fremdstoffen. Das Wasser und die Mischphase aus Teer, Öl, -Wasser und Feststoffen werden stetig abgezogen, während der Bodenrückstand nach einer genügend langen Zeit des Schichtaufbaus und nachfolgenden Außerbetriebnahme des Beckens mit Baggern ausgetragen werden muss. Dieses Verfahren ist vornehmlich auf die Kohlevergasung mit stark mineralischem Flugstaub im Rohgas zugeschnitten, der auf Grund seiner größeren Dichte gute Absetzeigenschaften besitzt und damit die geschilderte Schwerkraft scheidung begünstigt. Für die Abfallvergasung ist es bereits auf Grund der dort völlig anders gearteten Flugstäube mit ihrer schlechten Sedimentationsneigung nicht geeignet. Darüber hinaus weist dieses Verfahren weitere grundsätzliche Mängel auf, so z. B. das Freiwerden erheblicher gasförmiger Schadstoffemissionen aus der heißen Flüssigkeitsoberfläche des Absetzbeckens, die sich auch mit beträchtlichem technischen Aufwand nicht beherrschen lassen, oder den Zwang, angesichts der letztlich diskontinuierlichen Beckenfahrweise als Betreiber immer mehrere aufwendig herzustellende sowie kostenintensive Absetzbecken errichten und vorhalten zu müssen.In view of this, there has been no shortage of efforts to separate the condensates in a variety of ways into separately usable components or to change their properties in such a way that significantly better processing properties should develop. For example, in "Technology of gas generation, vol. 2, gasification", German publisher for basic material industry Leipzig 1966 , p. 190 ff., A solution is described that already consists of a simple phase separation between process water on the one hand and tar or oil on the other in the sump part of the respective washing or cooling devices and has subsequently undergone many further developments. However, this principle has not proven itself in its original form in coal gasification, since the solid components separated out with the condensates repeatedly lead to the formation of tough and firmly adhering deposits in the interior of the apparatus, thus severely impairing their desired availability and functional properties. The repeatedly observed tendency of water and tars / oils to form emulsions continued to have a negative effect, as a result of which the phase separation in the lower parts of washers and coolers often failed to materialize. Based on this, another basic principle was developed for coal gasification, described in the publication "Gas Generation and Gas Processing", German publisher for basic material industry Leipzig 1987 , on p. 322 ff., Which is based on a separation of gravity and also resulted in various further developments. Here, the waters mentioned are brought together, expanded as a mixture to atmospheric or slightly above atmospheric pressure and then continuously introduced into large open sedimentation tanks. If the dwell times are long enough, there is a separation into a highly solid tea residue that accumulates in the bottom area, an overlying mixture phase of tars, oils and water with a lower solids content as well as a floating water layer with small inclusions of insoluble foreign substances. The water and the mixed phase of tar, oil, water and solids are continuously drawn off, while the soil residue has to be removed with excavators after a sufficiently long period of layer building and subsequent decommissioning of the basin. This process is primarily tailored to coal gasification with strongly mineral flying dust in the raw gas, which has good settling properties due to its greater density and thus favors the described gravity separation. It is already unsuitable for waste gasification due to the completely different types of airborne dust with its poor tendency to sedimentation. In addition, this method has other fundamental shortcomings, such. B. the release of significant gaseous pollutant emissions from the hot liquid surface of the sedimentation basin, which can not be mastered even with considerable technical effort, or the pressure, in view of the ultimately discontinuous basin mode of operation as the operator, to always have to build and maintain several complex and cost-intensive sedimentation basins.

Zur Lösung dieser Probleme wurde unter anderem versucht, vornehmlich den Fest stoff aus Kondensaten der Kohlevergasung mit Zentrifugen abzuscheiden. Ein solches Verfahren mit Einbeziehung eines Rundeindickers ist in DD 79740 beschrie ben worden. Danach soll aus dem entspannten teer- und staubhaltigen Produkt der ersten Kondensationsstufe der Kohledruckvergasung durch Schwerkraftscheidung und Zentrifugieren ein verwertbares, stark entwässertes und krümeliges Produkt erzeugt werden. Diese Technologie hat sich jedoch bislang nicht bewährt und ist mit Blick auf die Stoffeigenschaften der dortigen Kondensationsprodukte auch für eine Verwendung bei der Abfallvergasung nicht geeignet. Als besonders kritisch erwiesen sich hierbei vor allem an den genannten Feststoffteilchen zwangsläufig anhaftende hochviskose Teerpartikel, die zu einem schnellen Zusammenballen und Verkleben der Feststoffe bereits im Boden- sowie Auslaufbereich des Rundeindickers führten und diesen damit schon nach kurzer Zeit nachhaltig unwirksam werden ließen. Among other things, attempts were made to solve these problems, primarily the festival Separate material from condensates from coal gasification with centrifuges. On such a method with the inclusion of a round thickener is described in DD 79740 been used. After that, the relaxed tar and dust-containing product is said to first condensation stage of coal pressure gasification by gravity separation and centrifuging a usable, highly dehydrated and crumbly product be generated. However, this technology has not yet proven itself and is one of them Look at the material properties of the condensation products there also for one Not suitable for waste gasification. Proved to be particularly critical inevitably adhering to the solid particles mentioned above highly viscous tar particles that quickly clump and stick together of the solids already in the bottom and outlet area of the round thickener and thus made it permanently ineffective after a short time.

