DE1618682B2

DE1618682B2 - Vorrichtung zum reinigen von pyrolysegasen

Info

Publication number: DE1618682B2
Application number: DE19671618682
Authority: DE
Priority date: 1966-04-26
Filing date: 1967-04-18
Publication date: 1973-05-17
Also published as: BE717239A; DE1618682A1; US3395193A; GB1148827A

Description

elektrode, d. h. das Rohr 18, gezogen. Sobald die aufgeladenen Teilchen mit dem Ölfilm in Berührung kommen, werden sie hierdurch mitgerissen und nach unten in Richtung auf den Boden des Rohrs gespült und in den Fallen 27 gesammelt. Ein Teil dieses Öls kann abgelassen und filtriert oder in anderer Weise gereinigt werden, um so den feinen Kohlenstoff für die Anwendung als Füllmittel in Polymerisation zu gewinnen.

Der Wirkungsgrad des Entfernens der Kohlenstoffteilchen kann sich bis über 90% selbst dort belaufen, wo die Kohlenstoffteilchen einen durchschnittlichen Durchmesser von nur 1 bis 2 Mikron besitzen. Unter optimalen Bedingungen sind Entfernungswerte von 99,9% oder darüber möglich.

Die nunmehr in ihrem Kohlenstoffgehalt stark verarmten austretenden Gase verlassen den elektrostatischen Abscheidungs-Abschnitt 17 und bewegen sich in Richtung auf das obere Ende des Turms, wo dieselben mit Wassersprühstrahlen 29 in Berührung kommen, die die Gase weiter abkühlen und kondensierte Flüssigkeiten herauswaschen. Es stellt einen wesentlichen Vorteil der Erfindung dar, daß auf Grund des Entfernens des Hauptanteils der ursprünglichen Kohlenstoffverunreinigung vor dem Inberührungkommen der austretenden Gase mit Wasser, die außerordendlich schwierig zu brechenden Kohlenstoff-öl-Emulsionen nicht ausgebildet werden, wenn die austretenden Gase mit dem Wassersprühstrahl 29 in Berührung kommen. Das Gemisch aus Wasser und kondensierten Produkten fällt nach unten in den Kollektor 30, der mit geeigneten Kappen oder Wehren versehen ist, so daß ein nach oben gerichteter Fluß der Gase ermöglicht wird und gleichzeitig der Fluß des Wassers nach unten verhindert wird. Eine Pumpe 31 entfernt dieses Gemisch aus dem Kollektor 30 und führt einen Anteil desselben zu den Wassersprühstrahlen 29 zurück. Ein weiterer Anteil dieses die vermittels Wasser kondensierten Produkte enthaltenden Gemisches kann z.B. vermittels Abgießen oder in anderer geeigneter Weise abgetrennt werden. Gegebenenfalls wird natürlich eine entsprechende Wassermenge ersetzt.

Die mit Wasser gewaschenen Gase verlassen den Turm durch den Auslaß 32 und setzen ihre Bewegung in Fließrichtung durch verschiedene Reinigungs- und Trennstufen fort, z. B. unter Ausführen einer teilweisen Kondensation, selektiven Absorption 5 oder Adsorption usw., wie es für das Reinigen derselben und Abtrennen oder Auftrennen für verschiedene Anwendungsgebiete erforderlich ist.

Dort wo die in den F i g. 1 und 2 gezeigte konzentrische Konfiguration angewandt wird, werden sich

ίο die bevorzugten Durchmesser der mittleren Elektrode auf etwa 0,254 mm bis etwa 25,4 mm und insbesondere auf 1,27 bis 12,7 mm und speziell bevorzugt auf 2,54 bis 15,2 mm belaufen. Der Abstand zwischen den negativ und positiv aufgeladenen Elektroden wird sich auf etwa 1,27 bis 50,8 cm sowie weiterhin bevorzugt auf etwa 2,54 bis 25,4 cm und insbesondere bevorzugt auf 5,1 bis 12,7 cm belaufen. Die Länge der Rohre wird allgemein in einem Bereich von 1,5 bis 9 m fallen, wobei unter den meisten Um-

ao ständen Längen von 1,8 bis 4,5 m zweckmäßig sind. Es können die verschiedenen auf dem einschlägigen Gebiet allgemein bekannten Arbeitsweisen Anwendung finden, wie z. B. das Anordnen eines Rohrsatzes über einen anderen Rohrsatz, so daß das Gas nacheinander mit zwei oder mehr unabhängigen elektrostatischen Abscheidungseinheiten in Berührung gebracht werden kann.

