DE2746975A1

DE2746975A1 - Verfahren zur trennung trockener teilchenfoermiger masse aus einem heissgas

Info

Publication number: DE2746975A1
Application number: DE19772746975
Authority: DE
Inventors: Njaal Vigesdal
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1976-10-21
Filing date: 1977-10-19
Publication date: 1978-04-27
Also published as: PL111990B1; US4149859A; JPS6139358B2; ZA776215B; CA1098817A; NL7711466A; DE2746975C2; JPS5351576A; PL201650A1; AU2970177A; GB1544002A; FR2368293B1; IT1087025B; BE859788A; AU507871B2; FR2368293A1

Description

SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ B.V. Den Haag, Niederlande

" Verfahren zur Trennung trockener teilchenförmiger Masse aus einem Heißgas "

Priorität: 21. Oktober 19 76, Großbritannien, Nr. 43713/76

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Trennung trockener teilchenförmiger Masse aus einem Heißgas, das geschmolzene Schlacketröpfchen und/oder Feststoffpartikel enthält, indem das Gas zunächst auf eine Temperatur im Bereich von 5O bis 5OO C abgekühlt wird uid nachfolgend der größere Teil der teilchenförmigen Masse mittels mindestens eines Zyklons oder Staubabscheiders aus dem Gas abgeschieden wird und das Gas hinterher mit Nasser gewaschen wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil einer im Waschprozeß erhaltenen wäßrigen Suspension von teilchenförmiger Masse und mindestens ein Teil des gereinigten Produktgases in das Heißgas injiziert werden. Im Prinzip können alle Heißgase, die flüssige oder gesrhmolzene Asche- oder Schlacketröpfcheri und/oder Feststoffr>artik«»l enthalten, nach dem vorliegenden Verfahren gereinigt werden. Dieses

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Verfahren ist besonders zur Reinigung von heißem Synthese-Rohgas geeignet, das mittels Teiloxidation pulverisierter Kohle bei einer Temperatur im Bereich von 1ooo bis 2ooo°C hergestellt wird. Zusätzlich zu Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, leichten Kohlenwasserstoffen und Wasserdampf enthält dieses Gas auch flüssige Asche oder Schlacke und im allgemeinen gasförmige Nebenprodukte, wie Schwefelverbindungen und Spuren von NH₃ und HCN. In Abhängigkeit von der Beschaffenheit der Kohle und der Reaktionstemperatur kann das Gas Feststoffpartikel, die hauptsächlich aus Asche bestehen, enthalten. Die flüssigen oder geschmolzenen Asche- oder Schlacketröpfchen und die Feststoffpartikel werden mittels dieses Verfahrens vollständig aus dem Synthesegas beseitigt.

Gase, die flüssige Asche- oder Schlacketröpfchen enthalten, stellen oft Probleme im Verfahrensablauf, da die Neigung besteht, daß sich an Wandungen, Ventilen und Austrittsöffnungen der Verfahrensapparatur Ablagerungen bilden, die auf den günstigen Verfahrensablauf nachteilig einwirken oder sogar zu einer vollständigen Blockierung führen. Manchmal sind die geschmolzenen Verunreinigungen in einem Gas so leichtflüssig, daß die Beseitigung des größten Teils davon keinerlei Problem darstellt. Aber trotzdem verbleibt in der Regel ein Nebenl geschmolzener Partikel im Gas, der nach dem Abkühlen kurzzeitig zäh wird und dann dazu neigt, die erwähnten Schwierigkeiten zu verursachen.