Es sind ferner Versuche bekannt (DD 156 711 und DD 236 343 A1), durch eine gezielte Temperatur- und/oder Dampfdruckführung in den Wasch- und Kühlstufen nach den Gaserzeugern wasserfreie Teer-Staub-Gemische zu erzeugen, die dann für eine sofortige Nutzung als zusätzlicher Vergasungsrohstoff in die Vergasungsapparate zurückgeführt werden sollten. Damit würden sich alle Aufwendungen und Erschwer nisse erübrigen, die aus der eingangs beschriebenen Absetztechnologie in großen Becken hervorgehen. Diese Verfahren erwiesen sich allerdings schon bei der Kohle druckvergasung als so stark mit Nachteilen behaftet (fehlende bzw. unzureichende regelungstechnische Beherrschung der Technologie, keine erkennbare Lösung für den Umgang mit Teer-Staub-Gemischen, die verfahrensbedingt mit undefiniert und stark schwankenden Zusammensetzungen anfallen), dass eine Nutzung in der Abfallvergasung damit von vornherein nicht in Frage kommt. Besonders problema tisch gestaltet sich hierbei die Sicherung der Fließeigenschaften des Produktes, für die ein Teer/Feststoff-Verhältnis von über 1, 2 entscheidend ist. Bei darunter liegen den Werten kommt es erfahrungsgemäß schnell zum Stocken des Produktes bzw. zum Ausfallen des Staubanteils, verbunden mit dauerhaften Ablagerungen an Behälterteilen, Versetzungen von Förderwegen und daraus resultierenden Störungen des Anlagenbetriebes.Experiments are also known (DD 156 711 and DD 236 343 A1), by a targeted Temperature and / or steam pressure control in the washing and cooling stages after Gas generators produce water-free tar-dust mixtures, which are then used for one immediate use as an additional gasification raw material in the gasification apparatus should be returned. This would reduce all expenses and complications There is no need to use large quantities of the sedimentation technology described at the beginning Basin emerge. However, these processes have already been proven for coal pressure gasification as so badly disadvantages (missing or insufficient control technology mastery, no discernible solution for dealing with tar-dust mixtures that are undefined and strongly fluctuating compositions are incurred) that a use in the Waste gasification is therefore out of the question. Particularly problematic The table ensures the flow properties of the product, for which is a tar / solid ratio of over 1, 2 is crucial. At lie below Experience has shown that the product stalls or to precipitate the dust content, combined with permanent deposits Container parts, relocation of conveying routes and resulting malfunctions of plant operation.

