DE2936839A1

DE2936839A1 - Verfahren zur reinigung von wasser mit aktivkohle

Info

Publication number: DE2936839A1
Application number: DE19792936839
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Phys. Karl 4600 Dortmund Winter
Original assignee: CEAG Verfahrenstechnik GmbH
Current assignee: CEAG Verfahrenstechnik GmbH
Priority date: 1979-09-12
Filing date: 1979-09-12
Publication date: 1981-04-16
Also published as: JPS56102989A

Description

Verfahren zur Reinigung von Wasser
mit Aktivkohle Verfahren zum Abscheiden von Verunreinigungen aus Wasser Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abscheiden von Verunreinigungen aus Wasser mittels sktivkohle.
In der Wasserreinigungstechnik hat sich das Abscheiden von insbesondere organischen Verunreinigungen aus Wasser mittels Aktivkohle bewährt, es ist jedoch in seiner Wirtschaftlichkeit wegen der Beladung der Aktivkohle mit den abgeschiedenen Verunreinigungen von der Art der Regeneration der beladenen Aktivkohle stark abhängig; die bei der Wasserreinigung anfallende beladene Aktivkohle wird häufig thermisch regeneriert. Da die in der Aktivkohle eingespeicherten Verunreinigungen nur teilweise flüchtig sind und bei einer Temperaturerhöhung größtenteils pyrolisiert werden, ist für eine wirksame Regeneration immer die Vergasung des durch diese Pyrolyse gebildeten Kohlenstoffes aus der Aktivkohle notwendig. Die Vergasung geschieht meistens durch die bekannte Wassergasreaktion und die entsprechende Reaktion des Kohlendioxids aus Rauchgasen bei Temperaturen zwischen 800 und 1000 OC, wobei als Reaktoren Etagenöfen, Drehrohröfen und neuerdings auch Wlrbelschichtöfen verwendet werden, In denen die Aktivkohle periodisch oder auch ständig bewegt wird. Diese Verfahrenstechniken sind aus dem Fabrikationsprozeß der Aktivkohle bekannt. Dort wird die Teilvergasung des Kohlenstoffes nach einem Karbonlsierungsschritt mit Aktivierung bezeichnet. Gemeinsam ist all diesen Prozessen, daß das zu regenerierende Gut im Gegenstrom durch das Regenerlerungsmedium, meistens Wasserdampf und Rauchgas, geführt wird.
Diese Verfahrensweise hat jedoch erhebliche Aktivkohleverluste, nämlich 10 bis 25% pro Reaktivierung zur Folge. Ein weiterer Nachteil dieser Technik ist, daß das bei de? Regenerierung entstehende Wasserstoff und Kohlenmonoxid enthaltende Abgas mit beträchtlichem Zusatzbrennstoffverbrauch nachverbrannt werden muß, bevor es in die Atmosphäre entlassen werden kann.
Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu überwinden und eine Verfa."ensweise anzugeben, die energiesparend und somit wirtschaftlicher djrchzuführen ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemaß vorgeschlagen, daß zur Regeneration die mit den abgeschiedenen Verunreinigungen beladene Aktivkohle im Festbett von einem wasserdampfhaltigen Gas mit einer Temperatur von etwa 750 OC durchströmt wird, wobei der überwiegende Teil des aus dem Festbett abströmenden Gases auf die Anströmseite des Festbettes zurückgeführt wird. In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird das wasserdampfhaltige Gas in einem Wärmetauscher aufgeheizt, dessen Primärseite vom Abgas einer Verbrennungseinrichtung, in die der Überschuß von dem aus dem Festbett abströmenden Gases geleitet und dort dessen verbrennbaren Bestandteile unter Luftbeinischung verbrannt werden, durchstrcmt wird.
