DE3426562A1

DE3426562A1 - METHOD FOR THE REMOVAL OF VOLATILE INGREDIENTS FROM WATER RESULTING FROM CARBON REFINING PROCESSES

Info

Publication number: DE3426562A1
Application number: DE19843426562
Authority: DE
Inventors: Georg Dr.-Ing. 4300 Essen Pollert
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1984-07-19
Filing date: 1984-07-19
Publication date: 1986-01-30
Also published as: JPS61502764A; WO1986000920A1

Abstract

In a process for the removal of volatile contents from the water produced during coal upgrading process, gas is heated in a direct heat exchanger (9), saturated with steam and then used in order to drive out the volatile substances in a stripper (4). The liquid which is fed into the direct heat exchanger is pre-heated in one or several indirect heat exchangers (17, 36), with partial or total use of the heat which is given off.

Description

Verfahren zur Entfernung von flüchtigen Inhaltsstoffen ausProcess for removing volatile substances from

bei Kohlenveredlungsprozessen anfallenden Wässern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von flüchtigen Inhaltsstoffen aus den bei Kohlenveredlungsprozessen anfallenden Wässern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.Waters produced in coal refining processes The invention relates to a method of removing volatile substances from coal refining processes accruing waters according to the preamble of claim 1.

Bei der Veredelung von Kohle, wie der Vergasung, Verflüssigung oder Verkokung, fallen Lurch die im allgemeinen mit in den Prozeß eingebrachte Kohlenfeuchte sowie durch während des Prozesses vor sich gehenden chemischen Umwandlungen Wässer an, die neben organischen und nichtflüchtigen anorganischen Stoffen auch flüchtige anorganische Stoffe wie z.B. Ammoniak, Schwefelwasserstoff und Blausäure enthalten. Diese flüchtigen anorganischen Verbindungen müssen weitestgehend aus den Wässern entfernt werden, bevor man sie als Waschwässer in den Prozeß zurückführt oder - meistens nach einer weiteren Behandlung zur Entfernung oder Verminderung der anderen schädlichen Inhaltsstoffe - als Abwasser ableitet.When refining coal, such as gasification, liquefaction or Coking, fall through the coal moisture that is generally brought into the process as well as water through chemical transformations taking place during the process which, in addition to organic and non-volatile inorganic substances, also contain volatile ones contain inorganic substances such as ammonia, hydrogen sulfide and hydrocyanic acid. These volatile inorganic compounds must largely be removed from the water be removed before they are returned to the process as washing water or - mostly after further treatment to remove or diminish the others harmful ingredients - as sewage drains.

In gleicher Weise müssen mit flüchtigen Substanzen angereicherte Waschwässer sowie Dampfkondensate behandelt werden.In the same way, wash water enriched with volatile substances must be used as well as steam condensates are treated.

Die Entfernung der flüchtigen anorganischen Inhaltsstoffe aus solchen Wässern wird auf Kohlenveredelungsanlagen praktisch ausschließlich in Abtreibern durchgeführt, die mit Dampf als Aufheiz- und Trägermedium betrieben werden. Dadurch gelangt zusätzlich Wasser als Dampfkondensat in den Prozeß.The removal of the volatile inorganic constituents from such Soaking becomes practical on coal refining plants exclusively carried out in aborters, which operated with steam as a heating and carrier medium will. This means that water also enters the process as steam condensate.

Dieser Dampf ist - gerade auch wegen der in den letzten Jahren stark gestiegenen Energiekosten - ein hoher Kostenfaktor und belastet die Wirtschaftlichkeit von Kohlenveredelungsanlagen#erheblich. Bei der Verwendung von Dampf zum Strippen der Prozeßwässer ergeben sich neben den Kosten für seine Darbietung aber auch noch Kosten und Umweltbelastungen durch die Erhöhung der Abwassermenge sowie durch die Kühlung.This steam is strong - especially because of the in recent years increased energy costs - a high cost factor and a burden on profitability of coal refining plants # considerably. When using steam for stripping the process water results in addition to the costs for its presentation Costs and environmental impacts from increasing the amount of wastewater as well as from Cooling.

Es ist bekannt, daß man flüchtige Inhaltsstoffe aus mit solchen beladenen Wässern auch mit jedem anderen gasförmigen Medium als Wasserdampf, z.B. Luft oder Gas aus dem Kohlenveredelungsprozeß, das die zu strippenden Substanzen nicht oder nur in sehr geringer Konzentration enthält, strippen kann.It is known that volatile ingredients can be extracted from those laden with such Watering also with any other gaseous medium than water vapor, e.g. air or Gas from the coal refining process that the substances to be stripped do not or only contains very low concentrations, can strip.

Diesbezügliche Vorschläge sind für Kokereiwässer mehrfach gemacht worden. So schlägt z.B. die britische Patentschrift Nr.Proposals in this regard have been made several times for coking water been. For example, British Patent No.

