DE2626164A1

DE2626164A1 - Desorption of volatile cpds esp ammonia - from waste liquor from coking plant using a stripping column

Info

Publication number: DE2626164A1
Application number: DE19762626164
Authority: DE
Inventors: Christian Josis
Original assignee: Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL
Current assignee: Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL
Priority date: 1975-06-24
Filing date: 1976-06-11
Publication date: 1977-01-20

Abstract

Volatile cpds. dissolved in a liq. phase are desorbed using a stripping column comprising a vertical sheath contg. a number of perforated horizontal plates disposed a certain distance apart. The liq. (waste water) is fed to the top of the column and air or other gaseous mixt. contg. O2 is blown in at the bottom, the column is fed laterally with NaOH and/or Ca(OH)2, at different levels and free ammonia and other desorbed gas e.g. HCN, H2S etc are recovered from the upper part of the column together with upward flowing gas. The pH and the temp. are measured at different levels in the column. e.g. on the plates, and the flow of waste water is adjusted to keep the pH >11, pref. >11.5 in a predetermined zone in the column.

Description

Verfahren zur Desorption flüchtiger Bestandteile bei einer flüssigen Phase Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Desorption flüchtiger Bestandteile bei einer flüssigen Phase, das insbesondere für die Reinigung von Kokerei-Abwässern vorgesehen ist. Process for the desorption of volatile components in a liquid Phase The present invention relates to a method for desorption of volatile Components in a liquid phase, which is used in particular for the purification of coke plant wastewater is provided.

Bekanntlich sieht das zur Zeit am weitesten verbreitete Behandlungsverfahren zur Reinigung von Kokerei-Abwässern zunächst den Entzug der flüchtigen Bestandteile (NH3, HCN, H2S usw.) durch Destillation oder Überriss durch Frischdampf (Stripping) unter gleichzeitiger Behandlung mit Kalzium oder Natron zum Freisetzen von Ammoniak aus den festen Salmiaksalzen vor. Anschliessend werden die Abwässer durch biologische Oxydation von den nichtflüchtigen Bestandteilen befreit; die Ammoniakdämpfe werden in entsprechenden Verbrennungsofen mit kontrollierter Bildung von Stickstoffoxyden zerstört oder zur Herstellung von Ammoniumsulfat mit Schwefelsäure behandelt.As is well known, this is currently the most widespread treatment method for the purification of coke plant wastewater, the first step is to remove the volatile components (NH3, HCN, H2S etc.) by distillation or cracking Live steam (Stripping) with simultaneous treatment with calcium or baking soda to release of ammonia from the solid ammonium salts. Then the sewage freed from non-volatile components by biological oxidation; the ammonia fumes are placed in appropriate incinerators with controlled formation of nitrogen oxides destroyed or treated with sulfuric acid to produce ammonium sulfate.

Die Bedeutung, welche dieser Desorptionsvorgang in der Gesanitbehandlung von Kokerei-Abwässern zur Reinigung derselben besitzt, ist darüberhinaus bestens bekannt, doch ist er insofern als nicht mängelfrei anzusehen, als er die folgenden Nachteile mit sich bringt: a. die Überlastung der biologischen Becken, wo gewisse hemmende Einflüsse die Wirksamkeit der Behandlung an sich infrage stellen kennen; b. die Notwendigkeit für eine ergänzende Endbehandlung, bevor die Abwässer in den natürlichen Wasserhaushalt zurückgeführt werden kennen (beispielsweise Behandlung mit Aktivkohle ...); c. die Gefahr der Luftverschmutzung über den Belüftungsbecken durch Überriss flüchtiger Restteilchen.The importance of this desorption process in the treatment of the body of coking wastewater for cleaning the same is also very good known, but it is to be regarded as not free from defects insofar as it has the following Disadvantages entails: a. the overload of the biological basin where certain know inhibiting influences that question the effectiveness of the treatment; b. the need for a complementary final treatment before the wastewater enters the know how to return them to the natural water balance (e.g. treatment with activated carbon ...); c. the risk of air pollution above the aeration basins due to the rupture of volatile residual particles.

Hieraus ergibt sich zwingend, dass der Desorptionsprozess im Wege einer Destillation oder des Stripping noch der Weiterentwicklung bedarf, bevor er als rundum wirksam angesehen werden kann.This necessarily means that the desorption process gets in the way a distillation or stripping still needs further development before it can be regarded as effective all round.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Erreichung dieses Ziels.The object of the present invention is to create a method to achieve this goal.