Des Weiteren gab es verschiedene Bemühungen, die Absetzvorgänge aus den offe nen Becken in geschlossene Behälter zu verlagern und somit mindestens die Emis sionsprobleme zu überwinden. Eine Vorrichtung dafür ist beispielhaft in DD 268 463 A1 beschrieben. Danach soll das vorher entspannte Gemisch aus den Kondensaten der Rohgaswäsche und -kühlung in einen geschlossenen Behälter mit je einem kegeli gen Zwischenboden und Unterteil eingeleitet werden, wobei sich im Behälterunterteil auf Grund ihrer Dichte absetzfähige Wasserbestandteile abscheiden sollen, während das geklärte Wasser unterhalb des Zwischenbodens den Behälter verlässt. Die Nachteile dieser sowie verschiedener ähnlich gelagerter Lösungen bestehen zunächst darin, dass es in solchen Behältern an bestimmten Stellen regelmäßig zu dauerhaften Ablagerungen von Feststoff- und Teerpartikeln kommt und dies zwangsläufig zu Versetzungen freier Querschnitte und damit zu häufigen Beeinträch tigungen der Funktionstüchtigkeit führt. Auch ausgeklügelte Behältergeometrien wie z. B. besonders spitze Neigungswinkel der Behälterabläufe o. ä. schaffen hier keine dauerhafte Abhilfe. Außerdem lässt sich auf diese Weise keine vernünftige Abschei dung gerade von suspendierten Feinstaubpartikeln aus dem Wasser erreichen, so dass solcherart selbst ein weitgehend von Teeren und Ölen befreites Wasser immer noch keine für nachfolgende Aufbereitungsstufen erforderliche Beschaffenheit besitzt. Das ist für Kondensate aus der Abfallvergasung mit ihren ausgeprägten Gehalten an Feinstaub von besonderem Nachteil, da sich im Falle einer solchen Technologie zwangsläufig noch umfangreiche Anlagensysteme zur Aushaltung dieser Feststofffraktion anschließen müssten. Es ist bisher insgesamt noch nicht gelungen, die an sich unerwünschte Emulsionsneigung von Wasser, Teeren und Ölen einerseits sowie die differenzierten Sedimentationseigenschaften der Feststoff anteile andererseits zu einer sinnvollen Verfahrenslösung zusammenzuführen, in deren Folge nur noch für eine getrennte Weiterverarbeitung geeignete Produkte entstehen.Furthermore, there have been various efforts to open the weaning processes from the open to move a pool into closed containers and thus at least the emis overcoming problems. A device for this is exemplified in DD 268 463 A1 described. Then the previously relaxed mixture of the condensates Raw gas scrubbing and cooling in a closed container with a cone each gene intermediate floor and lower part are introduced, whereby in the lower container part due to their density, separable water components should separate while the clarified water leaves the tank below the intermediate floor. The Disadvantages of this and various similar solutions exist first in that it is in such containers regularly at certain points permanent deposits of solid and tar particles comes and this inevitably to dislocations of free cross sections and thus to frequent impairments functions. Even sophisticated container geometries such as z. B. particularly acute angle of inclination of the container drains or the like does not create any here permanent remedy. In addition, no sensible parting can be done in this way reaching just suspended fine dust particles from the water, see above that in this way even a water largely free of tars and oils not yet required for subsequent processing stages has. This is for condensates from waste gasification with their distinctive Held in particulate matter of particular disadvantage, since in the case of such Technology inevitably still extensive system systems for endurance would have to join this solid fraction. It is not yet overall succeeded in the undesirable emulsion tendency of water, tars and Oiling on the one hand and the differentiated sedimentation properties of the solid on the other hand, to bring together shares in a sensible process solution, in the result of which is only suitable products for separate further processing arise.

Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen darin, die im Zuge der Festbett- oder Schlackenbadvergasung fester Abfälle entstehenden und Teere, Öle sowie Fest stoffe enthaltenden Prozesswässer vollständig und gezielt in separate Produkte zu trennen und diese für eine nachfolgende Verwertung in geeigneten Verfahrensstufen bereitzustellen.The aim and object of the invention are that in the course of the fixed bed or Slag bath gasification of solid waste and tars, oils and solid process water containing substances completely and specifically into separate products separate and separate them for subsequent recycling in suitable process stages provide.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1. Die Teere, Öle und Fest stoffe enthaltenden Prozesswässer, die in den unterschiedlichen Stufen der Reini gung und Kühlung von Gasen aus der Festbett- oder Schlackenbadvergasung fester Abfälle entstehen und aus den ersteren als Gemisch ablaufen, werden in stetem Fluss über ein Fallrohr in ein stehendes zylindrisches Gefäß eingeleitet. Das Fallrohr kann dabei entlang der Behälterachse oder auch leicht außermittig angebracht sein. Für den unteren Abschluss des Behälters ist eine konkave oder konische Form besonders günstig. Die beim Durchströmen des Behälterinnenraumes entstehende separate Phase aus Teer, Öl, Feststoffen mit geringen Wassereinschlüssen sammelt sich auf Grund ihrer Dichte im Bereich des Behälterbodens an, während der von den mitgeführten Einschlüssen weitestgehend befreite Prozesswasserstrom über einen seitlichen Abgang den Behälter verlässt. Es wurde gefunden, dass mittlere Verweil zeiten des Prozesswassergemisches von 20 bis 45 min, vorzugsweise von 35 min zu einer umfassenden Aushaltung aller mitgeschleppten Fremdstoffe aus dem Wasser strom führen. Dabei erweist es sich für die Funktionsweise des Verfahrens als vorteilhaft, wenn die Austrittsöffnung des Fallrohres möglichst weit unterhalb des Ablaufes für das gereinigte Prozesswasser liegt. Dem seitlichen Abgang für das gereinigte Wasser schließt sich unmittelbar ein höhengleich angeordneter Pufferbe hälter an, der wiederum über eine Freistromleitung mit den Anlagen zur weiteren Lagerung, Aufarbeitung bzw. Verwertung des Prozesswassers verbunden ist. Besonders nutzbringend für die erfindungsgemäße Lösung ist die Anbringung des zylindrischen Behälters und des mit ihm verbundenen Puffergefäßes in einer Höhe, die einen ungehinderten freien Abfluss des gereinigten Wassers in die nachfolgen den Anlagenteile ermöglicht.According to the invention the object is achieved by a method according to claim 1. The tars, oils and solid Process water containing substances in the different stages of the Reini supply and cooling of gases from fixed bed or slag bath gasification more solid Waste arises and flows out of the former as a mixture, is continuously flowing over a down pipe is introduced into a standing cylindrical vessel. The downpipe can be attached along the axis of the container or slightly off-center. For the bottom end of the container is a concave or conical shape very cheap. The resulting when flowing through the container interior separate phase from tar, oil, solids with low water inclusions due to their density in the area of the container bottom, while that of the entrained inclusions largely freed process water flow over a side outlet leaves the container. It was found that mean dwell times of the process water mixture from 20 to 45 min, preferably from 35 min a comprehensive maintenance of all foreign substances carried from the water carry electricity. It proves to work for the method as advantageous if the outlet opening of the downpipe as far as possible below the Process for the cleaned process water. The side outlet for the purified water immediately closes a buffer tank arranged at the same height halter, which in turn via a free power line with the systems for further Storage, processing or recycling of the process water is connected. The attachment of the is particularly useful for the solution according to the invention cylindrical container and the buffer vessel connected to it at a height, which follow an unhindered free discharge of the purified water into the the system parts.