1.181.587 vor, schadstoffbeladenes Ammoniakwasser mit Schwachgas in einem Stripper zu behandeln und das beladene Gas in die Unterfeuerung der Koksöfen zu leiten, wobei im Regenerator das Ammoniak durch die hohe Temperatur von 12000 C thermisch in Stickstoff und Wasserstoff gespalten wird. Zur Erzielung eines guten Abtriebeffektes sind bei diesem Verfahren wegen der relativ niedrigen Temperatur sehr große Gas-Flüssigkeitverhältnisse notwendig. Darüberhinaus ist laut Grosskinsky, Handbuch des Kokereiwesens, Karl Knapp-Verlag, Düsseldorf; 1958, Bd. II S. 258/59, eine Temperatur von mindestens 650 C notwendig, um die im Ammoniakwasser vorhandenen Verbindungen wie z.B. Ammoniumcarbonat oder Ammoniumsulfid vollständig zu dissoziieren. Betreibt man nun einen solchen Stripper mit einem vorgewärmten Gas und einem Ammoniakwasser gleicher Temperatur, so wird das Wasser so weit verdampfen, bis das Gas wasserdampfgesättigt ist. Das führt aber aufgrund der hohen Verdampfungswärme von Wasser zu einer starken Abkühlung im System. Will man einen solchen Strippvorgang bei 700 C durchführen und rechnet mit einem Gas-Kondensat-Verhältnis von 500 m3 i. N. zu 1 m3, so ist eine Verdampfungswärme von ca. 400.000 kJ pro ms zu strippenden Wassers entsprechend einem Gasdurchsatz von 500 m3 i. N. erforderlich.1,181,587 before, polluted ammonia water with lean gas in a stripper to treat and the loaded gas in the underfiring of the coke ovens to conduct, whereby in the regenerator the ammonia by the high temperature of 12000 C is thermally split into nitrogen and hydrogen. To achieve a good There is a drift effect in this process because of the relatively low temperature very large gas-liquid ratios necessary. Furthermore, according to Grosskinsky, Manual of the coking plant, Karl Knapp-Verlag, Düsseldorf; 1958, Vol. II pp. 258/59, a temperature of at least 650 C is necessary to ensure that the ammonia water is present Compounds such as ammonium carbonate or ammonium sulfide to dissociate completely. If you now operate such a stripper with a preheated gas and ammonia water same temperature, the water will evaporate to the point that until the gas is saturated with water vapor. However, this leads to the high heat of evaporation of water to a strong cooling in the system. Do you want such a stripping process? at 700 C and calculates with a gas-condensate ratio of 500 m3 i. N. to 1 m3, an evaporation heat of approx. 400,000 kJ per ms has to be stripped Water corresponding to a gas throughput of 500 m3 i. N. required.

Diese Wärmemenge muß überwiegend von außen zugeführt werden, indem man das Gas aufheizt, da eine Vorwärmung des Ammoniakwassers auf über 800 C technische Probleme aufwirft und die Temperaturdifferenz zwischen 80 und 709 C des Ammoniakwassers gerade 10 % der erforderlichen Wärmemenge bietet. Daher muß die notwendige Wärme mit dem Gas (c -Wert ca. 1,4 kJ/m3 i. N.This amount of heat must mainly be supplied from the outside by the gas is heated up because the ammonia water is preheated to over 800 C technical Problems and the temperature difference between 80 and 709 C of the ammonia water provides just 10% of the required amount of heat. Therefore must have the necessary warmth with the gas (c value approx. 1.4 kJ / m3 in the normal state

p und K) eingebracht werden. Dazu müßte das Gas auf ca. 6000 C vorgeheizt werden! Hierzu ist hochwertige Energie notwendig. p and K). To do this, the gas would have to be preheated to approx will! This requires high quality energy.

Ginge man mit einem Ammoniakwasser von 800 C und einer Gastemperatur von 700 C in einen solchen Stripper, so würde sich bei einem Gas-Flüssigkeitsverhältnis von 1.000 zu 1 durch die Wasserverdampfung eine Gleichgewichtstemperatur von ca. 450 C einstellen, also eine für einen guten Strippeffekt unzureichende Temperatur.If you go with an ammonia water of 800 C and a gas temperature of 700 C in such a stripper, it would be at a gas-liquid ratio from 1,000 to 1 due to water evaporation an equilibrium temperature of approx. Set 450 C, which is insufficient temperature for a good stripping effect.

