DE3803905C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3803905C2
DE3803905C2 DE3803905A DE3803905A DE3803905C2 DE 3803905 C2 DE3803905 C2 DE 3803905C2 DE 3803905 A DE3803905 A DE 3803905A DE 3803905 A DE3803905 A DE 3803905A DE 3803905 C2 DE3803905 C2 DE 3803905C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
water
coke
gas
salt solution
gasification
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE3803905A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3803905A1 (de
Inventor
Dieter Dipl.-Phys. Dr. Stalherm
Kurt Dipl.-Ing. 4350 Recklinghausen De Tippmer
Dieter 4630 Bochum De Lohmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thyssen Still Otto Anlagentechnik GmbH
Original Assignee
Still Otto GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Still Otto GmbH filed Critical Still Otto GmbH
Priority to DE3803905A priority Critical patent/DE3803905A1/de
Priority to AU30350/89A priority patent/AU3035089A/en
Priority to JP1501719A priority patent/JPH03502464A/ja
Priority to PCT/EP1989/000093 priority patent/WO1989007636A1/de
Priority to IN128/CAL/89A priority patent/IN171475B/en
Publication of DE3803905A1 publication Critical patent/DE3803905A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3803905C2 publication Critical patent/DE3803905C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
    • B01D61/026—Reverse osmosis; Hyperfiltration comprising multiple reverse osmosis steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/04—Feed pretreatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B39/00—Cooling or quenching coke
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02—Fixed-bed gasification of lump fuel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
    • B01D2311/04—Specific process operations in the feed stream; Feed pretreatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/16—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/169—Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with water treatments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00—Details of gasification processes
    • C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1861—Heat exchange between at least two process streams
    • C10J2300/1884—Heat exchange between at least two process streams with one stream being synthesis gas

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von bei der Kohlepyrolyse anfallendem Abwasser, wobei das Abwasser nach einer Filterung, Destillation und mittels Umkehrosmose in ein in den Kokereiprozeß rückführbares salzarmes Permeat und eine konzentrierte Salzlösung aufgetrennt und die konzentrier­ te Salzlösung ganz oder teilweise in heißer, reduzierender At­ mosphäre gespalten wird und die Salze abgetrennt werden.
In der Regel muß das bei der Steinkohlenpyrolyse anfallende überschüssige Abwasser aufgrund der hohen Belastung mit toxi­ schem anorganischen und organischen Stoff behandelt werden.
Je nach dem Verfahrensaufbau der Kokereigasbehandlungsanlage kann das Kohlewasseraufbereitungssystem unterschiedlich ge­ plant sein. Für alle Systeme besteht jedoch die grundsätzliche Notwendigkeit, die toxischen Stoffe bis auf ökologisch akzep­ table Grenzwerte im Abwasser zu entfernen.
Aus der DE 35 32 390 A1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren be­ kannt, wobei die Aufbereitung des Abwassers unter Nutzung von Verfahrenstechniken wie Filtration, Desorption mit Dampfstrip­ pung, Umkehrosmose, Konzentrierung mittels Flash-Verdampfung und biologische Reinigung durchgeführt wird und ein Permeat gewonnen wird, welches als Brauchwasser in den Prozeß zurück­ geführt werden kann. Das bei dieser Verfahrenstechnik anfal­ lende Konzentrat ist eine Salzlösung, bei der die toxischen Schadstoffe wie Chlor, Sulfat, Nitrat, Thiocyanate und Thio­ sulfat an ein Kation, z. B. Na⁺, gebunden sind, falls im De­ sorptionssystem das fixgebundene NH3 ebenfalls gestrippt wer­ den soll.
Zur Verwertung oder Vernichtung der konzentrierten Salzlösung ist nach der DE 35 32 390 A1 vorgesehen, diese in den Verko­ kungsprozeß zurückzuführen oder in einer separaten Salzspalt­ anlage mit Alkalirückgewinnung aufzuarbeiten. Die Zugabe der konzentrierten Salzlösung in den Verkokungsprozeß kann insbe­ sondere bei gleichzeitiger Zugabe höherer Wassermengen zu Pro­ blemen bei der Verkokung bzw. zu Schäden an den Koksofenwänden führen. Die Spaltung in eigenen Salzspaltanlagen erfordert einen erheblichen zusätzlichen energetischen und apparativen Aufwand.