Die sich im Behälterunterteil ansammelnde fluide Phase aus Teeren, Ölen und Fest stoffen mit geringen Wassereinschlüssen wird mit Fördermaschinen kontinuierlich am Tiefpunkt des zylindrischen Behälters abgezogen. Der Hauptanteil des Förderstro mes dieser Phase wird über einen Umwälzweg in den Behälter zurückgeführt, während ein kleinerer Teilstrom in Abhängigkeit vom Anstieg der Teer-Öl-Feststoff- Schicht im Behälterunterteil periodisch zu Folgeanlagen für die weitere Verwendung dieses Produktes abgegeben wird. Es besteht die Möglichkeit, den umgewälzten Mengenstrom sowohl in das Unterteil des zylindrischen Behälters als auch über ein gesondertes Rohr auf die Flüssigkeitsoberfläche im Behälterinneren oder direkt auf einen Mischpunkt in der Zulaufleitung für das Prozesswasser vor dem Fallrohr zu leiten. Der Vorteil gerade der letztgenannten Variante besteht darin, dass hierbei eine intensive Vermischung von bereits gebildeter fluider Teer-Öl-Feststoff-Phase mit den gleichartigen Bestandteilen des neu zulaufenden Prozesswassers erfolgt. Verstärken lässt sich dieser Effekt noch, indem die Rohrleitung nach dem Mischpunkt teilweise als statischer Mischer ausgebildet ist. Überraschend zeigte sich, dass eine solche Form der Umwälzung nicht nur allgemein die Homogenisierung des Teer-Öl- Feststoff-Gemisches begünstigt, sondern insbesondere zu einer intensiven Einbin dung suspendierter Feststoffpartikel in die Teer-Öl-Matrix führt. Die Einstellung und Bemessung des Teilstromes zu den Folgeanlagen kann über automatisierte Rege lungen oder auch manuell in Abhängigkeit von der Lage der Trennschicht zwischen dem gereinigten Prozesswasser und der neu entstandenen Teer-Öl-Feststoff-Phase erfolgen. Als Fördermaschinen für die Umwälzung des fluiden Teer-Öl-Feststoff- Gemisches sind vor allem Freistrompumpen oder Nasszerkleinerer geeignet. Beson ders vorteilhaft stellt sich eine Reihenschaltung von je einer solchen Maschine im Förderweg dar.The fluid phase of tars, oils and solid that accumulates in the lower part of the container materials with low water inclusions are continuously transported on conveyors Bottom point of the cylindrical container deducted. The main part of the funding stream With this phase, a recirculation path leads back into the container, while a smaller partial flow depending on the increase in tar-oil-solid Layer in the lower part of the container periodically to follow-up plants for further use this product is delivered. There is a possibility of the circulated Volume flow both in the lower part of the cylindrical container and over separate pipe on the liquid surface inside the container or directly on a mixing point in the feed line for the process water in front of the downpipe conduct. The advantage of the last-mentioned variant is that here intensive mixing of the already formed fluid tar-oil-solid phase with the same components of the new process water. This effect can be reinforced by placing the pipe after the mixing point is partially designed as a static mixer. It was surprisingly found that one such a form of circulation not only generally the homogenization of the tar oil Solid mixture favors, but in particular to an intensive integration suspension of solid particles into the tar-oil matrix. The setting and Measurement of the partial flow to the downstream systems can be done using automated control lungs or manually depending on the position of the interface between the cleaned process water and the newly created tar-oil-solid phase respectively. As conveying machines for the circulation of the fluid tar-oil-solid Mixtures are particularly suitable for free-flow pumps or wet shredders. Beson another advantage is a series connection of such a machine in the Funding path.