Ein bedeutsames Verfahren, in dem zähe oder klebrige Partikel gebildet werden, ist die Herstellung von Gasen, die Kohlenmonoxid durch unvollständige Verbrennung von aschehaltiger Kohle enthalten, wobei die Asche nach der Verbrennung der Kohle Schlacke

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bildet. Beim Austritt aus dem Reaktor hat das Gas gewöhnlich eine Temperatur, bei der die Asche eine hohe Fluidität hat, z.B. bei einer Temperatur über 1300°C. Das austretende Gas enthält einen Nebel aus geschmolzenen Schlackepartikeln. Zur weiteren Verarbeitung muß das Roh-Produktgas auf eine niedrigere Temperatur, ζ. Ε 1OO°C, abgekühlt werden. Im Temperaturbereich von 9OO bis 1500°C, in dem die erwähnten Schwierigkeiten dazu neigen aufzutreten, ist die Kohleschlacke gewöhnlich klebrig. Wenn die Partikel nicht mehr klebrig sind, können sie durch bekannte mechanische Arbeitsverfahren, wie durch Zyklone oder Staubabscheider, Krümmerseparatoren, Filter und ähnliche Vorrichtungen, beseitigt werden.

Klebrige Partikel, auf die oben Bezug genommen wird, können vollständig oder teilweise im geschmolzenen Zustand vorliegen und können Metalle oder Salze enthalten. Wenn sie auf eine ausreichend niedrige Temperatur herabgekühlt werden, verfestigen sie sich vollstandig oder erstarren mindestens so weit, daß ihre Zähflüssigkeit oder Klebrigkeit verschwindet. Oft kommt eher ein Schmelzbereich als ein Schmelzpunkt in Frage. Ein solcher Schmelzbereich kann in manchen Beispielen sogar hunderte von Grad Celcius umfassen. Um das Schlacketröpfchen, das im Beschickungs-Helßgas vorhanden ist, das entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren gereinigt werden muß, zu verfestigen, wird dieses Gas zunächst auf eine Temperatur im Bereich zwischen 50 und 5OO°C herabgekühlt. Das Herabkühlen des Beschickungs-Heißgases wird vorzugsweise mittels der folgenden aufeinanderfolgenden Phasen oder Stufen erreicht:

a) Injizieren mindestens eines Teils eines kalten, gereinigten Produktgases in das Beschickungs-Heißgas;

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b) Ijijizieren mindestens eines Teils einer wässrigen Suspension von teilchenförmiger Masse, die in einer nachfolgenden Wasch-Sektion erhalten wird, in das Beschickungs-Heißgas;

c) Durchleiten der Mischung aus Gas, Wasserdampf und verfestigter teilchenförmiger Masse, die in den zwei vorausgehenden Phasen erhalten wird, durch einen Abhitzekessel, in dem die Mischung indirekt durch Wasser, das in Dampf umgewandelt wird, abgekühlt wird.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Heißgas durch eine röhrenartige bzw. rohrförmige Zone geleitet, in deren Einlaßnähe kaltes, partikelfreies, gereinigtes Produktgas derart eingeführt wird, daß ein Schutzgasschild gegenüber der Wandung dieser Zone gebildet wird; dabei hindert der Schild das Heißgas daran, in Kontakt mit der Wandung der Zone zu kommen, während zur gleichen Zeit in dieser Zone eine wässrige Suspension von teilchenförmiger Masse dem Heißgas zugefügt wird.

Das Abkühlen des heißen Rohgases mittels inniger Durchmischung mit dem gereinigten Produktgas und der wässrigen Suspension, die beide eine niedrigere Temperatur haben, ist sehr wirkungsvoll und hat keine Verzögerung zur Folge. Auf dieses Art und Weise kann das Herabkühlen in einem relativ kleinen Raum bzw. längs einer relativ kleinen Strecke schnell bewirkt werden. Dies zeigt große Vorteile, well der Temperaturbereich, in dem die Partikel klebrig sind, schnell durchlaufen wird, so daß die Kühlzone klein sein kann. Außerdem braucht dann das Schutzgasschild nur in diesem kleinen

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Bereich aufrechterhalten zu werden. Die Menge des erforderlichen Kühlgases hängt selbstverständlich vom gewünschten Grad der Abkühlung und von der Beschaffenheit und der Temperatur des Kühlgases und des Heißproduktgases ab. Ein guter Schutzeffekt wird erzielt, wenn das Volumenverhältnis zwischen den Zuflüssen von kaltem Schutzgas und Heißgas mindestens 0,05 beträgt. Zweckmäßigerweise wird dieses Verhältnis nicht größer als 0,5 gewählt, da es nur wünschenswert ist, das Heißgas in einem solchen Ausmaß abzukühlen, daß die Schlacketröpfchen nicht mehr klebrig sind.