Aus der DD 1 33 787 ist ein Verfahren zur schadlosen Vernichtung des in biologischen Abwasserreinigungsanlagen der kohle- und erdölverarbeitenden Industrie entstehenden Abwasserschlammes beschrieben. Diese Schlämme besitzen einen Wassergehalt von 90 bis 98% und sollen in die in den Schwelerei- und Kokereianlagen betriebenen Kokskühl- und Alterungstrommeln eingedüst werden. Die in dem Abwasserschlamm vorhandenen Eiweiße und anderen organischen Abprodukte werden dabei zu gasförmigen Stoffen und zu Feststoffen umgesetzt, wobei der Feststoffanteil im wesentlichen aus Kohlenstoff besteht und sich auf dem Koks niederschlägt. Von einer Aufarbeitung der aus dem Abwasser der Kohlepyrolyse abgetrennten konzentrierten Salzlösung ist hierbei keine Rede.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, das eingangs erwähnte Ver­ fahren insbesondere in Hinblick auf diese Probleme zu verbes­ sern und somit ein energiesparendes und umweltfreundliches Verfahren vorzuschlagen, bei dem kein Prozeßabwasser aus dem Verkokungssystem abgeführt werden muß.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Hauptanspru­ ches wiedergegeben. Die Patentansprüche 2 bis 14 enthalten sinnvolle Weiterentwicklungen dieses erfindungsgemäßen Verfah­ rens.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auf die Verwendung einer zusätzlichen Spaltanlage zur Aufarbeitung der konzen­ trierten Salzlösung verzichtet werden. Auch die Aufheizung der Salzlösung auf eine hohe Reaktionstemperatur mit zusätzlicher teurer Energie ist nicht erforderlich. Statt dessen wird die fühlbare Wärme des glühenden Kokses nach Verlassen der Verko­ kungskammer ausgenutzt und gleichzeitig ein hochwertiges Was­ serstoff und Kohlenmonoxid enthaltendes Spaltgas erzeugt. Die Wärmeenergie des heißen Kokses wird also durch eine Wasser­ dampfkonvertierung in eine wertvolle chemische Energie umge­ wandelt.
Darüber hinaus hat der erfindungsgemäße Vorschlag, die toxi­ schen Bestandteile des Kohlewassers mittels des heißen Kokses bei 1000 bis 1100°C zu spalten, die weiteren Vorteile, daß
  • - wegen des Massenverhältnisses Koks/Abwasser bereits das Re­ tentat einer Umkehrosmose ohne weitere Konzentrierung ver­ wertet werden kann;
  • - eine Trockenkoksnachbehandlung zwecks Staubeliminierung ent­ fällt, da reaktionskinetisch im ersten Schritt die kleinen Kokspartikel oder die Kokskanten mit dem Wasserdampf reagie­ ren werden;
  • - für die Konzentrierung nach der Umkehrosmose und für die Herstellung der reduzierenden Atmosphäre der Salzspaltanlage keine zusätzliche Energie in Form von Dampf und Gas benötigt wird;
  • - die Armgasverwertung der Kokstrockenkühlanlage entfällt.
Das Verfahrensprinzip der Erfindung ist in den Fig. 1 und 2 beispielsweise dargestellt und soll mittels eines Zahlenbei­ spiels näher beschrieben werden.
Fig. 1 zeigt die Aufarbeitung des Abwassers von der Teer- Wasser-Scheidung bis zur direkten Aufgabe der Salz­ lösung auf den heißen Koks.
Fig. 2 zeigt ein im Vergleich zur Fig. 1 geändertes und präzisiertes Prinzipschema der Vergasungskoksküh­ lung.
Die im nachfolgenden Zahlenbeispiel angegebenen Werte beziehen sich sämtlich auf einen stündlichen Durchsatz.
Bei der Verkokung von 235 t Kokskohle mit 10,4 t Asche und 16,7 t freiem Wasser werden bei Temperaturen von <1150°C 163,7 t Koks mit bis 1100°C und 71,3 t Rohgas mit bis 850°C produziert. Das Rohgas wird mittels eines Umlaufwassers auf 81°C und anschließend in den Vorkühlern auf 18°C gekühlt. Bei dieser Vorreinigung entstehen durch Separation und Dekan­ tation im Teer-Wasser-Scheider (2) eine Gasphase von 38,4 t mit ca. 6,3 t kondensier- und absorbierbaren Anteilen, 7,7 t Rohteer (3) und eine Wasserphase von 25,2 t.