Zur Vermeidung von Ablagerungen und zur Aufrechterhaltung des fluiden Charakters der Teer-Öl-Feststoff-Phase im Behälterunterteil ist letztere in sich ständig in Bewe gung zu halten und zu homogenisieren. Dafür sind neben den beschriebenen Möglichkeiten der Umwälzung vor allem mechanische Vorrichtungen günstig, z. B. Rührwerksanordnungen mit geeignetem Aufbau und passender Drehgeschwindig keit. Es erweist sich dabei für die erfindungsgemäße Lösung als besonders vorteil haft, wenn die Rührvorrichtung mit ihrer Geometrie weitestgehend der Form des unteren Behälterabschlusses angepasst ist. Im Sinne des Zieles der Erfindung liegt es schließlich, die Drehzahl des Rührers so zu bemessen, dass einerseits die fluide Phase aufrecht erhalten bleibt, es andererseits aber nicht zu einer Verwirbelung des Teer-Öl-Feststoff-Gemisches in die überstehende Wasserschicht kommt.To avoid deposits and to maintain the fluid character the tar-oil-solid phase in the lower part of the container is constantly moving hold and homogenize. In addition to the described Possibilities of circulation especially mechanical devices cheap, z. B. Agitator arrangements with a suitable structure and suitable rotational speed ness. It proves to be particularly advantageous for the solution according to the invention liable if the stirrer with its geometry largely corresponds to the shape of the lower container closure is adjusted. In the sense of the aim of the invention It is finally necessary to measure the speed of the stirrer so that on the one hand the fluid Phase is maintained, but on the other hand it does not cause a turbulence of the Tar-oil-solid mixture comes into the protruding water layer.

Zur Sicherung optimaler Fließ- und Verwertungseigenschaften der Teer-Öl-Feststoff- Phase enthält die erfindungsgemäße Lösung eine Möglichkeit, dem umgewälzten Produkt bei Bedarf noch gewisse Mengen Öl oder vergleichbarer Stoffe zuzusetzen. Als Maßstab für eine solche Dosierung von Anmaischöl dient die Dichte des umge wälzten Teer-Öl-Feststoff-Gemisches nach dem Austritt aus dem zylindrischen Behälter. Es hat sich als besonders günstig für die Stoffeigenschaften der fluiden Phase erwiesen, wenn ihre Zusammensetzung auf 40-60, vorzugsweise 50 Ma.-% Teere/Öle und 20-35, vorzugsweise 30 Ma.-% Feststoffe eingestellt wird. Vorteilhaft ist es in diesem Falle, als Anmaischöl prozesseigene Stoffe zu verwenden, beispielsweise Öle, die aus der Aufbereitung weiterer Prozesswässer der Festbett- oder Schlackenbadvergasung stammen können. Mit dem gleichen Effekt lässt sich auch bereits fertig aufbereitetes Teer-Öl-Feststoff-Gemisch dem umgewälzten Produkt nach dem Behälterausgang als Zumischkomponente zusetzen. Es ist außer dem möglich und günstig, die Dosierung des Anmaischmittels über eine automati sierte Prozesssteuerung durchzuführen.To ensure optimal flow and recycling properties of the tar-oil-solid Phase, the solution according to the invention contains a possibility of the recirculated If necessary, add certain amounts of oil or comparable substances to the product. The density of the reverse serves as a yardstick for such a metering of mashing oil rolled tar-oil-solid mixture after exiting the cylindrical Container. It has proven to be particularly beneficial for the material properties of the fluids Phase proven when their composition to 40-60, preferably 50 mass% Tars / oils and 20-35, preferably 30 mass% solids is adjusted. Advantageous in this case, it is necessary to use process substances as mashing oil, For example, oils that come from the treatment of further process water from the fixed bed or slag bath gasification. With the same effect can be already prepared tar-oil-solid mixture to the circulated Add the product as an admixing component after the container exit. It is except the possible and inexpensive, the dosage of the mashing agent via an automati process control.