Es ist auch ein Verfahren bekannt, bei dem einen Strippgas direkter Dampf zugeführt wird (US-PS 3.754.376). Diese Verfahrensweise hat energetisch kaum einen Spareffekt, da bei niedrigen Temperaturen zwar nur vergleichsweise wenig Dampf pro Volumeneinheit zugesetzt werden muß, dafür aber große Gas-Flüssigkeits-Verhältnisse nowendig sind, und umgekehrt bei Erhöhung der Stripptemperatur sich die Strippgasmenge zwar verringert, aber der Dampfbedarf zur Sättigung sehr stark ansteigt.A method is also known in which a stripping gas is more direct Steam is supplied (U.S. Patent 3,754,376). This procedure hardly has energetically a saving effect, since at low temperatures only comparatively little steam must be added per unit volume, but large gas-liquid ratios are necessary, and conversely, when the stripping temperature increases, the amount of stripping gas increases although reduced, but the steam requirement for saturation increases very sharply.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das zum Strippen verwendete Gas möglichst kostengünstig bereitzustellen.Accordingly, the invention is based on the object for stripping to provide gas used as inexpensively as possible.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Verbesserungen erfolgen gemäß den Merkmalen der Unteransprüche.This task is accomplished by a method with the features according to Claim 1 solved. Further refinements and improvements are made in accordance with Features of the subclaims.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann der für die Aufarbeitung der Prozeßwässer notwendige Dampf teilweise oder ganz eingespart werden, indem man das mit den flüchtigen -Verbindungen beladene Wasser statt in einem Abtreiber in einem Gasstripper behandelt, wobei vorher das Strippgas in einem direkten Wärmetauscher aufgeheizt und wasserdampfgesättigt wird.In the process according to the invention, the one for working up the Process water necessary steam can be partially or completely saved by the with the volatile compounds loaded water instead of in a stripper in one Gas stripper treated, with the stripping gas in a direct heat exchanger beforehand is heated up and saturated with water vapor.

Anhand der Figur 1 und den Beispielen sei die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens näher beschrieben: 1.) Das Wasser aus dem Vorlagenkreislauf einer Koksofenbatterie, das im Stripper aufgearbeitet werden soll, enthält an zu entfernenden flüchtigen Substanzen 3,7 g NH3/l, 0,73 g H2S/l und 35 mg HCN/1. Es werden 25 m3/h von diesem Vorlagenwasser mit 750 C durch die Leitungen 1,2 und 3 auf den Kopf des Strippers 4 gegeben. Am Fuße des Strippers 4 läuft das gereinigte Wasser durch die Leitungen 5 und 6 ab. Es besitzt noch eine Konzentration an flüchtigem Ammoniak von 72 mg/l, an Schwefelwasserstoff von unter 1 mg/l und an Blausäure von 11 mg/l. Im Gegenstrom werden 10.000 m3 i.N. Luft von 200 C/h mit Hilfe von Gebläse 25 durch die Leitungen 7 und 8 in den direkten Wärmetauscher 9 geführt, der z. B. als Füllkörperkolonne ausgebildet ist, dort auf 750 C aufgeheizt und mit 4,9 t Wasser wasserdampfgesättigt.Using FIG. 1 and the examples, the mode of operation of the inventive Process described in more detail: 1.) The water from the feed cycle of a coke oven battery, that is to be worked up in the stripper contains volatile substances to be removed Substances 3.7 g NH3 / l, 0.73 g H2S / l and 35 mg HCN / l. There are 25 m3 / h of this Original water at 750 C through lines 1, 2 and 3 to the head of the stripper 4 given. At the foot of the stripper 4, the purified water runs through the pipes 5 and 6. It still has a volatile ammonia concentration of 72 mg / l, of hydrogen sulfide of less than 1 mg / l and of hydrocyanic acid of 11 mg / l. In countercurrent 10,000 m3 in the mean time Air at 200 C / h with the help of fan 25 through the lines 7 and 8 out into the direct heat exchanger 9, the z. B. as a packed column is formed, heated there to 750 C and saturated with water vapor with 4.9 t of water.

Durch die Leitungen 10 und 11 tritt diese heiße, wasserdampfgesättigte Luft in den Fuß des Strippers 4 ein, wo sie die oben durch Leitung 3 eintretende Vorlagenlösung im Gegenstrom strippt, und verläßt den Stripper, mit den flüchtigen Stoffen angereichert, über die Leitungen 12, 13 und 14. Über die Leitungen 15 und 16 werden 120 m3 Kühlwasser pro h in dem Kühler 17 geführt, der z. B. der Vorkühler einer Kokerei sein könnte, dort auf 780 C aufgeheizt und über die Leitungen 18, 19, 20, 21 und 22 mit 770 C auf den Kopf des direkten Wärmetauschers 9 gegeben.Through the lines 10 and 11 this hot, steam-saturated occurs Air into the foot of the stripper 4, where it enters the top through line 3 Original solution strips in countercurrent, and leaves the stripper, with the volatile Substances enriched via lines 12, 13 and 14. Via lines 15 and 16 are 120 m3 of cooling water per hour in the cooler 17, the z. B. the pre-cooler a coking plant, heated there to 780 C and via the lines 18, 19, 20, 21 and 22 at 770 C on the head of the direct heat exchanger 9.