Das Schutzgas kann auf verschiedene Arten zugeführt werden. Ein stabiler Gasschild wird dann erreicht, wenn das Schutzgas mit

einer tangential gerichteten Geschwindigkeitskomponente eingeleitet wird. Auf diese Art wird ein enger Kontakt zwischen dem Schutzgas und der Wandung erreicht. Falls erforderlich, kann das Schutzgas an mehr als einer Stelle, die in Längsrichtung entlang der röhrenförmigen Zone verteilt sind, eingeleitet werden.

Nachdem mindestens ein Teil des kalten Produktgases in das Heißgas injiziert worden ist, wird zweckmäßigerweise mindestens ein Teil der wässrigen Suspension teilchenförmiger Masse , die bei dem Waschen erhalten wurde, in das Heißgas injiziert.

Die wässrige Suspension wird vorzugsweise durch radial ausgerichtete Einlasse eingeleitet, die am gleichen Ouerschnitt und mit gleichem Abstand am Kreisumfang der röhrenartigen

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Zone angeordnet sind. So wird die wässrige Suspension in geeigneter Weise in das Heiß-Produktgas in Form von Strahlströmen durch das Schutzgas eingeleitet. Dies verursacht eine geringe Störung im Schutzgas. Zusätzlich sind die Einlaßöffnungen der wässrigen Suspension zweckmäßigerweise nicht in der Nähe des Heißgasstromes, der klebrige Partikel enthält, angeordnet, so daß ein Verschmutzen oder Zusetzen der Einlaßöffnungen verhindert wird. BeL der Einleitung des Schutzgases in der Nähe dieser Einlaßöffnungen können keine klebrigen Partikel an den Einlaßöffnungen der wässrigen Suspension abgelagert werden.

Der Durchmesser der radial ausgerichteten Einlaßöffnungen der wässrigen Suspension ist vorzugsweise so gewählt, daß die Strahlströme der wässrigen Suspension so stark sind, daß sie das Zentrum der röhrenartigen Zone erreichen können. Stabile Strahlströme werden bei einer Lineargeschwindigkeit von 5 bis 3o m/s erreicht.

Die wässrige Suspension wird bevorzugterweise nahe am und strömungsabwärts vom Einlaß des Schutzgases eingeleitet. Selbstverständlich ist der Gasschild dort am wirkungsvollsten, wo der Schild gebildet wird. Das Heißgas steht in Kontakt mit dem Schutzgas, das das Auftreten einer Mischung verursacht, als dessen eines Ergebnis der Gasschild allmählich dünner wird und schließlich ganz verschwindet. Es ist deshalb von Bedeutung,daß innerhalb des Bereichs, in dem der Gasschild wirkt, die Abkühlung des Heißgases bis zu der Stufe fortgeschritten ist, wo die Schlackepartikel nicht mehr klebrig sind.

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Die Vorrichtung, die vorzugsweise zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens benutzt wird, weist ein Rohr auf, das mit einer Quelle für Heißgas, welches gekühlt werden soll, verbunden ist, z.B. einem Kohlevergasungsreaktor. Inder Nähe dieser Verbindung ist das Rohr mit einem ringförmigen SchutzgaseinlaB versehen. Der Einlaß ist mit einer Einrichtung versehen, um dem Schutzgas in dem ringförmigen Einlaß eine Rotationsbewegung zu verleihen. Das Rohr ist des weiteren mit zwei oder mehr Einlassen zur Einführung der wässrigen Suspension in einer radialen Richtung versehen, wobei die Einlaßöffnungen im gleichmäßigen gegenseitigen Abstand um den Kreisumfanq des Rohres strömungsabwärts yon dem ringförmigen Einlaß des Schutzgases und in der Nähe desselben angeordnet sind.