Die Wasserphase der Pyrolyse erhöht sich in der Menge durch innere Kreislauf-Abwasserströme auf ca. 42 m3 (5) und ist be­ laden mit 500 kg fixen und 146 kg flüchtigen Salzen des Ammo­ niaks sowie mit 75 kg Phenolen, 12 kg Pyridinbasen und 3 kg aromatischen Kohlenwasserstoffen und Carbonsäuren.
Das Kohlewasser und die Recycleströme werden in einem Kiesfil­ tersystem (6) von dispergierten Teer- und Feststoffpartikeln befreit und anschließend in einem Filtersystem nach dem Prin­ zip der Cross-Flow-Filtration (10) auf einen Kolloidindex von <1 eingestellt.
Das Permeat (11) der Filtration (10) beträgt 35 m3 und wird durch die Zugabe von 1 m3 Kondensat (12) aus einem Schwefel­ verarbeitungsprozeß als Feedstrom für den NH3-Abtreiber (13) auf 36 m3 erhöht.
Der Abtreiber (13) arbeitet nach dem Prinzip der Wasserdampf­ strippung mittels direkter Dampfzugabe (15) von 6 t. Den Kopf des Abtreibers (13) verläßt 1 t Wasserdampf (14), beladen mit 142 kg Gasen wie NH3, H2S, HCN usw. der flüchtigen NH3-Verbin­ dungen, ca. 11 kg Phenole, ca. 11 kg Pyridinbasen und ca. 2 kg der Aromaten zum Entsäurer. Weitere 1 bis 2 t Wasserdampf wer­ den dem Mittelteil entnommen und als Strippdampf für den Ent­ säurer genutzt.
Das Abwasser (15a) des Abtreibers (13) beträgt ca. 40 m3 und ist noch beladen mit ca. 500 kg Salzen, 64 kg Phenolen und ca. 2 kg Pyridinen und Aromaten und hat einen pH-Wert von 7 bis 8. Nach der Kühlung auf 30°C wird das Abwasser in einem nach dem Prinzip der Fraktionierung arbeitenden Umkehrosmose-System (RO-System) (20) bis (22) in verschiedene Fraktionen aufge­ teilt.
Das Rückhaltevermögen und die Selektivität von Umkehrosmose- Membranen für anorganische und organische Komponenten sind von einigen Regeln abhängig:
  • - Mehrwertige Ionen werden besser zurückgehalten als einwerti­ ge.
  • - Gelöste Gase permeieren gut.
  • - Das Rückhaltevermögen für schwache anorganische und organi­ sche Säuren ist stark pH-Wert- und membranabhängig.
  • - Negative Rückhaltevermögen (Anreicherungen von gelösten Stoffen im Permeat) sind möglich, z. B. wäßrige Lösungen von Phenolen und Benzol.
Unter Anwendung dieser Regeln wurde das in Fig. 1 dargestell­ te erfindungsgemäße fraktionierende Umkehrosmose-System ent­ wickelt.
Nach der Kühlung wird der pH-Wert des gestrippten Abwassers durch Zugabe von einer kleinen Menge Säure (16) auf pH <5 eingestellt und passiert aus Sicherheitsgründen ein Filter (18).
Die erste Stufe (20) des Membransystems ist ein RO-Modul mit einer Membrane auf der Basis von Celluloseacetat, deren Reten­ tionswerte für die Salze <93% und die Phenole <7% sind. Bei einem Druck von 50 bar auf der Feedseite werden 29 m3 Per­ meat (23) erzeugt, das mit 60 kg Phenolen und 22 kg Salzen be­ laden ist. Das Retentat, d. h. die Salzlösung (32), in der Menge von 11 m3 ist beladen mit ca. 480 kg Salzen und 4 kg Phenolen, die bei 30°C einen osmotischen Druck von ca. 30 bar ausüben.
Die zweite Stufe (21) des RO-Systemes arbeitet bei einem pH- Wert von 8 bis 9, der durch Zugabe einer Base (24) eingestellt wird. Das Membranmaterial dieser Stufe basiert auf der Grund­ lage von Polyamid, dessen Rückhaltewert für Phenole <95% be­ trägt. Bei einem Betriebsdruck auf der Feedseite von 30 bar wird ein Retentat (30) von 3 m3 gewonnen, das mit 57 kg Phe­ nolen (<2 Gew.-%) beladen ist. Aus diesem Retentat (30) können entweder direkt die Phenole als Produkt (31) gewonnen werden oder das Retentat wird, wie bei diesem Beispiel geplant, zu­ sätzlich dem Kühl- und Spülwasser (4) zugegeben und bei der Rohgasquenchung benutzt. Im Kondensationssystem verteilen sich dann die Phenole gemäß den Gesetzmäßigkeiten in die Teer- und Wasserphase.