Hier wird das Kühlwasser durch das Aufheizen und Sättigen der im Gegenstrom geführten Luft auf 500 C abgekühlt und verläßt den direkten Wärmetauscher über die Leitungen 23 und 24.Here the cooling water is heated up and saturated in countercurrent guided air is cooled to 500 C and leaves the direct heat exchanger via the Lines 23 and 24.

Die mit den gestrippten flüchtigen Stoffen beladene Luft kann z. B. in die Unterfeuerung einer Koksofenanlage oder in die Regeneration eines oxydativen Entschwefelungsverfahrens geführt werden.The air laden with the stripped volatiles can e.g. B. in the underfiring of a coke oven or in the regeneration of an oxidative one Desulfurization process are performed.

Die für das Aufheizen und Wasserdampfsättigen benötigte Wärmemenge kann auch an anderer Stelle gewonnen werden, wie z. B. im Abtreiberablauf einer Ammoniumsulfid-Kreislaufwäsche oder in der Waschölkühlung einer Benzolfabrik.The amount of heat required for heating up and saturating with water vapor can also be obtained elsewhere, such as B. in the abortion process a Ammonium sulphide circuit washing or in the washing oil cooling of a benzene factory.

Der Stripperablauf kann auch ganz oder teilweise in eine Gaswäsche gegeben werden. Dabei kann vorher durch Leitung 26 Säure zugesetzt werden, um das restliche flüchtige Ammoniak abzubinden. In diesem Beispiel werden pro m3 265 g 78teige Schwefelsäure zugesetzt. Vor Aufgabe in eine Gaswäsche muß der Stripperablauf gekühlt werden.The stripper process can also be completely or partially in a gas scrubber are given. Acid can be added beforehand through line 26 to reduce the to bind remaining volatile ammonia. In this example, 265 g per m3 78 dough sulfuric acid added. Before being put into a gas scrubber, the stripper drain must be used be cooled.

Vergleicht man diese Fahrweise mit dem sonst üblichen Betrieb eines Dampfabtreibers, so wird der wirtschaftliche Nutzen der Erfindung deutlich: Es werden die sonst für den Abtrieb von 25 m3 Vorlagenwasser notwendigen 5 t Dampf pro h eingespart. Dafür muß lediglich die elektrische Energie für die Strippluft eingesetzt werden, die bei einer 15-bödigen Strippkolonne (Durchmesser 2,7 m) und einem direkten Wäremetauscher (Durchmesser 2,7 m), der über eine Höhe von 6 m mit Pallringen von 2,5 cm Durchmesser beschickt ist, 30 kWh/h beträgt. If you compare this driving style with the usual operation of a Steam expeller, the economic benefit of the invention becomes clear: There will be The 5 t of steam per hour otherwise required for the output of 25 m3 of reservoir water is saved. For this only the electrical energy for the stripping air has to be used, with a 15-tray stripping column (diameter 2.7 m) and a direct heat exchanger (Diameter 2.7 m), which over a height of 6 m with pall rings of 2.5 cm diameter is charged, is 30 kWh / h.

Die hier verwendeten Leitungen und Aggregate sollten in den heißen Bereichen wärmeisoliert sein. The lines and units used here should be named Areas to be thermally insulated.

2. Die gleiche Flüssigkeit wie im Beispiel 1 wird über die Leitungen 1 und 27 in den Wärmetauscher 28 geführt, wo sie vom Stripperablauf, der über die Leitungen 5 und 29 in den Wärmetauscher 28 und über Leitung 30 wieder hinausgeführt wird, auf 820 C aufgeheizt wird und über die Leitungen 31 und 3 in den Stripper 4 eintritt. Hier wird sie gestrippt und dabei auf 850 C aufgeheizt. Sie verläßt den Stripper mit einer Restkonzentration von 61 mg flüchtigem Ammoniak, unter 1 mg Schwefelwasserstoff und 8 mg Blausäure pro 1. Im Gegenstrom werden 5.000 m3 i. N. Luft von 200 C/h mit Gebläse 25 über die Leitungen 7 und 8 in den direkten Wärmetauscher 9 geführt, den sie über die Leitung 10 mit 750 C und wasserdampfgesättigt verläßt.2. The same liquid as in Example 1 is through the lines 1 and 27 passed into the heat exchanger 28, where they are removed from the stripper drain via the Lines 5 and 29 lead into the heat exchanger 28 and out again via line 30 is heated to 820 C and via lines 31 and 3 into the stripper 4 entry. Here it is stripped and heated to 850 C. She leaves the stripper with a residual concentration of 61 mg volatile ammonia, under 1 mg hydrogen sulfide and 8 mg hydrogen cyanide per 1. In countercurrent, 5,000 m3 i. N. Air at 200 C / h with fan 25 via lines 7 and 8 in the direct heat exchanger 9 out, which it leaves via line 10 at 750 C and saturated with water vapor.