Um mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein zufriedenstellendes Ergebnis zu erreichen, sollten zwei Bedingungen erfüllt sein:

*1 Das Wasser der wässrigen Suspension, die in das Heißgas inji- »iert wurde, soll im wesentlichen vollständig verdampft bleiben, nachdem das Beschickungsheißgas herabgekühlt wurde;

b) Das Waschwasser, mit dem das Gas gewaschen wird, sollte annähernd das gleiche Volumen beibehalten, da es in den Wasch-■tufen zirkuliert.

Die erste Bedingung wird erreicht, wenn die Gas/Wasserdampf-Mischung nach dem Herabkühlen eine Temperatur hat, die über ihrem Taupunkt liegt. Die Temperatur der zurückgekühlten Gas/Wasser-

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dampf-MLschung beträgt deshalb mindestens 50°C. Falls diese Temperatur zu hoch wäre, würde zuviel Waschwasser (Berieselungs- oder Reinigungswasser) während der folgenden Waschbehandlung des Gases verdampfen. Aus diesem Grund ist die Temperatur der abgekühlten Gas/Wasserdampf-Mischung nicht höher als 5OO°C.

Die zweite Bedingung wird erreicht, wenn die Wassermenge, die nach der Injektion der wässrigen Suspension in das Gas verdampft, in einer oder in mehreren der folgenden Waschstufen rekondensiert. Dies kann durch ein Vorkühlen der wässrigen Suspension der teilchenförmigen Masse erreicht werden, die bis zur Endwaschstufe auf eine Temperatur im Bereich von 25 bis 125°C zyklisch zurückgeführt wird und/oder durch die Zuführung eines kalten Kondensats in der letzten Waschstufe, das im Trocknungsprozeß des endgereinigten Produktgases erhalten wird. Falls die Flüssigkeit, die in die letzte Reinigungsstufe zurückgeführt wird, nicht kalt genug ist, Vijrd zuviel Wasser mit dem gereinigten Gas abgelassen, und es wird erforderlich, von außerhalb Wasser in eine oder mehrere Waschstufen zuzuführen, um das abgeflossene Wasser auszugleichen. Nachdem das Gas in der oben beschriebenen Weise gewaschen worden ist, wird es vorzugsweise getrocknet. Zweckmäßigerweise wird dies durch Abkühlen des Gases und eine Separierung des Wassers, das dann kondensiert, bewirkt. Wie bereits vorher erwähnt, wird vorzugsweise mindestens ein Teil des Kondensats, das so erhalten wird, zyklisch in die Endreinigungsstufe zurückgeführt, um es abzukühlen.

Nachdem der größere Teil der teilchenförmigen Masse vom Gas/Wasserdampf-Gemisch mittels einer oder mehrerer Zyklone oder Staub-

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abscheider getrennt worden ist, wird das Gas mit Wasser, zweckmäßigerweise in mindestens zwei Wasch- oder "Scrubber"-Stufen gereinigt. In diesem Fall wird mindestens ein Teil der wässrigen Suspension der teilchenförmigen Masse, die aus der ersten Waschstufe erhalten wird, in das Heißgas injiziert und mindestens ein Teil der wässrigen Suspension der teilchenförmigen Masse, die von jeder nachfolgenden Waschstufe erhalten wird, wird in das Beschickungsgas der vorausgehenden Waschstufe injiziert. Ein derartiger Ablauf kann durch einenoder mehrere Venturi-Scrubber oder Venturi-Wäscher , Verteilerböden, Füllkörperkolonnen oder Düsen bewirkt werden, wobei Venturi-Scrubber bevorzugt werden. Mach jeder Waschstufe werden das Gas und die resultierende wässrige Suspension der teilchenförmigen Masse vorzugsweise in einer Trennvorrichtung oder in einem Separator voneinander getrennt. Das Gas wird zur nachfolgenden Waschstufe geführt. Die Suspension kann getrennt werden. Mindestens ein Teil davon wird der vorausgehenden Waschstufe zugeführt, der Rest, sofern einer existiert, wird in die Stufe, aus der er herrührt, zyklisch zurückgeführt.

