DE2935990C2

DE2935990C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Druckvergasungs-Gasen

Info

Publication number: DE2935990C2
Application number: DE2935990A
Authority: DE
Inventors: Evgenij Moskau/Moskva Abraamov; Igol Moskau/Moskva Achmatov; Friedrich Dr. DDR 9230 Brand-Erbisdorf Berger; Reinhard Brausse; Vasilij Fedotov; Vladimir Gavrilin; Ernest Dr. Gudymov; Peter Dr. Göhler; Aleksander Jegorov; Klaus-Otto Dr. DDR 9200 Freiberg Kuhlbrodt; Dieter Dr. DDR 9200 Freiberg König; Klaus Lucas; Nikolaj Moskovsk Majdurov; Helmut Peise; Manfred Dr. Schingnitz; Vladimir Dr. Semenov
Original assignee: Brennstoffinstitut Freiberg
Current assignee: Noell-Dbi Energie- und Entsorgungstechnik O- GmbH
Priority date: 1978-09-28
Filing date: 1979-09-06
Publication date: 1986-11-20
Also published as: AT374374B; DE2935990A1; ATA613179A; DD145860A3; CS230653B1

Description

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aus dem Vergaserunterteil durch eine Leitung, in der durch Wasserzuführung die flüssige Schlacke verfestigt und zerteilt wird. Die Leitung ragt als Tauchrohr in das Wasserbad, wodurch das Schlackegranulat in dieses Wasserbad fällt und diskontinuierlich am Sumpf des Druckbehälters, in dem das Tauchrohr angeordnet ist, ausgeschleust werden kann. Der Gasstrom verdrängt das im Rohr stehende Wasser und gelangt in die Tauchglocke, auf deren Oberseite Austrittsöffnungen angebracht sind, um das Gas gleichmäßig als kleine Blasen in das Wasserbad zu bringen. Jeweils senkrecht über diesen Öffnungen sind freihängende Führungsrohre angeordnet, die den aufsteigenden Gasblasen die Richtung vorgeben und eine willkürliche Verteilung im Wasserbad verhindern. Diese Zwangsführung bewirkt, daß nach dem Arbeitsprinzip einer Mammutpumpe ständig Wasser in der unteren öffnung dieser Rohre eingezogen und am oberen Ende wieder herausgedrückt wird, so daß als resultierender Effekt eine ständige Wasserumwälzung erfolgt Die aufsteigenden Gasblasen gelan- gen danach zur Oberfläche des Wasserbades und werden ais vereinigter Gasstrom abgeführt Unmittelbar unter der Wasseroberfläche sind senkrecht über den freihängenden Gasführungsrohren kegelförmige Hauben angeordnet um eine starke Bewegung des Wasser- spiegeis (Wallen) zu dämpfen. Das Überschußwasser, d. h. die Wassermenge, die zusätzlich zur erforderlichen Wasserverdampfung bis zum Sättigungswert entsprechend der vorherrschenden Druck- und Temperatuirbedingungen zugeführt wird, nimmt einen Teil de? Staubes aus dem Gas auf und läuft kontinuierlich aus dem Wasserbad ab, wobei die Höhe des Überlaufrohres den Wasserstand des Wasserbades bestimmt

Das Wasserbad ist nach unten als Konus ausgeführt wodurch Ablagerungen des Schlackegranulats und des abgeschiedenen Staubes verhindert werden.

Alle genannten Einbauten, wie Tauchrohr, Tauchglocke, Gasführungsrohre, die Hauben zum Dämpfen der Wallung und unterer Konus sind in einem Druckbehälter angeordnet

Das Verhältnis von Eintauchtiefe des Gaszuführungsrohres zur Wasserstandshöhe ist etwa 1 :1 bis 1:2.

Die Gasaustrittsöffnungen in der Glocke, die sich im Wasserbad befinden, sind in einem Teilkreis angeordnet Das Verhältnis der Einzeldurchmesser dieser Austrittsöffnungen zu den Durchmessern der jeweils darüber angeordneten Führungsrohre der aufsteigenden Gasblasen ist 1 :1,5 bis 1 :2,5, vorzugsweise 1 :2.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Schemazeichnung im einzelnen er- läutert.