Das erfindungsgemässe Verfahren basiert insbesondere auf der Feststellung, dass der Gehalt an freiem Ammoniak in Kokerei-Abwässern je nach deren pH-Wert beträchtlichen Schwankungen unterliegt: bei einem pH-Wert gleich 7 oder kleiner ist er praktisch Null, um bis auf ca. 100 ß bei Erreichen eines pH-Wertes von 11.5 anzusteigen.The method according to the invention is based in particular on the finding that the content of free ammonia in coking plant wastewater, depending on its pH value, is considerable Subject to fluctuations: at a pH value equal to 7 or smaller it is practically zero, down to approx. 100 ß when a pH value of 11.5 is reached to rise.

Das erfindungsgemässe Verfahren, das den Einsatz einer Stripping-Kolonne aus einem stehenden Mantel bzw. Behälter und einer bestimmten Anzahl darin im bestimmten Abstand übereinander angeordneter, weitgehend horizontaler, Lochbcden vorsieht, ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass die Kolonne in ihrem oberen Teil mit den zu reinigenden Abwässern beschickt wird, während vom unteren Teil aus eine Einblasung von Luft oder irgendeinem sonstigen gasförmigen Gemisch mit freiem Sauerstoff erfolgt; dass seitlich der Kolonne in verschiedenen Ebenen Natrium- oder Kalziumhydroxyd zugesetzt wird und im oberen Kolonnenteil das freigesetzte Ammoniak und das nach Einblasung am unteren Ende der Kolonne durch dieselbe nach oben geströrite Gas gekühlt werden; dass in verschiedenen Ebenen, beispielsweise in Höhe der Böden, der pH-wert und die Temperatur der dort anstehenden Wässer gemessen werden; und dass auf geeignete Art und Weise die Abwasser-Durchsatzmenge, die Strippinggas-Durchsatzmenge und die Durchsatzmenge an basischem Hydroxyd sowie die Temperatur dieser Medien so reguliert werden, dass zumindest in einer bestimmten Zone der Kolonne der pH-Wert der Abwässer mindestens gleich 11 und vorzugsweise höher als 11.5 ist.The inventive method, which involves the use of a stripping column from a standing coat or container and a certain number in it in a certain Provides a spacing of largely horizontal perforated floors arranged one above the other, is essentially characterized in that the column in its upper part is charged with the wastewater to be cleaned, while from the lower part of a Injection of air or any other gaseous mixture with free oxygen he follows; that at the side of the column in different levels sodium or calcium hydroxide is added and in the upper part of the column the released ammonia and that after Injection at the lower end of the column cooled by the same upwardly disturbed gas will; that at different levels, for example at the level of the soil, the pH value and the temperature of the water there are measured; and that on appropriate Manner the wastewater throughput, the stripping gas throughput and the The flow rate of basic hydroxide and the temperature of these media are regulated in this way that at least in a certain zone of the column the pH of the waste water is at least equal to 11 and preferably greater than 11.5.

Erfindungsgemäss wird der Sauerstoff zur vollständigen Verbrennung des aus den Abwässern freigesetzten Ammoniaks herangezogen. Es ergibt sich also nach einer zweckmässigen Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens, die in dem Strippinggas enthaltene Sauerstoffmenge so zu regulieren, dass als Ergebnis der direkten Ammoniakverbrennung durch diesen Sauerstoff, der als Verbrennungsmittel dient, praktisch nur Wasser und Stickstoff in den Verbrennungsgasen anfallen.According to the invention, the oxygen becomes complete combustion of the ammonia released from the wastewater. So it turns out according to an expedient embodiment of the method according to the invention, which is described in regulate the amount of oxygen contained in the stripping gas so that as a result the direct ammonia combustion by this oxygen, which acts as a combustion agent serves, practically only water and nitrogen occur in the combustion gases.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens werden die vorerwähnten Messungen von pH-Wert und Temperatur kontinuierlich, beispielsweise mit Hilfe geeigneter Nessfühler, durchgeführt und die Durchsatzmengen an Abwässern, Strippinggas sowie basischem Hydroxyd und die Temperatur dieser Medien anhand der von den Messfühlern vorgenommenen Messungen automatisch reguliert.According to an advantageous embodiment of the method according to the invention the aforementioned measurements of pH and temperature are continuous, for example with the help of suitable water sensors, and the throughput quantities of wastewater, Stripping gas and basic hydroxide and the temperature of these media based on the The measurements made by the probes are automatically regulated.