Über Leitung 32 werden 2,85 t Dampf eingespeist, so daß die Luft, auf 850 C aufgeheizt und gesättigt, über Leitung 11 in den Stripper 4 eintritt, den sie mit den gestrippten flüchtigen Substanzen über die Leitung 12 verläßt. Über die Leitung 22 werden pro h 60 m3 Kühlwasser von 770 C auf den Kopf des direkten Wärmetauschers 9 gegeben, von dem das Kühlwasser mit 500 C abläuft und über die Leitungen 23, 34 und 16 in den indirekten Wärmetauscher 17 gelangt, in dem es auf 780 C aufgeheizt wird. 2.85 t of steam are fed in via line 32, so that the air, heated to 850 C and saturated, enters stripper 4 via line 11, which it leaves with the stripped volatile substances via line 12. Above the line 22 is per hour 60 m3 of cooling water of 770 C on the head of the direct Heat exchanger 9 given, from which the cooling water runs off at 500 C and over the Lines 23, 34 and 16 in the indirect heat exchanger 17 arrives, in which it is heated to 780 C.

Über die Leitungen 18 bis 22 gelangt es wieder auf den Kopf des direkten Wärmetauschers 9. Die Verdampfungsverluste, die im direkten Wärmetauscher 9 durch die gesättigte Luft abgeführt werden, werden über Leitung 15 ergänzt. Sie betragen ca. 2,5 m3/h. Via the lines 18 to 22 it reaches the head of the direct Heat exchanger 9. The evaporation losses that occur in the direct heat exchanger 9 the saturated air are discharged, are supplemented via line 15. They amount to approx. 2.5 m3 / h.

Bei dieser Betriebsweise werden 2,15 t Dampf gegenüber einem konventionellen Abtreiber eingespart, während die Abluftmenge so gering ist, daß sie z. b. vollständig in die Regeneration eines oxidativen Entschwefelungsverfahrens geleitet werden kann. This operating mode produces 2.15 t of steam compared to a conventional one Aborter saved, while the amount of exhaust air is so low that it can be used, for. b. Completely can be passed into the regeneration of an oxidative desulfurization process.

3. In einer Kokereianlage wird die Gasreinigung so betrieben, daß das durch Kohlenfeuchte und Bildungswasser (ca.3. In a coking plant, the gas cleaning is operated in such a way that the coal moisture and formation water (approx.

14 % bezogen auf die Einsatzkohle) in den Prozeß eingebrachte Wasser nicht zum Auswaschen von Ammoniak, Schwefelwasserstoff und Blausäure bzw. einem oder zweien dieser Stoffe verwendet werden kann. Hier soll das gesamte Uberschußwasser des Prozesses, zu dem neben den bisher erwähnten Wässern noch andere Wässer, wie z. B. Dampfkondensate, kommen, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gestrippt werden. 14% based on the feed coal) water introduced into the process not for washing out ammonia, hydrogen sulfide and hydrocyanic acid or a or two of these substances can be used. Here all the excess water should be of the process to which, in addition to the waters mentioned above, other waters, such as z. B. steam condensates, come to be stripped according to the method of the invention.

25 m3 zu reinigenden Wassers werden über die Leitungen 1 bis 3 mit 700 C auf den Kopf des Strippers 4 gegeben. Der Gehalt des Aufgabewassers beträgt bezüglich flüchtigen Ammoniaks 4,1 g/l, bezüglich Schwefelwasserstoff 0,98 g/l und bezüglich Blausäure 80 mg/l. Das mit 800 C aus dem Stripper ablaufende Wasser hat einen Gehalt an flüchtigem Ammoniak von 50 mg/l, an Schwefelwasserstoff von unter 1 mg/l und an Blausäure von 20 mg/l. Der Ablauf des Strippers 4 wird über die Leitungen 5 und 33 in die Leitung 22 geführt, in der sich mit den aus Leitung 21 kommenden 120 m3 Wasser vermischt und durch die die vereinigten Wässer auf den direkten Wärmetauscher 9 gelangen. Von diesem läuft das Wasser mit 610 C ab und wird über die Leitungen 23, 34 und 16 in den Kühler 17 geleitet, in dem es auf 770 C erwärmt wird. Über die Leitungen 18 und 35 gelangt es in den indirekten Wärmetauscher 36, in dem es auf 830 C aufgeheizt wird. Über die Leitungen 37, 20, 21 und 22 gelangt es in den direkten Wärmetauscher zurück. Da der Kreislauf kontinuierlich mit 25 m3 Wasser/h gespeist wird und mit dem Strippgas (s. u.) 4,8 t Wasser dem Kreislauf entzogen werden, müssen über Leitung 24 kontinuierlich 20,2 m3 Wasser abgezogen werden. Der indirekte Wärmetauscher 36, der in diesem Beispiel eingeschaltet wird, um ein höheres Temperaturniveau zu erreichen, kann mit Dampf aber auch unter Zuführung anderer Energie betrieben werden. 25 m3 of water to be cleaned are supplied via lines 1 to 3 with 700 C applied to the head of the stripper 4. The content of the feed water is for volatile ammonia 4.1 g / l, for hydrogen sulfide 0.98 g / l and with regard to hydrocyanic acid 80 mg / l. The water running out of the stripper at 800 C has a volatile ammonia content of 50 mg / l and hydrogen sulfide of less than 1 mg / l and hydrocyanic acid of 20 mg / l. The drain of the stripper 4 is via the lines 5 and 33 led into line 22, in which the coming from line 21 is 120 m3 of water mixed and through which the combined waters on the direct heat exchanger 9 arrive. From this the water runs off at 610 ° C and is passed via lines 23, 34 and 16 into the cooler 17, in which it is on 770 C is heated. It reaches the indirect heat exchanger via lines 18 and 35 36, in which it is heated to 830 C. Arrived via lines 37, 20, 21 and 22 it back into the direct heat exchanger. Since the cycle is continuous with 25 m3 of water / h is fed and with the stripping gas (see below) 4.8 t of water is fed into the circuit are withdrawn, 20.2 m3 of water must be continuously withdrawn via line 24 will. The indirect heat exchanger 36, which is switched on in this example, in order to achieve a higher temperature level, steam can also be fed in other energy.