Die auf diese Art reaktivierte Aktivkohle erweist sich überraschenderwelse als außerordentlich gleichnäßig, und die entstandenen Verluste bleiben kleiner als ein Prozent, besonders da nach der herrschenden Auffassung eine ungleichfläßlg regenerierte Aktivkohle zu erwarten gewesen wäre; wobei diese Ungleichnäßigkeit durch Überaktivierung auf der Anstromseite des Festbettes zu einer sehr leichten und abriebreichen Aktivkohle führen sollte, während an der Abströmselte eine schwere und kaum reaktivierte Aktivkohle erwartet wurde.
Die In dem Verfahrensbeispiel gekürzt zusammengestellten Versuche bestätigten jedoch diese Auffassung nicht, sie zeigen vielmehr , daß diese Auffassung nur für eine Verfahrensführung bei Temperaturen des Regenerationsmediums um 850 0C und höher zu erwarten ist. Bei diesen hohen Temperaturen und ansonsten erfindungsgemäßem Vorgehen ergeben sich in der Tat die befürchteten Ungleichmäßigkeiten und es entstehen ähnliche Verluste wie bei der Regeneration in anderen Reaktoren mit bewegter Aktivkohle.
Aber auch bei einer wesentlich niedrigeren Temperatur als 750 C, z.B.
bei 650 0C entsteht eine Ungleichmäßigkelt, bei der die Kohle auf der Anströmseite schwerer ist als die der Abströmseite. Hierbei wurden ebenfalls nur geringe Verluste an Aktivkohle beobachtet. Die Ausdrücke "leichter" und "schwerer" beziehen sie.'. dabei auf die Schüttdichte der Aktivkohle bei Wassergehalt Null; sie sind ein Maß für den Regenerationsgrad. Dabei ist "schwerer" im allgemeinen mit einer Restbeladung an carbonisiertem Material und "leichter" mit Kohlenstoffverlust verbunden.
VerfahrensDeispiel: Eine mit Abwasserinhaltsstoffen beladene Aktivkohle aus einem phenolharzverarbeitenden 3etrieb wurde in drei Chargen zu je 20 kg geteilt und in der erfindungsgemäßen Weise regeneriert, wobei die Charge I 650 OC, die Charge II 850 OC und die Charge III 750 OC für zwei Stunden ausgesetzt war. Nach dem Kühlen der Schüttung wurde diese in jeweils drei gleich dicke Schichten geteilt, vom Staub befreit und die Verluste und Schüttdichten bestimmt. Die Tabelle zeigt die Ergebnisse.
Charge I Charge II Charge III Regenerierungstemperatur 650 OC 850 OC 750 0C Schüttdichte Anströmschicht 418 g/l 336 g/l 385 9/1 II mittl. Schicht 393 9/l 371 g/l 381 g/l Abströmschicht 386 g/l 375 g/l 382 g/l Aktivkohleverlust in Schüttvolumenprozent < 1% 8,5t < Über die verlustarme und gleichnäßige Regeneration hinaus stellt sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein geringerer Brennstoffverbrauch als bei den herkärml ichen Verfahren ein, weil die Verbrennungswärme der Reaktionsprodukte. nämlich Kohlenmonoxid und Wasserstoff durch Wärmetausch wieder dem Regenerierungsgas zugeführt wird und so wesentlich zur Stützung der endothermen Vergasungsreaktionen beiträgt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Abscheiden von Verunreinigungen aus Wasser mittels Aktivkohle, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regeneration die mit en abgeschiedenen Verunreinigungen beladene Aktivkohle im Festbett von einem wasserdampfhaltigen Gas mit einer Temperatur von etwa 750 CC durchstromt wird, wobei der überwiegende Teil des aus dem Festbett abstrdmenden Gases auf die Anstromseite des Festbettes zurückgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserdampfhaltige Gas in einem Wärmetauscher aufgeheizt wird, dessen Primärseite vom Abgas einer Verbrennungseinrichtung, in die der Überschuß von dem aus dem Festbett abstrdeenden Gas geleitet und dessen verbrennbaren Bestandteile dort unter Luftbeimischung verbrannt werden, durchstränt wird.