Die beigefügten Schemazeichnungen, die nicht maßstabgerecht ausgeführt und als nicht einschränkende Beispiele zu betrachten sind, vermitteln eine Vorstellung darüber, wie die eigentliche Vorrichtung zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens beschaffen sein kann.The attached schematic drawings, which are not to scale and are to be considered as non-limiting examples give an idea about how the actual device for performing the method described above can be made.

Fig. 1 zeigt verschiedene Arten der Fortbewegung der Lochbänder und Fig. 2 Einzelheiten einer der Ausführungsformen gemäss Fig. 1 In Fig. 1 zeigt die Ausführungsform Nr. 1 im Senkrechtschnitt eine der möglichen Anordnungen der Lochbänder mit einem stehenden Gehäuse oder Mantel 1 zur Aufnahme der Bänder in vier horizontalen Ebenen, welche durch die Bezugsziffern 2, 3, 4 und 5 bezeichnet sind und auf denen die Desorptionsvorgänge ablaufen. Die in diesen vier Ebenen angeordneten Bänder sind auf Stoss miteinander zu einem einzelnen endlosen Band verbunden, dessen Bewegung in Richtung der Pfeile in der Zeichnung erfolgt. Der Antrieb des Bandes auf seiner Bahn mit verschiedenen Richtungsänderungen wird über ein Paar zueinander paralleler stationärer Rollen 6 bewirkt, die durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten Mechanismus in der entsprechenden Richtung getrieben werden.Fig. 1 shows different ways of moving the perforated belts and FIG. 2 shows details of one of the embodiments according to FIG. 1 Embodiment no. 1 in vertical section one of the possible arrangements of the perforated strips with a standing housing or jacket 1 to accommodate the tapes in four horizontal ones Levels which are indicated by the reference numerals 2, 3, 4 and 5 and on which the desorption processes take place. The bands arranged in these four levels are connected to one another in abutment to form a single endless band, its movement takes place in the direction of the arrows in the drawing. The drive of the belt on his Path with different changes of direction becomes more parallel to each other over a pair stationary rollers 6 caused by a not shown in the drawing Mechanism can be driven in the appropriate direction.

Wie ersichtlich erfährt das Band auf seinem Weg eine Durchbiegung zuerst in die eine und sodann in die andere Richtung, so dass jegliche Ausfällung mit Ablagerungstendenz bzw. mit der Tendenz des Anhaftens auf der Bandoberfläche leicht und automatisch gelöst wird.As can be seen, the band experiences a deflection on its way first in one direction and then the other, so that any precipitation with a tendency to deposit or with a tendency to adhere to the strip surface solved easily and automatically.

Die Ausführungsform Nr. 2 in dieser Schemazeichnung veranschaulicht eine Anordnung, bei welcher die vier horizontalen Ebenen, auf denen der Stripping-Vorgang abläuft, von zwei getrennten und in gleicher Richtung drehenden Endlosbändern passiert werden, die abwechselnd von unten nach oben bzw. oben nach unten laufen und ebenfalls von Rollenpaaren ähnlich den mit der Bezugsziffer 6 bezeichneten angetrieben werden.Embodiment # 2 is illustrated in this schematic drawing an arrangement in which the four horizontal planes on which the stripping process runs, happened by two separate and rotating in the same direction endless belts that alternately run from bottom to top or top to bottom and also are driven by pairs of rollers similar to those denoted by the reference number 6.

Die dritte der in dieser Schemazeichnung dargestellten Ausführungsformen umfasst zwei Lochbänder in getrennter An&rdnung, deren jedes abwechselnd in der einen und sodann in der anderen Richtung eine Stripping-Ebene passiert. Im Zuge dieser Bewegung ist das Band über eine Trommel geführt, von der es abläuft und zu einer weiteren Trommel geführt ist, auf der es sich aufwickelt und umgekehrt; zwischen den beide Trommeln sind zwei horIzontale Rollenpaare angeordnet, zwei schen denen das Band sich bewegt. Zwischen diesen beiden Rollenpaaren bildet das Band die erwähnte jeweilige Stripping-Ebene.The third of the embodiments shown in this schematic drawing comprises two perforated strips in a separate arrangement, each of which alternates in one and then in the other direction passes a stripping level. In the course of During this movement, the belt is guided over a drum from which it runs off and closes another drum is guided on which it winds and vice versa; between The two drums have two horizontal pairs of rollers, two of them the tape moves. Between these two pairs of rollers, the belt forms the one mentioned respective stripping level.