Die Temperatur wird vorzugsweise in dem Bereich zwischen dem Taupunkt des Wassers des Gasstroms bis etwa 650° C liegen, wobei Temperaturen von 100 bis 285° C bevorzugt und Temperaturen von 120 bis 230° C insbesondere optimal bevorzugt sind.

In dem elektrostatischen Abscheidungsabschnitt wird ein Druck von etwa 0,1 bis etwa lOOAtmo-Sphären und insbesondere bevorzugt von 0,2 bis etwa 1 Atmosphäre aufrechterhalten.

Die Gasgeschwindigkeit durch den Abscheidungsabschnitt wird sich auf etwa 0,3 bis 30 und vorzugsweise etwa 4,5 bis etwa7,5 m/sec belaufen.

Als Öl kann ein Gemisch aus verschiedenen Alkylnaphthalinen mit einem Siedebereich von etwa 200 bis etwa 285° C und mit einer Viskosität von angenähert 0,5 bis 50 cP bei Raumtemperatur verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 . und des Rohres vorgesehen und eine Pumpe für das Patentansprüche: Zurückführen des Kohlenwasserstofföls. Hiermit wird erreicht, daß sich ein geschlossener

1. Vorrichtung zum Reinigen von Pyrolyse- Flüssigkeits- oder Spülfilm auf den Elektroden bildet, gasen, die bei der Pyrolyse von Kohlenwasser- 5 bevor das Gas durch den Abscheideabschnitt hinstoffen anfallen, wobei der Gasstrom durch durchtritt μπα Niederschläge sich an den Elektroden mitgerissene feste und viskose Pyrolyseprodukte absetzen können.

verunreinigt ist, dadurch gekennzeich- Die Erfindung soll nachfolgend an Hand der Zeichn e t, daß der elektrostatische Abscheideabschnitt nungen näher erläutert werden. Dabei zeigt
(17) aus einem dicht gepackten Bündel von Roh- io F i g. 1 eine schematische Darstellung der Vorren (18) besteht, daß jedes der Rohre eine Elek- richtung und

trode (21) in Form eines Rohres aufweist, das Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Elek-

sich im Inneren des Rohres (18) nach unten er- trodenanordnung.

streckt und das am unteren Ende eine Anord- Nach der Fig. 1 werden schwere Kohlenwasser- i

nung (22) zum stationären Halten des Rohres (18) 15 stoffe 10 vorzugsweise mit einem Siedebereich von

aufweist. ' 100 bis 200° C einem Pyrolyseofen 12 zugeführt. Der

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Ofen arbeitet vorzugsweise bei einer Temperatur von kennzeichnet, daß ein Sprühkopf (26) für das 1400° C mit einer Kontaktzeit von etwa 0,01 bis I Aufsprühen von Öl auf das obere Ende der Elek- 1,0 Sekunden. Die aus dem Ofen abgegebenen Gase trode (21) sowie Fallen (27) für das Sammeln des 20 werden abgekühlt, bevor sie den Ofen verlassen, und

Öls am unteren Ende der Elektrode (21) und des zwar auf Temperaturen in der Größenordnung von

Rohres (18) und eine Pumpe (28) für das Zurück- etwa 450° C, Die austretenden Gase treten sodann (1

fahren des Kohlenwasserstofföls vorgesehen sind. in den unteren Einlaß 13 des Turms 14 ein und wer- ,

den sofort mittels Hindurchführen durch einen öl-

25 sprühstrahl 15 abgekühlt, der aus einem katalytischen

Leichtöl oder anderem Öl besteht, das eine Viskosität von vorzugsweise von etwa 0,5 bis etwa 50 cP bei ¹ ' Raumtemperatur besitzt. Dieses Kühlöl wird vor-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reini- . zugsweise an dem Boden des Turms gesammelt und

gen von Pyrolysegasen, die bei der Pyrolyse von 30 durch die Pumpe 16 in den Verfahrenskreis zurück-