Das Gas, das den oder die Staubabscheider oder Zyklone durchlaufen hat, wird vorzugsweise in einem Venturi-Scrubber mit einer wässrigen Suspension, die von der zweiten Kontaktbehandlungsstufe herrührt und zu der wässrigen Suspension aus der ersten Kontaktbehandlungsstufe hinzugefügt werden kann, gewaschen. Die erste Kontaktbehandlungsstufe besteht vorzugsweise aus einem Venturi-Scrubber. Nachdem das Gas durch diese Stufe gegangen 1st, wird das resultierende Gemisch aus Gas und wässriger Suspen-

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sion zweckmäßigerweise in einem Separator in ein teilweise gereinigtes Gas und eine wässrige Suspension von teilchenförmiger Masse separiert, die mindestens teilweise in das Heißgas injiziert wird; der Rest, sofern einer existiert, wird in den ersten Venturi-Scrubber zurückgeführt. Dieser Kontakt zwischen dem Heißgas und der zurückgeführten wässrigen Suspension wird vorzugsweise in einer rohrförmigen Zone bewirkt, in der das Wasser aus der Suspension verdampft und nach der das Gas/Wasserdampf/teilchenförmige Masse-Gemisch vorzugsweise über einen Abhitzekessel zu dem oder den Zyklon(en) geführt wird, um den größeren Teil der teilchenförmigen Masse zu separieren.

Das Gas, das vom ersten Separator herrührt, wird vorzugsweise in mindestens einem weiteren Venturi-Scrubber gewaschen. Nach jedem Venturi-Scrubber wird das entstehenden Gas/Wasserdampf/ wässrige Suspension-Gemisch in ein Gas/Wasserdampf-Gemisch und eine wässrige Suspension von teilchenförmiger Masse separiert. Das Gas, welches aus dem letzten Separator stammt, wird am besten in einer Gaswaschkolonne oder Gas-Reinigungs-Kolonne gegenläufig mit Wasser gewaschen. Der Gaswäscher besteht vorzugsweise aus einem Pestbett oder Püllkörper-Schüttschicht mit Füllelementen, wie z.B. Raschig-Ringen oder Berl-Satteln. Die wässrige Suspension der teilchenförmigen Masse, die vom Boden der Gaswaschkolonne herrührt, wird vorzugsweise mindestens teilweise zum vorausgehenden Venturiwäscher gepumpt, und der Rest wird, sofern einer existiert, zur Gaswaschkolonne zurückgeführt. Das gereinigte Gas, welches den Gas-Scrubber oder -wäscher verläßt, ist vorzugsweise

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auf eine Temperatur im Bereich von O bis 1OO°C abgekühlt, so daß praktisch der gesamte Wasserdampf, der darin verblieben ist, kondensiert. Das entstandene Kondensat wird dann vom Gas separiert und vorzugsweise mindestens teilweise zur Gaswaschkolonne zyklisch zurückgeführt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Darstellung, in der die Hilfsapparatur, wie Ventilvorrichtungen, Pumpen, Verdichter, Steuerinstrumente u.dgl., im allgemeinen nicht dargestellt sind, noch weiter erläutert.