Der Permeatstrom (25) beträgt 26 m3 und ist noch beladen mit 3 kg Phenolen und 7 kg Salzen und wird als Feedstrom für die dritte Stufe (22) des RO-Systemes auf einen pH-Wert <11 ange­ hoben.
Die dritte Stufe arbeitet ebenfalls mit einem Polyamid als Membranbasis, dessen Rückhaltevermögen bei diesen Bedingungen so gut ist, daß ein Permeatstrom (28) von 25 t mit weniger als 0,15 mg/l Phenolen und <2 mg/l Salzen produziert wird. Der Retentatstrom (29) von 1 m3 wird dem Retentat (30) aus der zweiten Stufe beigemischt.
Der Permeatstrom (28) kann als gereinigtes Brauchwasser direkt im Gasbehandlungssystem, z. B. als Waschwasser bei der NH3-Wä­ sche oder als Feed für die Vollentsalzungsanlage, genutzt wer­ den.
Die 11 m3 Salzlösung (32) aus der ersten RO-Stufe (20) sind beladen mit ca. 480 kg Salzen und 4 kg Phenolen. Die Hauptan­ teile der Salze sind NH4Cl, (NH4)SO4, (NH4)2S2O3 und NH4CNS und sind als hochtoxisch einzustufen. Das Chlor und der Schwe­ fel kommen über die Kohle in das Pyrolysesystem und müssen in einer ökologisch akzeptablen Form gewonnen werden. Für den Schwefel besteht die Möglichkeit der Produktion von Schwefel­ säure oder Flüssigschwefel aus dem Sauergas der H2S-Absorp­ tionsanlage. Für das Chlor und die S-Ionen wie SO4, S2O3 und CNS ist die Entsorgung deutlich schwieriger, so daß sie in der Regel als Chlorid, Sulfat und in komplexer Form gebunden an ein Alkalikation mit dem Abwasser abgeleitet werden.
Die Erfindung bietet nun die Möglichkeit, bei Nutzung einer vorhandenen Energiequelle der Pyrolyse, den restlichen Schwe­ fel ebenfalls als Schwefelsäure oder Flüssigschwefel zu gewin­ nen und das Chlor z. B. in eine Ca-Verbindung zu überführen.
Bei der Steinkohlenpyrolyse von 235 t Kohle fallen ca. 165 t Koks (33) mit ca. 1050°C an. Der Wärmeinhalt dieses heißen Kokses beträgt ca. 41,6 Gcal, bei der Abkühlung bis 300°C be­ trägt die Differenz ca. 31 Gcal und bis 100°C ca. 38 Gcal. In der Vergangenheit wurde diese Energie einfach durch direkte Wasseraufgabe vernichtet und neuerdings wird sie bei der Koks­ trockenkühlung indirekt als Dampf gewonnen.
Die Erfindung ist nun die Kombination der Gewinnung von chemi­ scher Energie aus der Wärmeenergie des Kokses durch eine Koh­ lenstoffkonvertierung (C + H2O ⇄ CO + H2) und eine Salzspal­ tung sinngemäß nach den Regeln (NH4Cl → N2 + H2 + HCl, NH4CNS → N2 + H2 + CO2 + H2S usw.) unter Nutzung des Konzen­ trates der Abwasseraufbereitung.
Das Prinzip dieses Systems ist wie folgt: Der heiße Koks (33) durchläuft einen Vergasungskühlschacht (41) von oben nach un­ ten und hat für den Ausgleich des Chargenbetriebes eine Vor­ kammer (42) vor der eigentlichen Vergasungszone. Die Führung der Rektanten erfolgt im Gegen- und teilweise im Gleichstrom. Der Gegenstrom wird erreicht durch einen Gaskreislauf (50), (38) bzw. (48), der Gleichstrom dadurch, daß die Salzlösung (32) direkt auf die obere heiße Schicht (1000 bis 1100°C) des Kokses gedüst wird (Fig. 1).