Das heiße, staub- und schlackehaltige Rohgas strömt mit hoher Temperatur und hohem Druck durch einen Rohrstutzen 1. Die miteingeführte schmelzflüssige Schlacke agglomeriert bzw. granuliert durch Einführen von Wasser in den Rohrstutzen 1 und sinkt durch ein Wasserbad 2 in einen Trichter 3, der diskontinuierlich über eine öffnung 4 entleert wird. Das Gas gelangt unter Verdrängung des Wassers aus dem Rohrstutzen 1 in eine Glocke 5 und tritt durch zehn auf einem Teilkreis angeordnete Austrittsöffnungen 6 in das Wasserbad 2 aus. Die im Wasserbad 2 in Form von Blasen aufsteigenden Gasströme werden in Führungsrohre 7 geführt, wodurch es zu einer ständigen Umwälzung des Wasserbades kommt. Über den Führungsrohren 7 sind Hauben 8 angeordnet, die ein übermäßiges Wallen und Brodeln verhindern. Die Abführung des nunmehr weitgehend entstaubten und bis zum Gleichgewicht mit Wasserdampf gesättigten Gases erfolgt über einen Austrittsstutzen 9, während das staubhaltige Wasser in einem Überlauf rohr 11 und einen Ablaufstutzen 10 kontinuierlich abgezogen wird.

In dieser Vorrichtung zur Kühlung, Teilentstaubung und Wasserdampfsättigung von Gas aus der Druckvergasung von staubförmiger Braunkohle wurden folgende Betriebsergebnisse erreicht:

Gaseingang Rohgasvolumenstrom

Rohgastemperatur Rohgasdruck

Staubgehalt Gasausgang

Gasvolumenstrom Gastemperatur

Gasdruck

Staubgehalt

Wasserdampfgehalt Wasser

Wasserziilaufstrom Wasserzulauftemperatur

40 000 mVh (trocken) 1400⁰C 25 bar 125 g/m³N

40 000 m³N/h (trocken)

200⁰C

24,9 bar

10 g/ll^N

gesättigt bei 200⁰C

40

45 150⁰C

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Patentansprüche ser, wodurch sich im gekühlten Gas ein bestimmter Wasserdampfgehalt einstellt

1. Verfahren zur Reinigung, Kühlung und Dampf- Zur Kühlung und/oder Teilentstaubung von derarti-

sättigung von durch Druckvergasung fester Brenn- gen Gasen werden Wäscher eingesetzt, bei denen das zu

stoffe erzeugten Gasen, bei dem das mit einem 5 behandelnde Gas im Gegenstrom mit Wasser berieselt

Druck zwischen 5 und 70 bar und Temperaturen oder bedüst wird, wobei Einbauten im Wäscher die

von 800 bis 1600⁰C aus einem Druckgasgenerator Kontaktflächen vergrößern und eine Verwirbelung der

zusammen mit schmelzflüssiger nach Zuführung Gase und Flüssigkeiten bewirkea Die Anwendung die-

von Wasser granulierter Schlacke ausströmende ser Verfahren und Apparate ist jedoch mit einigen

Rohgas über eine Tauchglocke in ein Wasserbad 10 Nachteilen behaftet

verteilt eingeführt wird, in welchem die blasenför- So werden bei Gegenstromwäschera für staubhaltige mig aufsteigenden Gase ein Umwälzung des Was- Gase relativ hohe spezifische Wassermengen von sers bewirken, dabei entstaubt uind mit Wasser- 1 —5 l/m³ Gas benötigt, um die Benutzung der Kontaktdampf gesättigt werden, wobei die granulierte flächen zu gewährleisten und um den Feststoffanteil im Schlacke periodisch ausgetragen wird, dadurch ge- 15 Wasser niedrig zu halten, da sonst Feststoffablagerunkennzeichnet, daß die Gase im Wasserbad in vor- gen an den Einbauten und in den Leitstromsystemen gegebenen Bahnen zwangsgeführt aufsteigen und entstehen. Bei Wäschern ohne Einbauten and Verdüsen dabei eine ständige Umwälzströmung des Wassers des Wassers kommt es häufig zu Verschmutzungen an erzeugen, und daß das mit Staub beladene Wasser Düsen und in der Folge zu ungleichmäßiger Wasserverkontinuierlich aus dem Wasserbad abgezogen wird. 20 teilung. Zur Einsparung von Kühlwasser speist man ei-

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nen Teil des ablaufenden Wassers wieder in den Wänach Anspruch i, bestehend aus einem Druckbe- scher zurück, wobei dann die Pumpen außer der Verhälter mit einer Leitung zur Zuführung des Gases, schmutzung noch den Verschleiß durch Erosion unterweiche mit einer Wasserzuführung versehen ist und liegen.

als Tauchrohr in ein Wasserbad eintaucht und im 25 Bei Wirbelwaschern wird zur Umgehung dieser ge-