Ein Asche enthaltendes kohlenstoffhaltiges Material wird über eine Leitung 1 in eine Reaktionszone 2 eingeführt, wo es durch teilweise Oxidation mit einem sauerstoffhaltigen Gas vergast wird, das der Reaktionszone 2 über eine Leitung 3 zugeführt wird. Aus der Reaktionszone 2 wird ein Schlacketröpfchen enthaltendes heißes Synthese-Rohgas entnommen und über eine Leitung 4 einer Abschreck- oder Kühlzone 5 zugeführt, wo es mit einem kalten, gereinigten, zyklisch zurückgeführten Gas, das über eine Leitung 6 eingeleitet ist, und mit einer Suspension von teilchenförmiger Masse, die über eine Leitung 7 zugeführt wird, abgekühlt wird. In der Kühlzone 5 werden alle Schlacketröpfchen im heißen Synthese-Rohgas zu Feststoffpartikeln verfestigt, und während das heiße Synthese-Rohgas abgekühlt und mit dem injizierten, zyklisch rückgeführten Gas und dem Wasserdampf, der von der injizierten Suspension herrührt, vermischt wird, verdampft das gesamte Wasser der teilchenförmigen Massesuspension, über eine Leitung 8 wird ein Gas/Wasserdampf/teilchenförmige Masse-Gemisch der Kühlzone 5 entzogen und in einen Abhitze-

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kessel 9 eingeleitet, wo es weiter mittels Kesselspeisewasser, das über eine Leitung IO eingeleitet wird, gekühlt wird. Das Kesselspeisewasser wird in Wasserdampf, der über eine Leitung 11 entnommen wird, umgewandelt. Das abgekühlte Gas/Wasserdampf/teilchenförmige Masse-Gemisch wird dem Abhitzekessel über eine Leitung 12 entnommen und in einen Zyklon oder einen Staubabscheider 13 geleitet. Hier wird der größte Teil der teilchenförmigen Masse vom Gern isch separiert und über eine Leitung 14 entzogen. Der Rest der teilchenförmigen Masse wird über eine Leitung 15 zusammen mit dem Gas/Wasserdampf-Gemisch einem Venturi-Wäscher oder Scrubber 16 zugeführt und hier in Kontakt mit einer wässrigen Suspension der teilchenförmigen Masse gebracht, die über eine Leitung 17 zugeführt wird. Das Gemisch aus Gas, Wasserdampf, Wassertröpfchen und teilchen form iger Masse, das im Venturi-Scrubber oder Wäscher 16 gebildet wird, wird über eine Leitunq 18 einem Separator 19 zugeleitet. Hier wird eine wässrige Suspension der teilchenförmigen Masse von einem Gas/Wasserdampf-Gemisch abgetrennt. Die Suspension tritt über eine Leitung 7 aus dem Separator 19 aus und wird über diese Leitung zur KUhlzone 5 zyklisch zurückgeführt. Das Gas/ Wasserdampf-Gemisch, das noch etwas teilchenförmige Masse enthält, wird über eine Leitung 20 einem Venturi-Scrubber 21 zugeführt, wo es mit einer wässrigen Suspension von teilchenförmiger Masse, die über die Leitung 22 zugeführt wird, in Kontakt gebracht wird. Das Gemisch aus Gas, Wasserdampf, Wassertröpfchen und teilchenförmiger Masse, das im Venturi-Scrubber 21 erzeugt wird, wird über eine Leitung 23 einem Separator 24 zugeführt. Hier wird eine wässrige Suspension von teilchenförmiger Masse aus einem Gas/Wasserdampf-Gemisch separiert. Die Suspension wird dem

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Separator 24 über die Leitung 17 entzogen und über diese Leitung zum\fenturi -Scrubber 16 zyklisch zurückgeführt. Das Gas/Wasserdampf-Gemisch, das nur Spuren von teilchenförmiger Masse enthält, wird über eine Leitung 25 zum Boden einer Gaswasch- oder Scrubber-Kolonne 26 geführt, wo es im Gegenstromverfahren mit Wasser, das über eine Leitung 27 zugeführt wird, in Kontakt gebracht wird. In der Gas-Scrubber-Kolonne 26 werden die letzten Spuren der teilchenförmigen Masse aus dem Gas/Wasserdampf-Gemisch entfernt, wodurch eine wässrige Suspension der teilchenförmigen Masse gebildet wird. Die Suspension wird über die Leitung 22 zyklisch zum Venturi-Scrubber 21 zurückgeführt. Das gereinigte Gas/Wasserdampf-Gemisch wird über eine Leitung 28 entnommen und einem Kühler 29 zugeführt. Im Kühler 29 wird das gereinigte G a s/vi&ss er dampf ■ Gemisch derart herabgekühlt, daß der größere Teil des Wasserdampfes, den es enthält, kondensiert. Das Gemisch aus Trockengas und abgekühltem Kondensat wird über eine Leitung 30 einem Separator 31 zugeführt, wo es in Trockengas, das über eine Leitung 32 entzogen wird, und in abgekühltes Kondensat, das über eine Leitung 33 entnommen wird, aufgetrennt wird. Ein Teil des Trockengases wird als ein Endprodukt des Systems über die Leitung 34 entnommen, und ein Teil wird zyklisch zur Kühlzone 5 über die Leitung 6 zurückgeführt. Ein Teil des abgekühlten Kondensats wird über eine Leitung 35 entnommen/und ein Teil wird zum Oberteil der Scrubber-Kolonne 26 über die Leitung 27 zyklisch zurückgeführt.