Die Einstellung verfahrensgemäßer Fließ- und Stoffeigenschaften des Produktgemi sches am unteren Behälterauslauf ist nur mit einer auf das Problem zugeschnittenen Messtechnik realisierbar. Für die Dichtemessung empfehlen sich dabei vor allem berührungslos arbeitende, vorzugsweise radiometrische Messverfahren. Auf Grund allgemein bekannter Zusammenhänge zwischen der Dichte von Suspensionen und deren Feststoffgehalt ist es günstig, die Dichtemessung auf den letztgenannten Parameter zu kalibrieren und die so kontinuierlich am Behälterauslauf gewonnenen Messwerte zur Steuerung der Ölzumischung zu verwenden. Es wurde dabei gefun den, dass die Strahlungsabsorption der im Feststoff enthaltenen Eisenanteile beson ders gut zur Charakterisierung des Feststoffgehaltes und damit der Stoffdichte geeignet ist. Eine solche Lösung bringt für den laufenden Anlagenbetrieb vor allem bei der Wartung und zyklischen Nachkalibrierung der Messstelle erhebliche Vorteile. Es liegt ganz im Sinne der erfindungsgemäßen Lösung, wenn danach arbeitende Anlagen mehrsträngig mit gleichartiger Anordnung der Komponenten aufgebaut und für einen Parallelbetrieb einzelner Stränge vorgesehen sind. Dies erweist sich wegen der hohen Verfügbarkeit vor allem für Zwecke der Anlagenreinigung und damit verbundener Stillstandszeiten sowie für Betriebsphasen mit problematischen Abscheidverhältnissen als besonders günstig.The setting of process-related flow and material properties of the product mix at the lower container outlet is only one that is tailored to the problem Measurement technology feasible. We recommend above all for density measurement Non-contact, preferably radiometric measurement methods. Because of generally known relationships between the density of suspensions and whose solids content is favorable, the density measurement on the latter To calibrate parameters and thus continuously obtain them at the container outlet Use measured values to control the oil admixture. It was found that the radiation absorption of the iron components contained in the solid matter good for characterizing the solids content and thus the consistency suitable is. Above all, such a solution provides for the ongoing plant operation Considerable advantages in the maintenance and cyclical recalibration of the measuring point. It is entirely in the spirit of the solution according to the invention if those working according to it Plants constructed in multiple lines with a similar arrangement of the components and are provided for parallel operation of individual strands. This proves to be because the high availability especially for the purposes of plant cleaning and thus associated downtimes and for operating phases with problematic Separation ratios as particularly favorable.

Das aus dem zylindrischen Gefäß über den Pufferbehälter ablaufende gereinigte Prozesswasser ist ohne weitere physikalische Trennverfahren unmittelbar zur Einleitung in nachfolgende Aufbereitungsstufen, z. B. zur gezielten Aushaltung und Gewinnung von Phenolen oder ähnlichen gelösten Wasserinhaltsstoffen, geeignet. Die homogenisierte Teer-Öl-Feststoff-Phase aus dem Unterteil des zylindrischen Behälters lässt sich gleichfalls ohne wesentliche Nachbehandlung direkt zu einer nachfolgenden stofflichen Nutzung abgeben, so beispielsweise als Zusatzbrennstoff in nach bekannten Prinzipien arbeitende Anlagen zur Spaltung von Ölen und Ölpro dukten.The cleaned one running out of the cylindrical vessel via the buffer tank Process water is immediately available without further physical separation processes Introduction to subsequent processing stages, e.g. B. for targeted stamina and Obtaining phenols or similar dissolved water constituents. The homogenized tar-oil-solid phase from the lower part of the cylindrical The container can also be turned directly into one without substantial after-treatment Submit subsequent material use, for example as an additional fuel in plants for the splitting of oils and oil pro Dukten.

Zu den wesentlichen Vorteilen des vorgeschlagenen Verfahrens gehören
The main advantages of the proposed method include

- the safe and reproducible separation of the process water into one of tars, Oils and solids with only slight water inclusions existing fluids Phase and a water largely cleaned of foreign substances,
- continuous and emission-free process design,
- An automated and therefore largely unattended system operation as well
- high system availability.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrie ben werden.The invention is described below with reference to an embodiment shown in the drawing be.

