DE3419171A1 - Verfahren zur kontinuierlichen erzeugung von kesselspeisewasser - Google Patents
Verfahren zur kontinuierlichen erzeugung von kesselspeisewasserInfo
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Description
FRIED. KRUPP GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG
in Essen
Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung von Kesselspeisewasser
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung von reinem Wasser zur
Kesselspeisung aus salz-, kohlenwasserstoff- und Fe -haltigen Wässern.
Derartige Wässer fallen beispielsweise als Prozeßwässer in der erdölfördernden Industrie an
und hierbei insbesondere als Uberschußwässer aus Dampfflutanlagen. Diese Wässer lassen sich
nur schwer wieder aufbereiten und weiterverwenden. Die Gewinnung des geförderten Erdöls
aus mageren Lagerstätten erfordert einen hohen Energieaufwand. Die erdölfördernde Industrie
erzeugt hochgespannten Dampf in eigenen Kesseln. Die Dampferzeuger erfordern als Kesselspeisewasser
ein reines Wasser.
— 5 —
Entsalzungsanlagen für Wässer sind in vielfältiger Form bekannt. Auch ist es bekannt,
Kohlenwasserstoffe aus Wasser zu trennen. Für ein Kesse!speisewasser müssen insbesondere die
Salze und die Kohlenwasserstoffe entfernt werden. Dabei muß verhindert werden, daß die
zweifach positiv geladenen Fe-Ionen oxidieren und zu Ablagerungen führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zu schaffen, mit dem die salz-,
kohlenwasserstoff- und Fe -haltigen Wässer ohne Ausfällung des Fe und somit ohne Ablagerung
auf Heizflächen und andere Anlagenteile in Kesselspeisewasser übergeführt werden
kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die mechanisch gereinigten Wässer unter Luftabschluß
im Vakuum einer thermischen Entgasung und danach einer Rieselverdampfung und einer
mechanischen Brüdenverdichtung unterworfen werden, wobei die verdichteten und gereinigten
Brüden derart durch die Heizflächen des Rieselverdampfers geführt werden, daß die Rieselverdampfung
gegenüber dem Kondensationsprozeß innerhalb der Heizflächen bei niedrigerer Temperatur abläuft, und daß die gereinigten
Wässer einem Abscheider entnommen werden, dem die Wässer aus den Heizflächen der Rieselverdampfungsstufe
unter Gasdampf- und Kohlenwasserstoff dampf -Atmosphäre zugeführt werden, und daß
die nicht kondensierbaren Kohlenwasserstoffe aus dem Abscheider abgesaugt werden.
Mit der mechanischen Reinigung werden die schweren und mit der thermischen Entgasung die
flüchtigen Kohlenwasserstoffe aus dem zu reinigenden Wasser abgeschieden. Bei der unter Vakuum
stattfindenden Rieselverdampfung scheiden die noch vorhandenen leichtsiedenden Restkohlenwasserstoffe
aus. Die verdichteten Brüden unterliegen in den Heizflächen des Rieselverdampfers
einem Kondensationsprozeß, bei dem Reinstdestillat auskondensiert. Die noch etwa vorhandenen
nicht kondensierbaren Kohlenwasserstoffe können
somit aus dem Abscheider abgesaugt werden, so daß diesem ein entsalztes, sauerstofffreies
Reinwasser entnommen werden kann.
Der Verdampfungs-/Separationsprozeß läuft besonders vorteilhaft ab, wenn die Temperaturdifferenz
zwischen beiden Prozessen etwa 3 bis 5 0C beträgt.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird erreicht, daß die Wässer während der gesamten
Behandlung an keiner Stelle mit Sauerstoff in Berührung kommen, so daß kein Fe ausfällen
kann. Diese Maßnahme hat den weiteren Vorteil, daß an keiner Stelle des Gesamtverfahrens Ablagerungen
entstehen, die zu Verschmutzungen der Anlagenteile und damit zu Schwierigkeiten des Verfahrens führen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher
beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 ein Fließschema des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 eine weitere Ausgestaltung der thermischen Entgasung.
Die zu behandelnden Wässer werden über eine Zuleitung
2 einer mechanischen Reinigungsstufe zugeführt, aus der die schweren Kohlenwasserstoffe
über eine Leitung 3 abgezogen werden. Das mechanisch gereinigte Wasser wird mittels
Leitung 4 in eine Beruhigungsstufe 5 eingeführt, aus der es beruhigt mittels Leitung 6 einem
Vorwärmer 6 a und einem Endvorwärmer 7 mit Heizfläche 7 a zugeleitet wird. Mittels einer
Leitung 8 und einer Sprüheinrichtung 10 gelangt das vorgewärmte Wasser in einen Entgaser 9, aus
dem die flüchtigen Kohlenwasserstoffe mittels einer Leitung 11 und einer Strahlpumpe 12 abgesaugt
werden. Ebenso werden die flüchtigen Be-
9 -
standteile aus dem Endvorwärmer 7 mittels Leitung 11 a abgesaugt. Das thermisch entgaste
Wasser wird mittels einer Leitung 13 einem Sprühsystem 15 innerhalb eines Rieselverdampfers
14 zugeführt und als dünner Film gleichmäßig auf die Außenseite der Verdampferrohre
eines Wärmetauschers 16 verteilt. Der sich bildende Brüden wird über einen Demister 17 von
einem Verdichter 19 angesaugt, verdichtet und so auf ein höheres Temperaturniveau gebracht.