Unter Bezugnahme auf ein Beispiel wird die Erfindung im folgenden noch näher erläutert.

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Beispiel

In einem Verfahren, wie es oben unter Bezugnahme auf die Zeichnung !»schrieben wurde, wurden 1248 kg Synthese-Rohgas pro Stunde verarbeitet. Dieses Gas, das aus einer Kohlevergasungseinheit 2 stammt, hatte eine Temperatur von 1500⁰C und hatte einen Durchsatz von 95 kg/h Wasserdampf und 33 kg/h Schlacketröofchen. In der Kühlzone 5 wurde diesem Gas mit einer Zuführgeschwindigkeit von 75,5 kg/h Suspension zugegeben, wobei die Suspension aus 72 kg Wasser und 3,5 kg Aschepartikeln pro Stunde bestand. Zusätzlich wurden in der Kühlzone 5 dem Rohgas 742 kg gereinigtes, zyklisch rückgeführtes Gas pro Stunde zugegeben. In der Kühlzone 5 wurden sämtliches zugefügtes Wasser verdampft, die Schlacketröpfchen verfestigt und die Aschepartikel im Gas/Wasserdampf-Gemisch absorbiert. Dieses Gemisch wurde über den Abhitzekessel 9 dem Zyklon oder Staubabscheider 13 zugeführt, wo es stündlich in 33 kg trockene Feststcffmaterie und 2032,5 kg Gas/Wasserdampf/teilchenförmige Masse-Gemisch, das 1860 kg Synthesegas, 169 kg Wasserdampf und 3,5 kg teilchenförmige Masse pro Stunde enthielt, separiert wurde. Die trockene Feststoffmaterie wurde dem Boden des Zyklons entzogen, und das Gas/Wasserdampf/teilchenförmige Masse-Gemisch trat aus dem Oberteil des Zyklons aus. Dieses Gemisch, das eine Temperatur von 155°C hatte, wurde nachfolgend im Venturi-Scrubber 16 stündlich mit 103 kg einer Suspension, die 0,2 kg teilchenförmige Masse enthielt, in Verbindung gebracht. Das Gemisch aus Synthesegas, Wassertröpfchen, Wasserdampf und teilchenförmigerMasse, das im Venturi-Scrubber 16 erzeugt wurde, wurde über den Separator 19 geschickt und dort in 75,5 kg/h wässrige Suspension von