Für den Betrieb des Strippers werden 7.500 m3 i. N. gereinigten Kokereigases mit einem Restgehalt von 10 mg Ammoniak, 120 mg Schwefelwasserstoff und 30 mg Blausäure pro m3 i. N. aus Leitung 38 entnommen. Das Gas gelangt über das Gebläse 39 und die Leitungen 40 und 8 in den direkten Wasserdampfsättiger 9. Dort wird es auf 800 C aufgeheizt, wasserdampfgesättigt und anschließend über die Leitungen 10 und 11 in den Stripper 4 geführt.For the operation of the stripper, 7,500 m3 i. N. Purified coke oven gas with a residual content of 10 mg ammonia, 120 mg hydrogen sulfide and 30 mg hydrocyanic acid per m3 i. N. taken from line 38. The gas passes through the fan 39 and the Lines 40 and 8 in the direct water vapor saturator 9. There it is to 800 C heated, saturated with water vapor and then via lines 10 and 11 in the stripper 4 out.

Hier nimmt es die flüchtigen Substanzen aus der im Gegenstrom geführten Flüssigkeit auf und erwärmt die Flüssigkeit auf 800 C, wobei es sich selbst auf 790 C abkühlt.Here it takes the volatile substances out of the countercurrent Liquid on and heats the liquid to 800 C, whereby it increases itself 790 C cools.

Anschließend wird das Gas über die Leitungen 12, 13, 41 und 42 in die Hauptrohgasleitung 43 zurückgeführt. Das vereinigte Gas wird über Leitung 44 in die Gasreinigung 45 geführt und gelangt über die Leitung 38 in die Leitung 46, wobei über das Gebläse 39 wiederum 7.500 m3 i. N./h in den Strippkreislauf zurückgeführt werden. Es ist auch möglich, das Gas vor den Vorkühlern in die Rohgasleitung zurückzuführen. Ebenso kann das Gas von Leitung 12 kommend über Leitung 47 in einen eigenen Kühler 48 und von dort aus über die Leitungen 49 und 42 in die Hauptrohgasleitung 43 zurückgeführt werden. Das über Leitung 50 abfließende Kondensat kann an beliebiger Stelle der Kokerei eingespeist werden.The gas is then supplied via lines 12, 13, 41 and 42 in the main raw gas line 43 is returned. The combined gas is via line 44 out into the gas cleaning system 45 and reaches the line 46 via the line 38, with the fan 39 in turn 7,500 m3 i. N./h returned to the stripping cycle will. It is also possible to feed the gas into the raw gas line before the pre-coolers traced back. Likewise, the gas coming from line 12 can enter its own cooler via line 47 48 and from there returned to the main raw gas line 43 via lines 49 and 42 will. The condensate flowing off via line 50 can be at any point of the To be fed into the coking plant.

Entsprechend dem hier angeführten Beispiel kann auch lediglich ein Teil des aus dem Prozeß auszuschleusenden Wassers gereinigt werden, während ein anderer Teil in der Gaswäsche mitverwendet wird. Um den Restgehalt flüchtigen Ammoniaks chemisch zu binden, kann dem Wärmetauscherkreis über Leitung 51 Säure zugegeben werden. Das aus dem Wärmetauscherkreislauf über Leitung 24 abgezogene Wasser kann als Waschwasser für die Gasreinigung verwendet werden.According to the example given here, only one Part of the water to be removed from the process can be cleaned during a other part is used in the gas scrubbing. About the residual content of volatile ammonia To bind chemically, acid can be added to the heat exchanger circuit via line 51 will. The water withdrawn from the heat exchanger circuit via line 24 can can be used as washing water for gas cleaning.