Der verdichtete Brüden kondensiert in den Heizflächen des Verdampfers 16 und das hierbei entstehende
Kondensat gelangt über eine Leitung 21 in einen Abscheider 22. In diesem Abscheider
wird das Kondensat durch kontrollierte Teilentspannung von restlichen Kohlenwasserstoffen befreit,
so daß ein Reinstdestillat entsteht, das mittels Kondensatpumpe 23 und einer Leitung 24
dem Vorwärmer 6 a zugeführt und über 28 abgezogen wird.
Die noch innerhalb der Brüden befindlichen öle kondensieren nicht mit, so daß die nicht kon-
- 10 -
densierbaren Kohlenwasserstoffe mittels einer Leitung 25 aus einem Abscheider 22 abgesaugt
und dem Vorwärmer 7 zugeführt werden. Bei 27 wird das Kondensat abgezogen. Während der
Rieselverdampfung verdampfen auch die leicht siedenden Restkohlenwasserstoffe. Ein Teil der
Ablauge wird aus dem Verdampfer 14 über Leitung 29 mittels Umwälzpumpe 26 einem Zyklon 30 zugeführt.
Die festen Stoffe werden über 31 dem Zyklon entnommen. Die restliche Ablauge wird
mittels Pumpe 33 und Leitung 34 über den Vorwärmer 6 a mit Leitung 35 verworfen.
Im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 besteht die thermische Entgasung aus einem Vorwärmer 7 und
einem Entgaser 9. Nach Figur 2 wird die thermische Entgasung in einer gemeinsamen Stufe
durchgeführt. Zu diesem Zweck sind die Heizflächen 7 a in den Entgaser 9 gelegt und werden
an die Zuführleitung 27 und die Abführleitung 27 a angeschlossen. Wie im Ausführungsbeispiel
nach Figur 1, wird auch hier das Wasser über eine Leitung 8 und einer Verteileinrichtung
- 11 -
in den Entgaser 9 gegeben und das thermisch entgaste Wasser mittels der Leitung 13 abgezogen.
Die flüchtigen Kohlenwasserstoffe werden wieder über 11 und 12 abgezogen.
12 -
- Leersei te -
Claims (8)
1. Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung von
reinem Wasser zur Kesselspeisung aus salz-, kohlenwasserstoff- und Fe -haltigen Abwässern,
dadurch gekennzeichnet, daß die mechanisch gereinigten Wässer unter Luftabschluß im Vakuum
einer thermischen Entgasung und danach einer Rieselverdampfung mit einer mechanischen Brüdenverdichtung
unterworfen werden, wobei die verdichteten und gereinigten Brüden derart durch die Heizflächen des Rieselverdampfers geführt
werden, daß die Rieselverdampfung gegenüber dem Kondensationsprozeß innerhalb der Heizflächen
bei niedrigerer Temperatur abläuft, und daß die gereinigten Wässer einem Abscheider entnommen
werden, dem die Wasser aus den Heizflächen der Rieselverdampfungsstufe unter Gasdampf- und
Kohlenwasserdampf-Atmosphäre zugeführt werden, und daß die nicht kondensierbaren Kohlenwasserstoffe
aus dem Abscheider abgesaugt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanisch gereinigten
Wässer vor der thermischen Entgasung beruhigt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfungsprozeß und der
Kondensationsprozeß bei einer Temperaturdifferenz von 3 bis 5 0C durchgeführt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmung für die
thermische Entgasung mittels Dampf des entspannten Destillates und anhängender nichtkondensierbaren
Gase durchgeführt wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Entgasung
in einer gemeinsamen Stufe durchgeführt wird.
3 -
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Rieselverdampfung
entstehenden Brüden vor der Verdichtung über einen Demister mit einem Koaleszenzeffekt
geführt werden.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die flüchtigen Kohlenwasserstoffe
aus der Entgasungsstufe mittels einer Vakuumpumpe oder einem Strahlverdichter abgezogen
werden.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablauge aus der
Rieselverdampfung über einen Zyklon geleitet wird, aus dem die festen Bestandteile abgezogen
werden.
— 4 —
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