Diese Ausgestaltung bietet den weiteren Vorteil, dass das Band abwechselnd in beide Richtungen abgebogen wird, was die Ablösung jeglicher etwaiger Ausfällungen vereinfacht.This configuration offers the further advantage that the band alternates bends in both directions, causing the detachment of any precipitate simplified.

Wie bereits an anderer Stelle vermerkt zeigt die Fig. 2 ein Detail der Vorrichtung nach Ausführungsform Nr. 1 gemäss Fig. 1.As already noted elsewhere, FIG. 2 shows a detail the device according to embodiment no. 1 according to FIG. 1.

Im Innern des stehenden Mantels bzw. Gehäuses 1 ist ein Band 7 zu sehen, das mit wechselndem Richtungsverlauf entsprechend den Pfeilen 8, 9 und 10 die verschiedenen Ebenen passiert.In the interior of the upright casing or housing 1, a band 7 is closed see that with changing direction according to arrows 8, 9 and 10 the different levels happened.

Die abzustrippende Flüssigkeit ihrerseits fliesst von oben nach unten und auf der Oberseite einer jeden Bodenebene von einer Seite zur anderen. Der Flüssigkeitsstrom von irgendeinem der Böden zum jeweils darunterliegenden Boden erfolgt, wenn die Flüssigkeit eine bestimmte Höhe auf dem jeweiligen Boden erreicht hat, die über eine Art Wehr 11 reguliert wird.The liquid to be stripped off in turn flows from top to bottom and on the top of each floor level from side to side. The flow of liquid from any of the floors to the respective underlying floor if the Liquid has reached a certain height on each floor that is above a kind of weir 11 is regulated.

In sehr schematischer Form ist der Flüssigkeitsweg in Fig. 2 durch die Pfeile 12 bis 15 gekennzeichnet.In a very schematic form, the fluid path in Fig. 2 is through marked by arrows 12 to 15.

Spannung und Antrieb des Bandes 7 erfolgen mittels Rot es paaren 6, die entsprechend der Ausführungsform gemäss Fig. 1 angeordnet sind.The belt 7 is tensioned and driven by means of a red pair 6, which are arranged according to the embodiment according to FIG.

Wie aus dieser Fig. 2 ersichtlich, ist zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens Vorkehrung dahingehend getroffen, dass an verschiedenen Stellen wie durch die Bezugsziffer 16 bezeichnet Natrium- bzw. Kalziumhydroxyd eingespritzt bzw. an verschiedenen Punkten wie durch die Bezugsziffer 17 bezeichnet im wesentlichen kontinuierlich Messungen des pH-Wertes der Abwässer durchgeführt werden kennen.As can be seen from this FIG. 2, to carry out the inventive Procedure Provision is made to the effect that in various places such as by the reference number 16 denotes sodium or calcium hydroxide injected or on various points as indicated by the reference numeral 17 are essentially continuous Knowing that measurements of the pH value of the wastewater are carried out.

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for the desorption of volatile components in the case of a volatile phase using a stripping column from a standing one Coat or container and a certain number in it at a certain distance above one another arranged, largely horizontal perforated floors, especially for cleaning of coking effluents, characterized in that the column in its upper part is charged with the wastewater to be cleaned, while from the lower part of a Injection of air or any other gaseous form containing free oxygen Mixing takes place that the column laterally in different levels of sodium or calcium hydroxide is added and in the upper part of the column released ammonia and that after blowing in are cooled at the lower end of the column by the same gas flowing upwards, that at different levels, for example at the level of the soil, the pH and the temperature of the water there is measured and the throughput of wastewater, Stripping gas and basic hydroxide as well as the temperature of these media are regulated in this way that at least in a certain zone of the column the pH of the waste water is at least equal to 11 and preferably greater than 11.5.

2. The method according to claim 1, characterized in that the stripping gas containing amount of oxygen is regulated with the proviso that as a result of a direct ammonia combustion by this oxygen, which acts as a combustion agent serves, practically only water and nitrogen occur in the combustion gases.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that that the mentioned measurements of pH and temperature continuously, for example with the help of sensors, carried out and the flow rates of waste water, stripping gas as well as basic hydroxide and the temperature of these media on the basis of that of the values determined by the sensors are automatically regulated.

L e r s e i t e