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teilchenförmlger Masse und 2060 kg/h Gas/Wasserdampf-Gemisch separiert. Im Separator 19 herrscht eine Temperatur von 134°C. Die Suspension wurde zur Kühlzone 5 zyklisch zurückgeführt. Das Gas/ Wasserdampf-Gemisch, das eine Temperatur von 134°C hatte, wurde * pro Stunde im Venturi-Scrubber 21 mit 106 kg einer Suspension, die 0,01 kg/h teilchenförmige Masse separiert. Diese Suspension wurde zyklisch zum Venturi-Scrubber 21 zurückgeleitet. 2052 kg Gas/Wasserdampf-Gemisch traten aus dem Oberteil der Gas-Scrubber-Kolonne 26 pro Stunde mit einer Temperatur von 130 C *us und wurden zum Kühler 29 geleitet, wo sie auf 40°C abgekühlt wurden. Auf dieser Stufe kondensierten 190 kg Wasser pro Stunde und wurden im Separator 31 abgeschieden. Ein Gemisch aus 1858 kg Gas und 4,5 kg Wasserdampf wurde dem Separator 31 pro Stunde entzogen. Dieses Gemisch enthielt keinerlei teilchenförmige Hassemehr. 1120 kg gereinigten Gases wurden dem System pro Stunde als ein Endprodukt entnommen, und 742 kg gereinigten Gases wurden pro Stunde der Kühlzone 5 wieder zyklisch zugeführt.

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Claims

Patentansprüche

[ly Verfahren zur Trennung trockener teilchenförmiger Masse aus einem geschmolzene Schlacketröpfchen und/oder Feststoffpartikel enthaltenden Heißgas, insbesondere Verfahren zur Herstellung gereinigten Gases, durch Abkühlen des Gases zunächst auf eine Temperatur im Bereich vom 50 bis 500°C, anschließendes Entfernen des größeren Teils der teilchenförmigen Masse mittels mindestens eines Zyklons oder Staubabscheiders aus dem Gas und nachfolgendes Haschen des Gases mit Wasser,

dadurch gekennzeichnet ,

daß mindestens ein Teil einer beim Waschen anfallenden wässrigen tellchenfönnige Masse-Suspension und mindestens ein Teil des gereinigten Produktgases in das Heißgas Injiziert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 unter Verwendung von mindestens zwei Scrubber- oder Waschstufen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil einer wässrigen Suspension teilchenförmiger Masse, die in einer ersten Scrubberstufe anfällt, in das Heißgas injiziert wird und mindestens ein Teil einer wässrigen Suspension teilchenförmiger Masse, die auf jeder nachfolgenden Scrubberstufe anfällt, in das Beschickungsgas der vorausgehenden Scrubberstufe injiziert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der wässrigen Suspension teilchenförmiger Masse,

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die auf jeder nachfolgenden Scrubberstufe anfällt, in einem Venturi-Scrubber mit dem Beschickungsgas der vorausgehenden Scrubberstufe in Kontakt gebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus Gas und wässriger Suspension, das von jedem Venturi-Scrubber herrührt, in einem Separator in ein Gas und eine wässrige Suspension teilchenförmiger Masse getrennt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der wässrigen Suspension, die aus dem ersten Separator gewonnen wird, in das Heißgas injiziert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daft das Gas, das vom letzten Separator herrührt, in einer Gas-Scrubber-Kolonne im Gegenstromverfahren mit Wasser gewaschen %rird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der wässrigen Suspension teilchenförmiger Masse, die vom Boden der Gas-Scrubber-Kolonne stammt, zum vorausgehenden Venturi-Scrubber zyklisch zurückgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Injektion der wässrigen Suspension teilchenfOrmiger Masse und des gereinigten Produktgases in das Beschickungsheißgas dieses Gas im weiteren Verlauf indirekt in einem Abhitzekessel gekühlt wird.

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9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß\or der Injektion der wässrigen Suspension teilchenförmiger Masse in das Heißgas kaltes, gereinigtes Produktgas in dieses Gas injiziert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das gereinigte Produktgas mit einer tangential ausgerichteten Geschwindigkeitskomponente in das Beschickungsheißgas injiziert wird, das durch eine rohrförmige Zone so geleitet wird, daß gegenüber der Wandung dieser Zone ein kalter Schutzgasschild gebildet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Suspension teilchenförmiger Masse in das Beschickungsheißgas in Form einer Reihe von radial gerichteten Strahlströmen injiziert wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das gereinigte Produktgas weiter abgekühl«- wird und das Kondensat vom Gas separiert wird.

13_t Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Kondensats in der Gas-Scrubber-Kolonne als Waschwasser verwendet wird.

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