Die Energie des heißen Kokses von 1050°C bis 400°C in der Größenordnung von 28 Gcal wird in der Art genutzt, daß mittels 9560 kg Wasserdampf 5300 kg C des Kokses in 7900 Nm3 CO und 11 900 Nm3 H2 umgewandelt und dabei die Ammoniaksalze gespal­ ten werden.
Am Kopf des vergasenden Kokskühlers werden bei 800 bis 900°C und leichtem Überdruck 43 600 Nm3 trockenes Gas (50), das mit 4 t Wasserdampf beladen ist, abgezogen, im Abhitzekessel (51) indirekt mit Kesselspeisewasser (35) gekühlt und etwa zur Hälfte als Kreisgas (38) recycled. Das Produktionsgas (37) mit 19 800 Nm3 CO + H2 ist beladen mit ca. 2 t Wasserdampf und 11,8 g HCl bzw. 1,9 g H2S pro Nm3 (wf). Es kann in einem typi­ schen Gasaufbereitungssystem weiter zu Wasserstoff konvertiert werden. Das HCl wird zweckmäßigerweise mit Kalkmilch ausgewa­ schen und als CaCl2 gewonnen, während das H2S ggfs. in Kombina­ tion mit dem H2S-Absorptionssystem des Koksofengases betrieben wird.
Nach dem Verfahrensschema der Fig. 2 wird das 800°C heiße Kreislaufgas (50) vor dem Abhitzekessel (51) gesplittet und etwa die Hälfte (45) im Gegenstrom in einem Konzentrator (44) mit der vorgewärmten Salzlösung (32) von 11 t berieselt, wobei sich das Gas auf ca. 200°C abkühlt und dabei 9,0 t Wasser verdampfen. Durch diese Dampfmenge erhöht sich die feuchte Kreislaufmenge (48) auf ca. 36 000 Nm3 und wird in das Unter­ teil des Kühlschachtes (41) eingebracht. Die aufkonzentrierte Salzlösung (46) von 2,0 m3 wird im Oberteil des Kühlschachtes auf den heißen Koks von 1000 bis 1100°C gedüst, wobei sich die Salze spalten. Aus Bilanzgründen werden dem System noch ca. 0,5 t Wasser als Vergasungsdampf (49) zugesetzt. Nach den bisherigen Erfahrungen kann gesagt werden, daß ab 500°C die Reaktion einsetzt und gemäß den Gesetzmäßigkeiten die Verga­ sungsgeschwindigkeit mit steigender Temperatur zunimmt. Der Temperaturbereich des Kokses von 300 bis 500°C wird zur Er­ wärmung des Kreislaufgases und ggfs. zur Verdampfung von Zu­ satzwasser genutzt.
Die Restkühlung des Kokses von ca. 300°C bis auf <100°C und die Befeuchtung auf bis 5% Wasser erfolgt außerhalb des eigentlichen Reaktionsteiles in einer unteren Naßkühlzone (43) durch Zugabe von 16 bis 24 m3 Wasser (56), wobei 8 bis 16 m3 verdampfen.
Diese Dampfmenge kann ganz oder teilweise dem Kreislaufgas als Reaktionsdampf (49) zugesetzt werden. Der Dampfüberschuß wird außerhalb der Kokskühlung in einem geschlossenen System (57) bis (61) kondensiert und als Kondensat im Gesamtprozeß verwer­ tet.
Die Gesamtverfahrenstechnik dieser Erfindung ist so konzi­ piert, daß kein Prozeßabwasser aus dem System abgeführt werden muß.