Bereich des eintauchenden Endes ringförmig von nannten Schwierigkeiten weitestgehend auf Einbauten

einer Glocke umgeben ist dadusch gekennzeich- und Düsen verzichtet; dafür werden aber größere Wa-

net daß die Glocke (5) im Wasserbad (2) angeord- schervolumen benötigt und eine niedrigere Kontaktzo-

net ist und Ausströmöffnungen (6) tfür das Gas auf- ne für Gas und Wasser realisiert

weist daß senkrecht über diesen Ausströmöffnun- 30 Um eine intensive Kühlung neben einer möglichst

gen (6) Führungsrohre (7) und darüber Hauben (8) vollständigen Staubentfernung und maximalen Sätti-

angeordnet shhJ, und daß ein Oberlauf (11) für das gung von Gasen mit Wasserdampf zu erreichen, wurden

mit Staub angereicherte Wasser in der Höhe der zweistufige Apparateanordnungen aus einem Vorwä-

Wasserbadoberfläche ausmündet und mit dem Ab- scher und einem nachgeschalteten Venturirohr oder

laufstutzen (10) verbunden ist 35 Desintegrator vorgeschlagen. Die Nachteile der Fest-

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- Stoffablagerung werden dabei aber nicht aufgehoben zeichnet daß der untere Tei! (3) des Wasserbades und der spezifische Wasserverbrauch ist sehr hoch (aus-(2) zur öffnung (4) hin als Konus ausgebildet ist. führliche Darlegung der bekannten technischen Lösun-

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gen findet man bei W. Strauß: "Industrial Gas Cleaning", gekennzeichnet daß die Ausströmöffnungen (6) auf 40 Pergamon Press, 1975 und bei E. Wefucr/W. Brocke: einem Teilkreis angeordnet sind, und daß das Ver- "Apparate der industriellen Gasreinigung, Bd. 1 Festhältnis ihres jeweiligen Durchmessers zum Durch- stoffabscheidung", R. Oldenburg Verlag, 1973).
messer des entsprechenden Führungsrohres (7) et- Aus der DE-OS 2640165 ist ein gattungsgemäßes wa 1 :1,5 bis 1 :2,5 beträgt Verfahren zur Synthesegaserzeugung bekannt, bei dem

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, 45 ein Teil des in die Löschkammer eintretenden Gases dadurch gekennzeichnet, daß die Hauben (8) un- über einen Tauchstutzen in das Löschwasser gegeben mittelbar unterhalb der Wasserbadoberfläche an- wird. Die mitgeführten Feststoffteilchen werden vom geordnet und kegelförmig ausgebildet sind. Löschwasser benetzt und setzen sich ab. Dabei tritt eine

unkontrollierte Verwirbelung auf. Kritisch ist beim EinBeschreibung 50 sa*z eines solchen einfachen Tauchrohres, daß sehr große Blasen aufsteigen können. Die darin eingeschlosse-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung, nen Gasinhalte werden nur ungenügend gekühlt und Kühlung und Dampfsättigung von durch Druckverga- nicht entstaubt Insbesondere können bei Störungen sung fester Brennstoffe erzeugten Gasen der im Ober- Gase mit hoher Temperatur austreten, die die nachgebegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung, 55 stellten Anlagenteile schwer belasten,
sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein VerVerfahrens, fahren der angegebenen Gattung aufzuzeigen, bei dem Bei der Vergasung von staubförmigen Brennstoffen die Kühlung, Entstaubung und Dampfsättigung der heiunter Druck entstehen staubhaltige Gasgemische, die ßen, staubhaltigen Druckgase mit geringem apparatiden Vergaser mit hoher Temperatur vet lassen. Führt 60 vem und energetischem Aufwand intensiviert und die man die Vergasung als Flammenreaktion bei Tempera- Ablagerung von Feststoffen vermieden wird. Ferner soll türen durch, die über dem Schmelzpunkt der Brennstof- die einfach aufgebaute Vorrichtung zur Durchführung fasche liegen, so ist es vorteilhaft, das heiße Gas zusam- des Verfahrens geschaffen werden, die über lange Bemen mit der flüssigen Asche (Schlacke) abzuführen, wo- triebszeiten störungsfrei arbeitet,
nach unter Hinzufügen von Wasser eine Abkühlung des 65 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gases unter gleichzeitiger Verfestigung der Schlacke Merkmale des Patentanspruchs 1 (Verfahren) bzw. 2 (Granulierung) erfolgt. Diese direkte Kühlung des Gas- (Vorrichtung) gelöst,
es bewirkt gleichzeitig eine Teilverdampfung von Was- Das zu kühlende und zu reinigende Druckgas strömt