Kohlenwasserstoffen anfallen, wobei der Gasstrom geführt.

durch mitgerissene feste und viskose Pyrolysepro- Die aus dem ölabschreckabschmft" austretenden j

dukte verunreinigt ist. , ■ Gase besitzen nun eine Temperatur von etwa 100 bis

Es ist bekannt, verunreinigte Gasgemische einem 200° C und treten sodann in den elektrostatischen

elektrischen Feld zu unterwerfen, wobei das Gas- 35 Abscheidungs-Abschnitt 17 ein. Derselbe besteht aus

gemisch zuvor mit einer Flüssigkeit besprüht wird dicht gepackten Bündeln von Stahlrohren 18 mit

(USA.-Patentschrift 2245 516). einem Innendurchmesser von etwa 15 cm, die mit

Ferner ist es aus der USA.-Patentschrift 1 983 338 einem Verteiler 19 verbunden sind,

bekannt, die bei der Abscheidung von Teeren und Wie in der F i g. 2 gezeigt, weist jedes der Rohre 18

Pechen aus Kohlenwasserstoffen enthaltenen Gase 40 eine Elektrode 21 auf, die aus einem Stahlrohr mit

mit Hilfe von elektrischen Feldern auf Elektrqdeji einem Durchmesser von etwa 2,54 mm besteht und

entstehende Niederschläge mit Hilfe von Flüssig-' ^: sich durch den längsseitigen Abschnitt des Rohres

keiten abzuspülen. nach unten erstreckt. Eine Anordnung 22 hält die

Es hat sich gezeigt, daß diese Vorrichtungen nur Elektrode gespannt und stationär in dem Rohr,
unvollkommen arbeiten, da es schwierig ist, die be- 45 Ein Ölverteiler 20 enthält mehrere Zentimeter Öl reits festgesetzten Niederschläge von den Elektroden,·.'.'. .23, das durch ein einzelnes Verteilerelement 24 hinzu entfernen. Die Abscheidung von Niederschlagen durchfließt, welches an dem Rohr angeordnet ist, erfolgt, obwohl mit dem Gas Flüssigkeit eingesprüht wodurch ein dünner einheitlicher Film 25 bei dem wird. Infolge der unterschiedlichen Beeinflussung der,.- Fließen des Öls nach unten im Inneren des Rohres schweren Flüssigkeitströpfchen einerseits und der 5° ausgebildet wird. Ein grober Sprühstrahl des gleichen Verunreinigungen andererseits, werden die letzteren ' Öls 26 überzieht die Außenseite der Elektrode 21 zuerst abgeschieden, so daß sich insbesondere am und fließt in Form eines dünnen Films längs der Anfang der Elektroden diese Niederschläge absetzen. Oberfläche der Elektrode nach xmterrr Fallen 27

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde. . sammeln das Öl am Boden des Rohrs und der Elek-

eine Vorrichtung zu schaffen, bei der das Absetzen 55 trode, und eine Pumpe 28 führt das Öl wieder in den

von Niederschlägen zuverlässig vermieden werden Kreisprozeß zurück,

kann. Gewöhnlich wird sich die Spannung auf etwa 200

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß da- bis 12 000 V/cm durchschnittlicher Gradient in dem

durch, daß der elektrostatische Abscheideabschnitt Raum zwischen der Elektrode und dem Rohr be-

aus einem dicht gepackten Bündel von Rohren be- 60 laufen, wobei Spannungen von 2000 bis 6000 V/cm

steht, daß jedes der Rohre eine Elektrode in Form insbesondere bevorzugt sind.

eines Rohres aufweist, das sich im Inneren des Roh- Während die Gase an der Elektrode 18 vorbei-

res nach unten erstreckt und das am unteren Ende strömen, werden die festen Kohlenstoffteilchen, der

eine Anordnung zum stationären Halten des Rohres mit den Gasen mitgerissene ölnebel und die konden-

aufweist. 65 sierten und mitgerissenen teerartigen Produkte nega-

Für das Aufsprühen von Öl auf das obere Ende tiv aufgeladen.

der Elektrode sind ein Sprühkopf sowie Fallen für Die negativ aufgeladenen Teilchen werden sodann

das Sammeln des Öls am unteren Ende der Elektrode in Richtung auf die positiv aufgeladene Kollektor-