Ein aus der Abfallvergasung stammender Mengenstrom 1 von Teere, Öle und Fest stoffe enthaltenden Prozesswässern wird von oben über ein Fallrohr 2 in einen stehenden zylindrischen Behälter 3 eingeleitet. Beim Durchströmen des Behälters scheidet sich im konischen Unterteil eine kontinuierliche fluide Phase aus Teeren, Ölen und Feststoffpartikeln mit geringen Wassereinschlüssen ab. Ein Balkenrührer 4 mit Rührflügeln, die in geringem Abstand parallel zur Mantellinie des Behälterunter teils angeordnet sind, hält die suspendierten Feststoffteilchen in der Matrixflüssigkeit in der Schwebe und verhindert so das Ausfallen der Partikel. Das von Feststoffen weitestgehend gereinigte Phenolwassergemisch verlässt über die Überlaufleitung 5 das zylindrische Gefäß und fließt dem Pufferbehälter 6 zu, von wo es schließlich über die Freistromleitung 7 in das Anlagensystem einer nachfolgenden Aufbereitungsstufe (Phenolgewinnung) abläuft.A from the waste gasification stream 1 of tars, oils and solids containing process water is introduced from above through a downpipe 2 in a vertical cylindrical container 3 . When flowing through the container, a continuous fluid phase consisting of tars, oils and solid particles with low water inclusions separates out in the conical lower part. A bar stirrer 4 with agitator blades, which are arranged at a small distance parallel to the surface line of the lower part of the container, keeps the suspended solid particles in the matrix liquid in suspension and thus prevents the particles from falling out. The phenol-water mixture, which has been largely cleaned of solids, leaves the cylindrical vessel via the overflow line 5 and flows to the buffer tank 6 , from where it finally runs via the free-flow line 7 into the system of a subsequent treatment stage (phenol extraction).

Die homogenisierte fluide Phase aus Teeren, Ölen und Feststoffen mit geringen Wassereinschlüssen tritt kontinuierlich über das Ablaufrohr 8 aus dem stehenden Behälter aus und strömt der Umwälzpumpe 9 zu. Über die Umwälzleitung 10 lässt sich das Teer-Öl-Feststoff-Gemisch wahlweise an verschiedene Stellen der Aufbe reitungsanlage zurückführen. So ist es z. B. möglich, den Strom dieses Gemisches auf dem Leitungsweg 11 in das Unterteil des Behälters und damit in die dort ange sammelte und in Bewegung gehaltene Produktphase zurückzufördern. Es besteht außerdem die Möglichkeit, dass die Teer-Öl-Feststoff-Phase über den Weg 12 direkt auf die Oberfläche der Wasserschicht im zylindrischen Behälter aufgegeben wird. Als eine weitere Variante lässt sich der umzuwälzende Produktstrom schließlich über den Mischpunkt 13 dem Prozesswasserzulauf zum Behälter zuführen. Darüber hinaus können je nach Bedarf auch Kombinationen der einzelnen Umwälzwege eingestellt werden.The homogenized fluid phase consisting of tars, oils and solids with low water inclusions emerges continuously from the standing container via the drain pipe 8 and flows to the circulation pump 9 . Via the circulation line 10 , the tar-oil-solid mixture can optionally be recycled to different points of the processing plant. So it is z. B. possible to return the flow of this mixture on the conduit 11 in the lower part of the container and thus in the collected there and kept moving product phase. There is also the possibility that the tar-oil-solid phase is applied via path 12 directly to the surface of the water layer in the cylindrical container. As a further variant, the product stream to be circulated can finally be fed to the process water inlet to the container via the mixing point 13 . In addition, combinations of the individual circulation paths can be set as required.

Die Lage der Trennschicht zwischen der sich im Behälterunterteil ansammelnden Teer-Öl-Feststoff-Phase und dem darüber befindlichen Prozesswasser wird durch eine Messvorrichtung 14 kontrolliert. Beim Überschreiten eines bestimmten und vorher eingestellten Standes der Trennschicht wird über eine automatisch angesteu erte Regelarmatur 15 die Abwurfleitung 16 freigegeben, wodurch ein Teilstrom der homogenisierten Teer-Öl-Feststoff-Phase in ein anschließendes Anlagensystem zur Ölaufbereitung abfließen kann.The position of the separating layer between the tar-oil-solid phase accumulating in the lower part of the container and the process water located above it is checked by a measuring device 14 . When a certain and previously set level of the interface is exceeded, the discharge line 16 is released via an automatically actuated control valve 15 , as a result of which a partial stream of the homogenized tar-oil-solid phase can flow into a subsequent system system for oil treatment.