Bezugszeichenliste
 (1) Kohleabwasser und Teer
 (2) Teer-Wasser-Scheider
 (3) Rohteer
 (4) Kühl- und Spülwasser
 (5) Kohlewasser
 (6) Kiesfilter
 (7) Spülwasser
 (8) vorgereinigtes Kreislaufwasser
 (9) gereinigtes Kreislaufwasser
(10) Cross-Flow-Filtration
(11) Permeat
(12) Kondensat von der Clausanlage
(13) Abtreiber
(14) H2S/NH3-Dämpfe zum Entsäurer
(15) Dampf
(15a) phenol- und salzhaltiges Abwasser
(16) Base
(17), (26) pH-Wert-Kontrolle
(18) Filter
(19) gefiltertes Wasser
(20)-(22) fraktionierendes Umkehrosmose-System
(23), (25) Permeat
(24), (27) Base
(28) gereinigtes Brauchwasser
(29), (30) Kreislaufwasser
(31) Phenolwasserprodukt
(32) Salzlösung
(33) heißer Kammerkoks
(34) gekühlter Koks
(35), (52) Kesselspeisewasser
(36), (53) Dampf
(37) Produktionsgas
(38) Umlaufgas
(39) Kühlwasser
(40), (47), (54) Gebläse
(41) Vergasungskühlschacht
(42) Vorkammer
(43) Naßkühlzone
(44) Konzentrator
(45) heißes Kreislaufgas
(46) Salzkonzentrat
(48) wasserdampfhaltiges Kühlgas
(49) Vergasungsdampf
(50) heißes Gas
(51) Abhitzekessel
(55) Produktionsgas
(56) Zusatzwasser
(57) Kühldampf
(58) Kondensator
(59), (60) Kühlkreislauf
(61) Kreislaufkondensat

Claims (14)

1. Verfahren zur Behandlung von bei der Kohlepyrolyse anfal­ lendem Abwasser, wobei das Abwasser nach einer Filterung, Destillation und mittels Umkehrosmose in ein in den Koke­ reiprozeß rückführbares salzarmes Permeat und eine konzen­ trierte Salzlösung aufgetrennt und die konzentrierte Salz­ lösung ganz oder teilweise in heißer, reduzierender Atmos­ phäre gespalten wird und die Salze abgetrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrierte Salzlösung ganz oder teilweise bei einer ge­ schlossenen, vergasenden Kokskühlung zur Zerstörung der Schadstoffe dieser Salzlösung und Verwertung des Wasser­ stoffanteiles durch die Bildung von Wasserstoff und Koh­ lenmonoxid mit dem heißen Kammerkoks in Verbindung ge­ bracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei der vergasenden Kokskühlung der Koks kontinuierlich von oben nach unten durch einen Vergasungskühlschacht bewegt und die Salzlösung direkt auf die obere 1000 bis 1100°C heiße Schicht des Kokses gedüst und im Gegenstrom zum Koks ein wasserdampfhaltiges Gas im Kreislauf geführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Kreislaufgas vor Eintritt in den Vergasungskühlschacht mit Wasserdampf angereichert wird.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den unteren Teil des Vergasungskühlschachtes direkt Wasser zur Verdampfung eingedüst wird.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Koks im Vergasungskreislauf auf 300 bis 600°C, vor­ zugsweise 300 bis 400°C, abgekühlt und anschließend durch Wasserzugabe in einem geschlossenen System auf eine Tempe­ ratur von weniger als 100°C und einen definierten Wasser­ gehalt von 3 bis 5% gebracht wird.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Salzlösung außerhalb des Vergasungskühlschachtes in einem Konzentrator durch einen Teil des zur Rückführung vorgesehenen 800 bis 1000°C heißen Gases aufkonzen­ triert und das Gas bei gleichzeitiger Wasserverdampfung bis auf ca. 200°C gekühlt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der in dem Konzentrator nicht ver­ dampfte aufkonzentrierte Rest der Salzlösung, wie in An­ spruch 2 beschrieben, in den Vergasungskühl­ schacht einge­ düst wird.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der bei der Nachkühlung des Kokses entsprechend Anspruch 5 entstehende Wasserdampf ganz oder teilweise dem Kreislauf­ gas als Reaktionsdampf zugesetzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der bei der Nachkühlung anfallende überschüssige Dampf außerhalb des Vergasungskühlschachtes in einem geschlossenen System kondensiert und als Konden­ sat im Gesamtprozeß verwertet wird.
10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme des heißen Produktionsgases aus dem Vergasungskühl­ schacht ganz oder teilweise zur Dampfgewinnung genützt wird.
11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Halogene des bei der vergasenden Kokskühlung entstehenden Produktionsgases mit einer Erdalkali- oder Alkalilösung ausgewaschen werden.