Die in Beispiel 3 gezeigte Verfahrensvariante hat gegenüber einem herkömmlichen Abtreiberbetrieb große Vorteile.The process variant shown in Example 3 has compared to one conventional abortion company great advantages.

Zum einen werden ca. 3,65 t Dampf /h weniger verbraucht (sofern man den indirekten Wärmetauscher 45 mit Dampf betreibt), wobei gleichzeitig eine entsprechende zum Kondensieren und Abkühlen des Dampfes benötigte Menge Kühlwasser eingespart wird, zum anderen wird von außen kein Wasser in Form von Dampfkondensat in das System eingetragen, so daß auch entsprechend weniger Abwasser anfällt.On the one hand, approx. 3.65 tonnes of steam / h less are consumed (if you the indirect heat exchanger 45 operates with steam), at the same time a corresponding The amount of cooling water required to condense and cool the steam is saved on the other hand, no water in the form of steam condensate enters the system from outside entered, so that there is correspondingly less wastewater.

Das beladene Gas aus Leitung 14 kann auch in die Unterfeuerung von Koksöfen geleitet werden, wobei die oben aufgeführte Berechnung zeigt, daß gegenüber dem Britischen Patent Nr. 1.181.587 ein entscheidender Fortschritt erzielt wird. In der zitierten Patentschrift wird eine Ablauftemperatur des Strippers von 700 C für einen guten Strippeffekt angegeben. Um diese zu erreichen, müssen mindestens-pro m3 zu strippenden Wassers die oben angeführten 400.000 kJ bereitgestellt werden, entsprechend dem hier aufgeführten Beispiel insgesamt 10.000.000 kJ, während bei einer Arbeitsweise wie hier beschrieben nur 2.500.000 kJ zusätzliche Energie eingesetzt werden muß, da die restliche notwendige Energie in Form von Abwässern kostenlos zur Verfügung steht.The loaded gas from line 14 can also be fed into the underfiring of Coke ovens are passed, the calculation above shows that opposite British Patent No. 1,181,587 a decisive advance is achieved. In the cited patent, an outlet temperature of the stripper of 700 C for a good one Stripping effect indicated. To achieve this, must be at least 400,000 kJ per m3 of water to be stripped are provided, according to the example given here, a total of 10,000,000 kJ, while with a working method as described here only 2,500,000 kJ additional Energy must be used because the remaining energy required is in the form of sewage is available free of charge.

Man kann auf den zusätzlichen Wärmetauscher 36 auch ganz verzichten, wenn man den Stripper 4 mit 750 C betreibt und das Verhältnis Gas zu Flüssigkeit auf 400 zu 1 erhöht. You can also do without the additional heat exchanger 36 entirely, if the stripper 4 is operated at 750 C and the gas to liquid ratio increased to 400 to 1.

4. In einer Kohleverflüssigungsanlage fallen pro h 50 m3 Wasser an, die neben verschiedenen organischen Verunreinigungen 10 g Schwefelwasserstoff und 30 g Ammoniak/l enthalten. Dieses Wasser wird über die Leitungen 1, 2 und 3 mit 800 C auf den Kopf des Strippers 4 gegeben, von dem es gereinigt mit einem Restgehalt von 80 mg Nie3/1 und unter 1 mg H2S/1 über die Leitungen 5 und 6 abläuft. Über die Leitung 8 treten 15.000 m3 i. N. Inertgas/h mit einem Gehalt an 10 mg 3 und 80 mg H2S/m3 i. N. in den direkten Wärmetauscher 9, in dem es auf 800 C aufgeheizt und wasserdampfgesättigt wird. Durch die Leitungen 10 und 11 tritt das Gas in den Stripper 4 ein, befreit das im Gegenstrom laufende Wasser von Ammoniak und Schwefelwasserstoff und gelangt in einem geschlossenen Kreislauf über die isolierten Leitungen 12, 13, 41, 42 und 44 in die Gaswäsche 45, in der es von Ammoniak und Schwefelwasserstoff befreit und gekühlt wird. Von dort wird es über die Leitung 38, das Gebläse 39 sowie die Leitungen 40 und 8 in den direkten Wärmetauscher 9 zurückgeführt. Damit schließt sich der Kreislauf. Im Gegenstrom zum Gas werden auf den direkten Wärmetauscher 9 pro Stunde 290 m3 Kühlwasser von 820 C gegeben, die sich auf 610 C abkühlen und über die Leitungen 23, 34 und 16 in den Kühler 17 geführt werden. Dort wird das Wasser auf 830 C aufgeheizt und über die Leitungen 18 bis 22 zum direkten Wärmetauscher 9 zurückgeführt. Dieser Kühlwasserkreislauf kann auch mit Stripperablauf über Leitung 33 versorgt werden.4. In a coal liquefaction plant, 50 m3 of water are produced per hour, which, in addition to various organic impurities, 10 g of hydrogen sulfide and Contains 30 g ammonia / l. This water is via lines 1, 2 and 3 with 800 C is given to the head of the stripper 4, from which it is cleaned with a residual content of 80 mg Nie3 / 1 and below 1 mg H2S / 1 runs off via lines 5 and 6. About the Line 8 enters 15,000 m3 i. N. Inert gas / h with a content of 10 mg 3 and 80 mg H2S / m3 i. N. in the direct heat exchanger 9, in which it is heated to 800 C and becomes saturated with water vapor. The gas enters the stripper through lines 10 and 11 4, frees ammonia and hydrogen sulfide from the countercurrent water and arrives in a closed circuit via the insulated lines 12, 13, 41, 42 and 44 in the gas scrubber 45, in which there is ammonia and hydrogen sulfide is released and cooled. From there it is via the line 38, the fan 39 as well the lines 40 and 8 are returned to the direct heat exchanger 9. That closes the cycle. Be in countercurrent to the gas on the direct Heat exchanger 9 given 290 m3 of cooling water at 820 C per hour, which corresponds to 610 C to cool and are fed via lines 23, 34 and 16 into the cooler 17. There the water is heated to 830 C and via the lines 18 to 22 to the direct Heat exchanger 9 returned. This cooling water circuit can also have a stripper drain are supplied via line 33.