Störungen und sonstige Beeinträchtigungen der Produktqualität im Ablauf aus dem konischen Behälterunterteil werden durch eine Dichtemessung 17 detektiert. Beim Auftreten unerwünscht hoher Feststoffgehalte im ablaufendem Produkt, verbunden mit einem entsprechenden Dichteanstieg, steuert die Messung automatisch eine Stellarmatur 18 an, über die aus der Leitung 19 so lange prozesseigenes Öl zum Behälterablauf zugemischt wird, bis sich die Produktzusammensetzung über die Umwälzung wieder zu normalen Werten hin verändert. Faults and other impairments of the product quality in the drain from the conical lower part of the container are detected by a density measurement 17 . If undesirable high solids contents occur in the product running, combined with a corresponding increase in density, the measurement automatically controls an actuating fitting 18 , via which process-specific oil is mixed in from the line 19 to the container drain until the product composition returns to normal values via the circulation changed.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Teere, Öle und Feststoffe enthaltendes Prozesswasser
Process water containing tars, oils and solids

22

Fallrohr
downspout

33

Zylindrischer Behälter mit konischem Boden
Cylindrical container with a conical bottom

44

Rührwerk
agitator

55

Überlaufleitung
Overflow pipe

66

Pufferbehälter
buffer tank

77

Freistromleitung
Free power line

88th

Unterer Behälterablauf
Lower container drain

99

Umwälzpumpe
circulating pump

1010

Umwälzleitung
circulation line

1111

Rückführleitung zum Behälterunterteil
Return line to the lower part of the container

1212

Rückführleitung zur Oberfläche der Prozesswasserschicht
Return line to the surface of the process water layer

1313

Mischpunkt
mixing point

1414

Trennschichtmessung
Interface measurement

1515

Regelarmatur
control valve

1616

Abwurfleitung für aufbereitetes Teer-Öl-Feststoff-Gemisch
Ejection line for prepared tar-oil-solid mixture

1717

Dichtemessung
density measurement

1818

Stellarmatur
positioning device

1919

Ölzufuhrleitung
Oil supply line

Claims

1.Process for the preparation of tars, oils and solids-containing process waters of gasification of waste in plants for fixed bed or slag bath gasification, the tars, oils and solids occurring in different forms and proportions and mixed with one another in the process waters, characterized in that
the water containing tar, oil and solids is led in a constant flow via a downpipe arranged in the middle or slightly eccentrically into a standing cylindrical vessel with a concave or conical lower part,
the tar, oil and solids containing water flow through the cylindrical vessel with an average residence time of 20-45 min,
the water phase, which is largely freed of tars, oils and solids, leaves the tank via a drain attached to the side and above the mouth of the downpipe and is discharged via a buffer tank of the same height, using the hydrostatic pressure of the liquid column into lower-lying systems for further cleaning and treatment,
the phase accumulating in the lower part of the vessel, consisting of tars, oils and solids as well as a small amount of water, is continuously withdrawn by suitable conveying devices and returned to the vessel or the process water inlet at different heights and one to keep the layer height of the tar oil Solid-water phase, the required volume flow of the same is diverted from the circuit after the conveying machines and fed to a further utilization in suitable plants,
the tar-oil-solid-water phase in the lower part of the vessel is kept in motion by suitable mechanical devices and
The tar-oil-solid-water phase, depending on its flow properties, its quantitative composition and density after exiting from the lower part of the vessel, are mixed with oil or already prepared tar-oil-solid-water phase.

2. The method according to claim 1, characterized in that the optimal together Setting the tar-oil-solid-water phase by adding oil or prepared similar product on 40-60 mass% tar / oil and 20-35 mass% Solid is adjusted.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that as Mixing product process oil or process tar oil solid what ser phase is used.

4. The method according to claim 1, characterized in that the tar-oil-solid Phase promoted both by free flow pumps and by wet shredders becomes.

5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Density measurement by a contactless and based on the absorption of Iron-coordinated radiometric measuring device is carried out.

6. The method according to claim 1, characterized in that the return of the Tar-oil-solid-water phase from the lower part of the cylindrical vessel directly back into the lower part or onto the surface of the water layer in the Container or preferably to a mixing point in the process water inlet before The downpipe enters the vessel.

7. The method according to claim 6, characterized in that the return of the Tar-oil-solid-water phase from the lower part of the cylindrical vessel the individual addition points can be either optional or simultaneous.

8. The method according to claim 6 or 7, characterized in that the Rohrlei device for the process water supply to the cylindrical vessel after mixing point is designed in sections as a static mixer.

9. The method according to any one of the preceding claims 1 to 8, characterized shows that it can be operated multiple times in parallel.

10. The method according to any one of the preceding claims 1 to 9, characterized records that the processing products of a subsequent resource recycling or recycling.