12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftrennung des vorgereinigten Abwassers in ein salzarmes Permeat und eine konzentrierte Salzlösung in einem frak­ tionierenden Umkehrosmose-System erfolgt, bestehend aus
  • - einer ersten Stufe mit einem pH-Wert des Abwassers von < 5 und einer Membrane auf der Basis von Celluloseacetat mit Rückhaltewerten von <90% für die Salze und <10 für Phenole
  • - in einer zweiten Stufe mit einem pH-Wert von 8 bis 9 und einer Membrane auf der Basis von Polyamid mit Rückhalte­ werten von <95% für die Phenole und
  • - einer dritten Stufe bei einem pH-Wert von <10 mit einem Polyamid als Membranbasis und einem derartigen Rückhal­ tevermögen, daß ein gereinigtes Abwasser von <0,15 mg/l Phenol und <2 mg/l Salz entsteht.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die bei der fraktionierenden Um­ kehrosmose entstehenden sauren Anteile des Kohlewasserkon­ zentrates an Ammoniak-, Alkali- oder Erdalkali-Ionen ge­ bunden werden.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die bei der fraktionieren­ den Umkehrosmose entstehenden Phenol-Wasser-Fraktionen durch eine Pervaporationsstufe zu einem Phenolextrakt auf­ konzentriert werden.
DE3803905A 1988-02-09 1988-02-09 Verfahren zur behandlung von bei der kohlepyrolyse anfallendem abwasser Granted DE3803905A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3803905A DE3803905A1 (de) 1988-02-09 1988-02-09 Verfahren zur behandlung von bei der kohlepyrolyse anfallendem abwasser
AU30350/89A AU3035089A (en) 1988-02-09 1989-02-02 Process for treating coal pyrolysis effluent
JP1501719A JPH03502464A (ja) 1988-02-09 1989-02-02 石炭熱分解の際に生じる廃水の処理方法
PCT/EP1989/000093 WO1989007636A1 (en) 1988-02-09 1989-02-02 Process for treating coal pyrolysis effluent
IN128/CAL/89A IN171475B (de) 1988-02-09 1989-02-14

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3803905A DE3803905A1 (de) 1988-02-09 1988-02-09 Verfahren zur behandlung von bei der kohlepyrolyse anfallendem abwasser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3803905A1 DE3803905A1 (de) 1989-08-17
DE3803905C2 true DE3803905C2 (de) 1993-07-22

Family

ID=6346983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3803905A Granted DE3803905A1 (de) 1988-02-09 1988-02-09 Verfahren zur behandlung von bei der kohlepyrolyse anfallendem abwasser

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPH03502464A (de)
AU (1) AU3035089A (de)
DE (1) DE3803905A1 (de)
IN (1) IN171475B (de)
WO (1) WO1989007636A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10114537A1 (de) * 2001-03-21 2002-10-24 Elipsa Gmbh Array von Filtrationsmembranen mit systematisch variierenden Trenneigenschaften, Verfahren zur Herstellung und Verwendung
DE102011014221A1 (de) * 2011-03-17 2012-09-20 L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Verfahren zur Gewinnung von Schwermetallen aus Rußwasser

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4002624C1 (de) * 1990-01-30 1991-11-28 Still Otto Gmbh, 4630 Bochum, De
US5997745A (en) * 1998-04-08 1999-12-07 Zenon Environmental Inc. Method for producing high purity water using triple pass reverse osmosis (TPRO)
FR2799751B1 (fr) * 1999-10-19 2002-01-18 Kaltenbach Thuring Sa Procede de traitement d'un effluent contenant des dechets organiques
NL1023695C2 (nl) 2002-06-18 2004-02-18 Sasol Tech Pty Ltd Werkwijze voor het zuiveren van Fischer-Tropsch-afkomstig water.