Dieses Verfahren hat gegenüber dem im amerikanischen Patent Nr. 3.754.376 beanspruchten Verfahrensprinzip den entscheidenden Vorteil, daß es völlig ohne Dampf zusatz betrieben werden kann.This method has a difference over that in American Patent No. 3,754,376 process principle claimed the decisive advantage that it is completely without steam can also be operated.

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Claims

Process for the removal of volatile substances from coal refining processes accruing waters Patent claims 1. Process for the removal of volatile constituents such as B. ammonia, hydrogen sulfide and hydrocyanic acid from water from coal refining plants with a hot gas stream in a stripper, characterized in that the for Stripping used gas in a direct heat exchanger before entering the stripper and water vapor saturator heated with water or an aqueous solution and saturated with water vapor is, the liquid supplied to the direct heat exchanger beforehand in one or several indirect heat exchangers with partial or exclusive use is heated up by waste heat.

2. The method according to claim 1, characterized in that the dem liquid discharged directly from the heat exchanger is circulated.

3. The method according to claim 1, characterized in that the on The liquid fed into the direct heat exchanger is circulated and a Part or the entire stripping process is fed to this cycle and a corresponding one The amount of liquid is withdrawn at another point.

4. The method according to claim 3, characterized in that the circulating liquid acid is added before being fed to the direct heat exchanger.

5. Procedure according to the claims 1 to 4, characterized in that the stripper sequence wholly or partly for washing out ammonia or ammonia, hydrogen sulphide and hydrocyanic acid is returned to the gas cleaning process.

6. The method according to claims 3 and 4, characterized in that that the liquid withdrawn from the heat exchanger circuit wholly or partially for Wash out ammonia, hydrogen sulfide, and hydrocyanic acid or one or two these substances are fed into the gas cleaning process.

7. The method according to claims 5 and 6, characterized in that that acid is added beforehand to the liquid fed into the washing process.

8. The method according to claims 1 to 7, characterized in that that the operating temperature of the stripper is between 65 and 900 C, preferably between 75 and 800 C.

9. The method according to claim 8, characterized in that the ratio # of Gas to liquid between about 100 and 1,000 m3 i. N. to lm3 preferred between 150 and 400 m3 i. N. to 1 m3.

10. The method according to claims 1 to 9, characterized in that that a partial flow of purified product gas is used for the stripping process, which then - depending on the type of pollutant content - in the corresponding gas cleaning stage or is fed back before the gas cooling.

11. The method according to claims 1 to 9, characterized in that that air or gas is used as the stripping gas, which is then fed into the underfiring a coke oven.

12. The method according to claims 1 to 9, characterized in that that air is used as the stripping gas, which is then used in the regeneration of a oxidative desulfurization process is performed.

13. The method according to claims 1 to 12, characterized in that that the gas leaving the stripper and laden with the volatile substances is cooled and the condensate formed at a suitable point in the coal refining process is returned.

14. The method according to claims 1 to 13, characterized in that that the stripping gas is conducted in a closed circuit, with the volatile Substances-enriched gas is subjected to a cleaning process and then returned to the stripping process via the direct heat exchanger and water vapor saturator.

15. The method according to claims 1 to 14, characterized in that that - the liquid to be applied to the stripper beforehand in an indirect heat exchanger with waste heat, e.g. B. from the stripper drain, is preheated.

16. The method according to claims 1 to 15, characterized in that that to reach a higher temperature level the preheated and water vapor saturated Direct steam is added to the stripping gas before entering the stripper.