GB2391225B (en) * 2002-06-18 2005-10-26 Sasol Technology Method of purifying fischer-tropsch derived water
CN100363268C (zh) 2004-11-15 2008-01-23 华东理工大学 冷焦污水处理方法及装置
US8968430B2 (en) 2009-02-27 2015-03-03 General Electric Company Dewatering system and process for increasing the combined cycle efficiency of a coal powerplant
CN101781039B (zh) * 2010-03-05 2012-07-18 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 催化氧化法与膜分离技术相结合的焦化废水深度处理工艺
CN113582335B (zh) * 2021-08-17 2023-08-08 哈尔滨工创环保科技有限公司 一种提高煤热解废水硝态氮去除率的原位装置及其方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE353290C (de) * 1921-03-20 1922-05-12 Schomburg & Soehne Akt Ges H Verfahren zur Befestigung von Koerpern in den Hohlraeumen von Porzellangegenstaenden, insbesondere zur Herstellung zwei- oder mehrteiliger Isolatoren durch Aufschrumpfen
US3912578A (en) * 1973-01-22 1975-10-14 United States Steel Corp Apparatus for and a method of purifying waste fluid
DD133787A1 (de) * 1977-11-16 1979-01-24 Volker Becker Verfahren zur schadlosen vernichtung des in biologischen abwasserreinigungsanlagen entstehenden abwasserschlammes
US4170550A (en) * 1978-03-30 1979-10-09 Koppers Company, Inc. Process for reducing aqueous effluents containing environmentally unacceptable compounds from a process for gasifying carbonaceous materials
JPS6019099A (ja) * 1983-07-12 1985-01-31 Sumikin Coke Co Ltd コ−クス乾式消火設備による余剰汚泥の処理方法
DE3532390A1 (de) * 1984-09-12 1986-06-19 Carl Still Gmbh & Co Kg, 4350 Recklinghausen Verfahren zur behandlung von bei der verkokung oder anderen kohleveredelungsprozessen anfallendem abwasser
DE3515484A1 (de) * 1985-04-30 1986-10-30 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zum behandeln von kondensat aus dem produktgas der vergasung fester brennstoffe

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10114537A1 (de) * 2001-03-21 2002-10-24 Elipsa Gmbh Array von Filtrationsmembranen mit systematisch variierenden Trenneigenschaften, Verfahren zur Herstellung und Verwendung
DE102011014221A1 (de) * 2011-03-17 2012-09-20 L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Verfahren zur Gewinnung von Schwermetallen aus Rußwasser

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03502464A (ja) 1991-06-06
IN171475B (de) 1992-10-24
DE3803905A1 (de) 1989-08-17
WO1989007636A1 (en) 1989-08-24
AU3035089A (en) 1989-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0492329B1 (de) Verfahren zur Aufbereitung Schwefelwasserstoff, Cyanwasserstoff und Ammoniak enthaltender wässriger Lösungen
DE60223563T2 (de) Verfahren zur wärmerückgewinnung
DE2043190A1 (de) Verfahren zur Abtrennung von sauren Gasen aus heißen wasserdampfhaltigen Gasgemischen
DE2229213A1 (de) Verfahren zur aufarbeitung phenolhaltiger abwaesser der kohleveredelung
DE2812980A1 (de) Wiedergewinnung von schwefel aus schwefelwasserstoff-haltigen gasstroemen
DE3803905C2 (de)
DE2034453A1 (de) Verfahren zum Abtrennen von Schwefel dioxyd aus Gasen
EP0329661B1 (de) Verfahren zur aufarbeitung von kontaminierter erde
DE2202707A1 (de) Pyrolyse von erschoepften pulpeloesungen
DE3219701C2 (de)
DE2946193C2 (de)
DE1769352A1 (de) Regenerierung eines Absorptionsmittels unter Verwendung eines Kohlenstoff-Regenerierungsmittels
DE2257023C3 (de) Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxyd und andere Schwefelverbindungen enthaltenden Restgasen
DE3109848A1 (de) Verfahren zum behandeln von abwasser
DE3532390A1 (de) Verfahren zur behandlung von bei der verkokung oder anderen kohleveredelungsprozessen anfallendem abwasser
DE4002624C1 (de)
DE2543532A1 (de) Verfahren zum brechen von emulsionen in einem waessrigen teerhaltigen kondensat
DE2409008C2 (de) Verfahren zum Reinigen eines wasserstoff- und/oder kohlenoxidhaltigen Rohgases
DE897647C (de) Verfahren zur Rueckgewinnung der Chemikalien aus Zellstoffablaugen
EP0628519B1 (de) Verfahren zur Reinigung von alkalischem Prozesskondensat-Abwasser
DE2425393A1 (de) Verfahren zur herstellung von gereinigtem koksofengas
DE4447583A1 (de) Verfahren zur Entfernung von Schadstoffen aus Verbrennungsabgasen
EP0547284B1 (de) Verfahren zur Gewinnung von Flussspat (CaF2) und Ammoniak bzw. Ammoniakwasser aus einer wässrigen Ammoniumfluoridlösung als Abfallstoff der Brennelement-Herstellung
DE3735868A1 (de) Verfahren zur gewinnung von reinem ammoniak aus schwefelwasserstoff- und/oder kohlendioxidhaltigem ammoniakabwasser
DE3631251A1 (de) Verfahren zur auswaschung von schwefelwasserstoff und ammoniak aus gasen

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: C10B 45/00

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: THYSSEN STILL OTTO ANLAGENTECHNIK GMBH, 44789 BOCH

8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee