DE4238289A1 - Pretreatment of waste water from gas scrubbing - by acid gas stripping, wet oxidn. and ammonia stripping - Google Patents

Pretreatment of waste water from gas scrubbing - by acid gas stripping, wet oxidn. and ammonia stripping

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Abstract

Pretreating waste water which is generated in the treatment of crude gas produced by gasifying carbonaceous material and which contains trace components, e.g. H2S, HCN, NH3 and hydrocarbons, scrubbed from the crude gas with water. Process comprises removing the trace components by: (a) stripping the waste water with gas and/or steam in an acid gas stripper to obtain an acid gas overhead stream and an H2S-lean water stream; (b) utilising the energy contained in the acid gas overhead stream; (c) subjecting the H2S-lean water stream to wet oxidn. with oxidising agents to obtain an O2-contg. overhead stream and a NH3-contg. water stream; (d) adding the O2-contg. overhead stream to the acid gas overhead stream; and (e) stripping the NH3-contg. water stream with steam to obtain an NH3-contg. overhead stream and a pretreated water stream, which are both passed on for further use or treatment. ADVANTAGE - Removal of H2S in step (a) reduces the oxidising agent consumption (for conversion of HCN and residual H2S) in step (c).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbehandeln von Prozeßabwas­ ser, das bei der Behandlung von Rohgas anfällt, welches durch die Ver­ gasung von kohlenstoffhaltigem Material in einem Vergaser erzeugt wird und neben den eigentlichen Hauptgaskomponenten, wie CO, H2, CO2, N2, CH4 und H2O auch noch Spurstoffkomponenten, wie H2S, HCN, NH3 und Kohlenwasserstoffe enthält. Diese Spurstoffkomponenten werden aus dem Rohgas entfernt. Dabei kann die Behandlung des Rohgases in einer einzi­ gen Gaswäsche erfolgen, üblich ist es jedoch, Einrichtungen vorzusehen, die aus mehreren Wäschen bzw. Reinigungsstufen für das Rohgas bestehen. Je nach Verwendungszweck des erzeugten Rohgases ist eine Gasaufberei­ tung erforderlich, bei welcher im Bereich der Wasserwäsche, Prozeßgas­ kühlung, Entschwefelung und Schwefelgewinnung das Prozeßabwasser an­ füllt, worin die im Rohgas enthaltenen Spurstoffe als Lösegase oder chemische Verbindungen enthalten sind. Zur Erzeugung eines vorfluterge­ rechten Abwassers wird daher eine entsprechende Vorbehandlung des Prozeßabwassers erforderlich, in deren Verlauf die Abtrennung oder Elimination der Spurstoffkomponenten erfolgt.The invention relates to a process for the pretreatment of Prozessabwas water, which is obtained in the treatment of raw gas, which is generated by the gasification of carbonaceous material in a gasifier and in addition to the main gas components such as CO, H 2 , CO 2 , N 2 , CH 4 and H 2 O also contains trace components such as H 2 S, HCN, NH 3 and hydrocarbons. These trace substance components are removed from the raw gas. The treatment of the raw gas can take place in a single gas scrubber, but it is customary to provide devices which consist of several washes or cleaning stages for the raw gas. Depending on the intended use of the raw gas generated, a gas preparation is required in which in the area of water washing, process gas cooling, desulfurization and sulfur recovery fills the process waste water, in which the trace substances contained in the raw gas are contained as dissolving gases or chemical compounds. To generate a right-hand waste water, a corresponding pretreatment of the process waste water is therefore necessary, in the course of which the removal or elimination of the trace substance components takes place.

Bei bekannten Verfahren zur Abwasservorbehandlung wird das Prozeßabwas­ ser in einer Strippkolonne von Sauergaskomponenten befreit und das er­ zeugte Sauergas einer dem Vergaser nachgeschalteten Entschwefelungsan­ lage, beispielsweise einer H2S-Wäsche mit angeschlossener Claus-Anlage, zugeführt. Diese Art der Sauergasbehandlung bedeutet aber eine deut­ liche Massenstromerhöhung durch die Schwefelgewinnungsanlage und ist mit einem die Schwefelausbeute mindernden Verdünnungseffekt in der Claus-Anlage verbunden. Darüber hinaus kann der Betrieb der Claus-Anla­ ge durch die schwankenden H2S/NH3-Molverhältnisse gestört werden.In known methods for wastewater pretreatment, the process waste water is freed from acid gas components in a stripping column and the acid gas he produces is a gasifier downstream of the gasifier, for example an H 2 S wash with connected Claus system. However, this type of acid gas treatment means a significant increase in mass flow through the sulfur recovery plant and is associated with a dilution effect in the Claus plant that reduces the sulfur yield. In addition, the operation of the Claus system can be disrupted by the fluctuating H 2 S / NH 3 molar ratios.

Bekannt ist auch die direkte Rückführung der abgestrippten Sauergase in den Rohgasstrom vor einer Entschwefelungsanlage. Dieses macht aller­ dings das Verdichten der abgestrippten Sauergase vom Arbeitsdruck des Sauergasstrippers auf den Arbeitsdruck der H2S- Wäsche erforderlich. Der Betrieb eines dafür erforderlichen Verdichters kann beeinträchtigt werden durch Ablagerungen von Ammoniumsalzen, die sich aus den Sauer­ gaskomponenten abscheiden oder auch durch Kohlenwasserstoffe, die während der Verdichtung kondensieren. Das Risiko einer Ablagerung von Am­ moniumsalzen, das auch bei der Entsorgung der Sauergase über die Claus- Anlage nicht ausgeschlossen werden kann, ist um so größer, je höher der NH3-Anteil im Verhältnis zu den Sauergaskomponenten, wie CO2 und H2S, im Sauergas ist.It is also known that the stripped acid gases are returned directly to the raw gas stream in front of a desulfurization plant. However, this makes it necessary to compress the stripped acid gases from the working pressure of the sour gas stripper to the working pressure of the H 2 S laundry. The operation of a compressor required for this can be impaired by deposits of ammonium salts that separate from the acid gas components or by hydrocarbons that condense during the compression. The risk of deposition of ammonium salts, which cannot be ruled out even when the acid gases are disposed of via the Claus system, is greater the higher the NH 3 content in relation to the acid gas components, such as CO 2 and H 2 S , is in sour gas.

Außerdem enthält bei den bekannten Verfahren der Abwasservorbehandlung das gestrippte Prozeßabwasser auch noch Restanteile an H2S und HCN, die an sich durch Naßoxidation aus dem Abwasser entfernt werden können. Bei einer der Anmelderin bekannten Art der Abwasservorbehandlung resultiert jedoch ein erhöhter Verbrauch an Oxidationsmitteln allein aus der stets vorhandenen H2S-Restbeladung des Abwassers, da zuerst das leichter oxi­ dierbare H2S und danach schließlich das HCN des Prozeßabwassers umge­ wandelt werden.In addition, in the known methods of wastewater pretreatment, the stripped process wastewater also contains residual portions of H 2 S and HCN, which in themselves can be removed from the wastewater by wet oxidation. In one of the applicant's known type of wastewater pretreatment, however, an increased consumption of oxidizing agents results solely from the always present residual H 2 S loading of the wastewater, since first the more easily oxidizable H 2 S and then finally the HCN of the process wastewater are converted.

Aus den Nachteilen der bekannten Verfahren zur Aufbereitung von Prozeß­ abwasser ergibt sich die Aufgabe für die vorliegende Erfindung, ein Verfahren vorzuschlagen, welches eine emissionsfreie und betriebssi­ chere Rückführung der Strippabgase ermöglicht, die beim Strippen des Prozeßabwassers anfallen und bei dem der bei der HCN-Umsetzung erfor­ derliche Verbrauch an stark oxidierenden Oxidationsmitteln verringert wird.From the disadvantages of the known process preparation processes waste water arises the task for the present invention To propose a process which is emission-free and operationally safe chere recirculation of the stripping exhaust gases, which when stripping the Process wastewater and in which the HCN implementation The consumption of strongly oxidizing oxidizing agents is reduced becomes.

Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß man zur Entfernung der Spurstoffkomponenten aus dem ProzeßabwasserTo achieve the object, the invention provides that one for removal the trace substance components from the process wastewater

  • - das Prozeßabwasser, wie an sich bekannt, zunächst in einem Sauer­ gasstripper mit einem Strippgas und/oder Dampf strippt, wobei Sauergasbrüden und ein H2S-armes Prozeßabwasser anfallen,the process wastewater, as is known per se, is first stripped in a sour gas stripper with a stripping gas and / or steam, with sour gas vapors and an H 2 S-poor process wastewater being obtained,
  • - die in den angefallenen Sauergasbrüden enthaltene Energie nutzt, während man- uses the energy contained in the sour gas vapors, while one
  • - das H2S-arme Prozeßabwasser in einer Naßoxidation mit Oxidations­ mitteln weiterbehandelt, wobei Abluft und Restsauerstoff anfallen und ein NH3-haltiges Prozeßabwasser übrigbleibt,the H 2 S-poor process wastewater is further treated in a wet oxidation with oxidizing agents, whereby waste air and residual oxygen are produced and an NH 3 -containing process wastewater remains,
  • - die Abluft und den Restsauerstoff den Sauergasbrüden zuschlägt, während man- the exhaust air and residual oxygen strikes the sour gas vapors, while one
  • - das NH3-haltige Prozeßabwasser mit Wasserdampf weiter strippt, wo­ bei NH3-Brüden und ein vorbehandeltes Prozeßabwasser anfallen, die man danach- The NH 3 -containing process waste water is further stripped with steam, where NH 3 vapors and a pretreated process waste water are obtained, which are then used
  • - jeweils einer weiteren Verwendung bzw. Behandlung zuführt.- each leads to a further use or treatment.

Die Erfindung sieht also vor, die bei der Sauergasstrippung des Prozeß­ abwassers anfallenden Sauergase mit den überwiegenden Komponenten CO2 und H2S zunächst zu verbrennen und die bei der Verbrennung entstehenden Rauchgase zu kühlen und zu verdichten, um sie schließlich in den Ver­ gaser zurückzuführen. Daneben wird das durch die an sich bekannte Sauergasstrippung vorbehandelte Prozeßabwasser einer zweistufigen Naß­ oxidation zugeführt. Die zweistufige Naßoxidation enthält zunächst eine Oxidationsstufe I, in Form eines Blasensäulenreaktors, in welchem mit Luft und/oder O2 zuerst der noch im Prozeßabwasser vorhandene H2S-Rest­ gehalt zu Sulfat umgesetzt wird. Der Oxidationsstufe I ist eine Oxida­ tionsstufe II, ebenfalls eine Naßoxidationsstufe, nachgeschaltet, wo mit Hilfe eines stark wirkenden Oxidationsmittels, wie z. B. Wasser­ stoffperoxid oder Ozon, der schwer umsetzbare HCN-Anteil im Prozeßab­ wasser oxidiert wird. Das die zweistufige Naßoxidation verlassende Prozeßabwasser enthält demnach nur noch NH3 und wird zur Entfernung dieses Anteils einer weiteren Strippung mit Dampf unterzogen.The invention thus provides that the acid gases produced during the acid gas stripping of the process wastewater with the predominant components CO 2 and H 2 S are initially burned and the flue gases produced during the combustion are cooled and compressed in order to finally return them to the gasifier. In addition, the process waste water pretreated by the known acid gas stripping is fed to a two-stage wet oxidation. The two-stage wet oxidation initially contains an oxidation stage I, in the form of a bubble column reactor, in which the H 2 S residue still present in the process waste water is first converted to sulfate with air and / or O 2 . The oxidation level I is an oxidation level II, also a wet oxidation level, downstream, where with the help of a strong oxidizing agent, such as. B. water peroxide or ozone, the difficult to implement HCN portion in the process water is oxidized. The process wastewater leaving the two-stage wet oxidation therefore contains only NH 3 and is subjected to a further stripping with steam in order to remove this portion.

Insgesamt kommt das erfindungsgemäße Verfahren ohne erhöhten Bedarf an Chemikalien aus und nutzt lediglich die in einer Kohlevergasungsanlage ohnehin vorhandenen Betriebsmittel, wie z. B. O2 und/oder Luft. Der Bedarf an Chemikalien ist also gering. Das Verfahren gewährleistet eine betriebssichere und emissionsfreie Rückführung der abgetrennten Sauer­ gase in den Vergasungsprozeß für das kohlenstoffhaltige Material, wel­ cher am Anfang für das erfindungsgemäße Verfahren zur Behandlung von Prozeßabwasser steht.Overall, the method according to the invention manages without an increased need for chemicals and only uses the operating resources already present in a coal gasification plant, such as, for. B. O 2 and / or air. The need for chemicals is therefore low. The process ensures reliable and emission-free recycling of the separated acid gases in the gasification process for the carbonaceous material, which stands at the beginning for the process according to the invention for the treatment of process wastewater.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen. Further advantageous refinements of the method result from the subclaims.  

Nachfolgend wird das Verfahren zur. Behandlung von Prozeßabwasser, ins­ besondere für Kohlevergasungsanlagen, anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Die Figur zeigt schematisch und in vereinfachter Darstellung jenen Teil der Prozeßabwasserbehandlung, der für die Durch­ führung der vorliegenden Erfindung wesentlich ist.The procedure for. Treatment of process wastewater, ins especially for coal gasification plants, using an exemplary embodiment described in more detail. The figure shows schematically and in simplified Representation of that part of the process wastewater treatment that is responsible for the through leadership of the present invention is essential.

Das Prozeßabwasser 8 aus der Gasbehandlung 9, die z. B. eine Wasserwä­ sche, Entschwefelung, Schwefelgewinnung, Gaskühlung usw. enthält, wird getrennt oder gesammelt in den Sauergasstripper 1 der Abwasservorbe­ handlung geleitet. Dort werden mittels Dampf 10 und/oder Strippgas 11 die sauren Lösegase 12, wie z. B. CO2 und H2S abgetrieben, wobei auch ein Teil des NH3 mitgerissen wird. Als Strippgas 11 ist beispielsweise CO2 oder N2 vorgesehen. Das so bis auf ein Minimum an H2S verarmte Prozeßabwasser 13 wird dem Blasensäulenreaktor 2 zugeführt, in dem mittels O2 und/oder Luft 14 das restliche H2S zu Sulfat aufoxidiert wird. Die Oxidation erfolgt im pH-Bereich zwischen (8 bis 10), bei Tem­ peraturen zwischen (90 und 150°C) und bei einem Druck von (2 bis 7 bar).The process waste water 8 from the gas treatment 9 , the z. B. contains a Wasserwä cal, desulfurization, sulfur extraction, gas cooling, etc., is separately or collected in the sour gas stripper 1 of the waste water treatment passed. There, the acidic dissolving gases 12 , such as, for example, steam 10 and / or stripping gas 11 . B. CO 2 and H 2 S driven off, with part of the NH 3 is entrained. For example, CO 2 or N 2 is provided as stripping gas 11 . The process waste water 13 thus depleted to a minimum of H 2 S is fed to the bubble column reactor 2 , in which the remaining H 2 S is oxidized to sulfate by means of O 2 and / or air 14 . The oxidation takes place in the pH range between (8 to 10), at temperatures between (90 and 150 ° C) and at a pressure of (2 to 7 bar).

Die aus dem Blasensäulenreaktor 2 austretende Abluft und/oder Rest­ sauerstoff 15 werden den Sauergasbrüden 25 zugeführt. Die Zufuhr er­ folgt zweckmäßig hinter der Kühlung 16, wo ein Teil der Sauergasbrüden 12 auskondensiert und als Kondensat in den Sauergasstripper 1 zurückge­ führt werden, was an sich bekannt und üblich ist. Das vom H2S befreite Prozeßabwasser 17 enthält aber noch HCN, Thiocyanate sowie Kohlenwas­ serstoffe und NH3. Es wird deshalb der zweiten Naßoxidationsstufe 3 zugeführt. Dort werden das HCN und die anderen schwer oxidierbaren Kom­ ponenten mittels eines starken Oxidationsmittels 18, wie z. B. H2O2 oder Ozon, umgesetzt. The exhaust air emerging from the bubble column reactor 2 and / or residual oxygen 15 are fed to the acid gas vapors 25 . The supply he follows suitably behind the cooling 16 , where a part of the acid gas vapors 12 condenses and leads back as condensate in the acid gas stripper 1 , which is known per se and customary. The process wastewater 17 freed from the H 2 S still contains HCN, thiocyanates, as well as hydrocarbons and NH 3 . It is therefore fed to the second wet oxidation stage 3 . There the HCN and the other difficult to oxidize components by means of a strong oxidizing agent 18 , such as. B. H 2 O 2 or ozone.

Aus der zweiten Naßoxidationsstufe 3 tritt sodann ein Abwasser 19 aus, das im wesentlichen nur noch NH3 enthält. In der nachgeschalteten zwei­ ten Strippstufe 4 kann der NH3-Gehalt im Abwasser 21 durch Strippen mit Dampf 20, je nach den Anforderungen einer weiteren Abwasserbehandlung oder -verwertung, eingestellt werden.Waste water 19 , which essentially only contains NH 3 , then emerges from the second wet oxidation stage 3 . In the downstream two stripping stage 4 , the NH 3 content in the wastewater 21 can be adjusted by stripping with steam 20 , depending on the requirements of further wastewater treatment or recycling.

Die aus der zweiten Strippstufe 4 austretenden NH3-Brüden 22 werden durch eine Kühlung 23 geleitet und können, falls keine gesonderte Ver­ wendung 24 vorliegt, den Sauergasbrüden 25 zugeschlagen werden; der ge­ strichelte Pfeil 26 zeigt diesen möglichen Weg.The NH 3 vapors 22 emerging from the second stripping stage 4 are passed through a cooling 23 and, if there is no separate use 24 , can be added to the sour gas vapors 25 ; the dashed arrow 26 shows this possible path.

Die Sauergasbrüden 25 aus der ersten Strippstufe 1 werden gemeinsam mit der Abluft 15 des Blasensäulenreaktors 2 in einer Brennkammer 5 mittels O2 und/oder Luft 14 verbrannt. Die dann NH3-freien Rauchgase 27 werden in einem Wärmetauscher 6 gekühlt, in einem Verdichter 7 verdichtet und in den Vergasungsprozeß 29 zurückgeführt. Der im Wärmetauscher 6 er­ zeugte Dampf 28 wird zur Erzeugung von Strippdampf 10, 20 und/oder zur Vorwärmung (nicht gezeigt) von Strippgas 11, 14 genutzt.The sour gas vapors 25 from the first stripping stage 1 are burned together with the exhaust air 15 from the bubble column reactor 2 in a combustion chamber 5 by means of O 2 and / or air 14 . The then NH 3 -free flue gases 27 are cooled in a heat exchanger 6 , compressed in a compressor 7 and returned to the gasification process 29 . The steam 28 generated in the heat exchanger 6 is used to generate stripping steam 10 , 20 and / or for preheating (not shown) stripping gas 11 , 14 .

Die erzeugten schwefelfreien Ammoniakbrüden 22 können, falls keine ge­ sonderte Verwendung 24 vorliegt, ebenfalls mit den Sauergasen 25 in der Brennkammer 5 verbrannt und in den Vergasungsprozeß 29 zurückgeführt werden. Dort werden die bei der Verbrennung des NH3 in der Brennkam­ mer 5 gebildeten Stickoxide zu N2 reduziert.The generated sulfur-free ammonia vapors 22 can, if there is no special use 24 , also burned with the acid gases 25 in the combustion chamber 5 and returned to the gasification process 29 . There, the nitrogen oxides formed in the combustion of the NH 3 in the Brennkam mer 5 are reduced to N 2 .

Der Vergasungsprozeß 29 selbst weist einen Vergaser 30 und eine Rohgas­ kühlung 31 auf. Das beispielsweise durch die Vergasung von Braunkohle (nicht gezeigt) in der Wirbelschicht des Vergasers 30 erzeugte Roh­ gas 32 enthält neben den Hauptkomponenten CO, CO2, N2, CH4 und H2O noch Spurstoffkomponenten, wie H2S, HCN, NH3 und Kohlenwasserstoffe. Das Rohgas 32 wird in der Gasbehandlung 9 mit Wasser 33 behandelt, wo­ bei das Prozeßabwasser 8 anfällt, das in der vorstehend beschriebenen Weise vorbehandelt wird. Das hinter der Gasbehandlung 9 austretende Reingas 34 ist spezifikationsgerecht.The gasification process 29 itself has a carburetor 30 and a raw gas cooling 31 . The crude gas 32 generated, for example, by the gasification of brown coal (not shown) in the fluidized bed of the gasifier 30 contains, in addition to the main components CO, CO 2 , N 2 , CH 4 and H 2 O, trace elements such as H 2 S, HCN, NH 3 and hydrocarbons. The raw gas 32 is treated in the gas treatment 9 with water 33 , where the process waste water 8 is obtained, which is pretreated in the manner described above. The clean gas 34 emerging behind the gas treatment 9 is in accordance with the specification.

In der Figur wird die gesamte erfindungsgemäße Vorbehandlung des Pro­ zeßabwassers 8 bildlich von der unterbrochenen Linie 35 umschrieben. Vorbehandlung in diesem Sinne will besagen, daß hinter dem Ammoniak­ stripper 4 ein Abwasser 21 austritt, dessen Gehalt an Schadstoffen so gering ist, daß es einer biologischen Weiterbehandlung (nicht gezeigt) unterzogen oder in einen Vorfluter (nicht gezeigt) eingeleitet werden kann.In the figure, the entire pretreatment according to the invention of process waste water 8 is illustrated by the broken line 35 . Pretreatment in this sense means that behind the ammonia stripper 4 a waste water 21 emerges, the content of pollutants is so low that it can be subjected to further biological treatment (not shown) or can be introduced into a receiving water (not shown).

Bei der Verbrennung der Sauergasbrüden 25 und/oder der Ammoniakbrüden 26 kann es erforderlich oder für die Verbrennung günstig sein, ein so­ genanntes Stützgas mit zu verbrennen. Als Stützgas kann dabei eine Teilmenge des gereinigten Gases 34 verwendet werden, welches der Brenn­ kammer 5 direkt oder nach Vermischung mit den Sauergasbrüden 25 zuge­ führt wird. Die strichpunktierte Linie 36 am Ende des Pfeiles 34 und die strichpunktierte Linie 37 am Eingang zur Brennkammer 5 deutet diese Möglichkeit an. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens wird erzielt, wenn man mit der abgezweigten Teilmenge 36 des Reingases 34 das Prozeßabwasser 8 strippt. Die strichpunktierte Linie 38 vor dem Sauergasstripper 1 deutet auch diese Möglichkeit an. Damit kann die erforderliche Menge an Strippgas 11 verringert und zugleich die benö­ tigte Menge an Stützgas 37 gewonnen werden. Die Erfindung sieht diese Möglichkeiten im einzelnen oder als Kombination vor, wobei im Sinne der bildlichen Darstellung durch die Figur in den Linien 36, 37 und 38 je­ weils das gleiche Reingas 34 fließt.When the sour gas vapors 25 and / or the ammonia vapors 26 are burned, it may be necessary or favorable for the combustion to also burn a so-called support gas. As a supporting gas, a subset of the cleaned gas 34 can be used, which leads to the combustion chamber 5 directly or after mixing with the sour gas vapors 25 . The dash-dotted line 36 at the end of the arrow 34 and the dash-dotted line 37 at the entrance to the combustion chamber 5 indicate this possibility. A further advantageous embodiment of the method is achieved if the process waste water 8 is stripped with the branched-off portion 36 of the clean gas 34 . The dash-dotted line 38 in front of the acid gas stripper 1 also indicates this possibility. Thus, the required amount of stripping gas 11 can be reduced and at the same time the required amount of support gas 37 can be obtained. The invention provides these possibilities individually or as a combination, the same clean gas 34 flowing in each case in the sense of the illustration in the figure in lines 36, 37 and 38 .

ZiffernverzeichnisNumerical index

 1 Sauergasstripper
 2 Blasensäulenreaktor
 3 zweite Naßoxidationsstufe
 4 Ammoniakstripper
 5 Brennkammer
 6 Wärmetauscher
 7 Verdichter
 8 Prozeßabwasser
 9 Gasbehandlung
10 Dampf
11 Strippgas
12 Sauergasbrüden
13 H2S-armes Prozeßabwasser
14 Luft/O2
15 Abluft und Restsauerstoff
16 Kühlung
17 H2S-freies Abwasser
18 Oxidationsmittel
19 NH3-enthaltendes Abwasser
20 Dampf
21 weitere Abwasserbehandlung
22 NH3-Brüden
23 Kühlung
24 weitere Verwendung
25 gekühlte Sauergasbrüden
26 Weg der NH3-Brüden
27 NH3-freie Rauchgase
28 Wasserdampf
29 Vergasungsprozeß
30 Vergaser
33 Rohgaskühlung
32 Rohgas
33 Wasser
34 Reingas
35 Abwasservorbehandlung
36 Teilmenge Reingas
37 Stützgas Verbrennung
38 Stützgas Strippung und Verbrennung 1 sour gas stripper
2 bubble column reactor
3 second wet oxidation stage
4 ammonia strippers
5 combustion chamber
6 heat exchangers
7 compressors
8 process wastewater
9 gas treatment
10 steam
11 stripping gas
12 sour gas vapors
13 H 2 S-poor process wastewater
14 air / O 2
15 Exhaust air and residual oxygen
16 cooling
17 H 2 S-free waste water
18 oxidizing agents
19 NH 3 -containing wastewater
20 steam
21 further wastewater treatment
22 NH 3 brothers
23 cooling
24 other uses
25 cooled sour gas vapors
26 Way of the NH 3 brothers
27 NH 3 -free smoke gases
28 water vapor
29 gasification process
30 carburetors
33 Raw gas cooling
32 raw gas
33 water
34 clean gas
35 Pretreatment of waste water
36 subset of clean gas
37 Support gas combustion
38 Support gas stripping and incineration

Claims (20)

1. Verfahren zum Vorbehandeln von Prozeßabwasser, das bei der Behand­ lung von Rohgas anfällt, welches durch Vergasung von kohlenstoff­ haltigem Material in einem Vergaser erzeugt wird und auch Spur­ stoffkomponenten wie H2S, HCN, NH3 und Kohlenwasserstoffe enthält, die mit Wasser aus dem Rohgas ausgewaschen werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man zur Entfernung der Spurstoffkomponenten aus dem Prozeßabwasser
  • - das Prozeßabwasser, wie an sich bekannt, zunächst in einem Sauergasstripper mit einem Strippgas und/oder Dampf strippt, wobei Sauergasbrüden und ein H2S-armes Prozeßabwasser anfallen,
  • - die in den angefallenen Sauergasbrüden enthaltene Energie nutzt, während man
  • - das H2S-arme Prozeßabwasser in einer Naßoxidation mit Oxida­ tionsmitteln weiter behandelt, wobei Abluft und Restsauerstoff anfallen und ein NH3-haltiges Prozeßabwasser übrigbleibt,
  • - die Abluft und den Restsauerstoff den Sauergasbrüden zuschlägt, während man
  • - das NH3-haltige Prozeßabwasser mit Wasserdampf weiter strippt, wobei NH3-Brüden und dem vorbehandeltes Prozeßabwasser anfallen, die man danach
  • - jeweils einer weiteren Verwendung bzw. Behandlung zuführt.
1. Process for the pretreatment of process wastewater, which is obtained in the treatment of raw gas, which is produced by gasification of carbon-containing material in a gasifier and also contains trace components such as H 2 S, HCN, NH 3 and hydrocarbons, which are made with water the raw gas are washed out, characterized in that one removes the trace components from the process waste water
  • the process wastewater, as is known per se, is first stripped in a sour gas stripper with a stripping gas and / or steam, resulting in sour gas vapors and an H 2 S-poor process wastewater,
  • - uses the energy contained in the sour gas vapors while you
  • the H 2 S-poor process wastewater is further treated in a wet oxidation with oxidizing agents, whereby waste air and residual oxygen are produced and an NH 3 -containing process wastewater remains,
  • - The exhaust air and residual oxygen strikes the sour gas vapors while one
  • - The NH 3 -containing process waste water is further stripped with steam, producing NH 3 vapor and the pretreated process waste water, which are then used
  • - each leads to a further use or treatment.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Sauergasbrüden in einer Brennkammer verbrennt, wobei ein Rauchgas entsteht, das man unter Abkühlung zur Erzeugung von Wasserdampf nutzt.2. The method according to claim 1, characterized in that one Sour gas vapors burned in a combustion chamber, leaving a flue gas arises that one with cooling to generate water vapor uses. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Sauergasbrüden zusammen mit einem Stützgas verbrennt.3. The method according to claim 2, characterized in that the Sour gas vapors burned together with a support gas. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Teilmenge des Reingases als Stützgas zur Verbrennung der Sauergas­ brüden verwendet.4. The method according to claim 3, characterized in that one Part of the clean gas as support gas for the combustion of the acid gas brothers used. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Prozeßabwasser mit der als Stützgas zur Verbrennung der Sauergas­ brüden vorgesehenen Teilmenge des Reingases vor der Verbrennung zunächst strippt.5. The method according to claim 4, characterized in that one Process waste water with as a support gas for the combustion of the acid gas vapor intended portion of the clean gas before combustion first strips. 6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das ab­ gekühlte Rauchgas verdichtet und in den Vergasungsprozeß des koh­ lenstoffhaltigen Materials einspeist. 6. The method according to claim 2, characterized in that one from cooled flue gas compressed and in the gasification process of the koh feed material.   7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das H2S-arme Prozeßabwasser in einem Blasensäulenreaktor mit Luft und/oder O2 oxidiert, wobei neben einem Gemisch aus Abluft und Restsauerstoff ein H2S-freies Prozeßabwasser anfällt, das man in einer weiteren Naßoxidationsstufe mit einem starken Oxidationsmit­ tel, wie Wasserstoffperoxid oder Ozon, behandelt.7. The method according to claim 1, characterized in that the H 2 S-poor process waste water is oxidized in a bubble column reactor with air and / or O 2 , wherein in addition to a mixture of exhaust air and residual oxygen, an H 2 S-free process waste water is obtained, which treated in a further wet oxidation stage with a strong Oxidationsmit tel, such as hydrogen peroxide or ozone. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die NH3-Brüden den Sauergasbrüden vor deren Verbrennung zuschlägt.8. The method according to claim 1, characterized in that one strikes the NH 3 vapors the sour gas vapors before their combustion. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das vorbehandelte Prozeßabwasser einer biologischen Reinigung zuführt oder in einen Vorfluter einleitet.9. The method according to claim 1, characterized in that one pretreated process waste water for biological purification or discharges into a receiving water. 10. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man wenig­ stens eine Teilmenge des aus der Abkühlung des Rauchgases der ver­ brannten Sauergasbrüden gewonnenen Wasserdampfes dazu benutzt, das Prozeßabwasser und/oder das NH3-haltige Prozeßabwasser zu strip­ pen.10. The method according to claim 2, characterized in that little least a subset of the water vapor obtained from the cooling of the flue gas of the ver burned sour gas vapor used to strip the process waste water and / or the NH 3 -containing process waste water. 11. Anlage zum Vorbehandeln von Prozeßabwasser, das bei der Behandlung von Rohgas anfällt, welches durch Vergasung von kohlenstoffhalti­ gem Material in einem Vergaser erzeugt wird und auch Spurstoffkom­ ponenten wie H2S, HCN, NH3 und Kohlenwasserstoffe enthält, die mit Wasser aus dem Rohgas ausgewaschen werden und danach in dem Pro­ zeßabwasser enthalten sind, wobei die Anlage wenigstens eine Ein­ richtung zur Behandlung des Rohgases enthält, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Vorbehandlung (35) im Wege des Prozeßabwassers (8) hinter der Gasbehandlung (9)
  • - ein Sauergasstripper (1) mit wenigstens einer Zuleitung für ein Strippmedium (10, 11, 38) einem Ausgang für die Sauergasbrüden (12) und einem Ausgang für das H2S-arme Prozeßabwasser (13),
  • - zwei Naßoxidationsstufen (2, 3) mit jeweils einer Zuleitung für ein Oxidationsmittel (14, 18), einem Ausgang für und Zuleitung von Abluft und Restsauerstoff (15) zu den Sauergasbrüden (12) und jeweils einem Ausgang für naßoxidiertes Prozeßabwasser (17, 19), sowie
  • - ein Ammoniakstripper (4) mit einer Zuleitung für Wasserdampf (20), einem Ausgang für NH3-Brüden (22) und einem Ausgang für das vorbehandelte Prozeßabwasser (21) vorgesehen sind.
11. Plant for the pretreatment of process wastewater, which is obtained in the treatment of raw gas, which is generated by gasification of kohlenstoffhalti gem material in a gasifier and also contains Spurstoffkom components such as H 2 S, HCN, NH 3 and hydrocarbons with water from the Raw gas is washed out and then contained in the process waste water, the system containing at least one device for treating the raw gas, characterized in that for the pretreatment ( 35 ) in the process waste water ( 8 ) behind the gas treatment ( 9 )
  • an acid gas stripper ( 1 ) with at least one feed line for a stripping medium ( 10 , 11 , 38 ), an outlet for the acid gas vapors ( 12 ) and an outlet for the H 2 S-poor process waste water ( 13 ),
  • - Two wet oxidation stages ( 2 , 3 ), each with a supply line for an oxidizing agent ( 14 , 18 ), an outlet for and supply of exhaust air and residual oxygen ( 15 ) to the acid gas vapors ( 12 ) and in each case an outlet for wet-oxidized process waste water ( 17 , 19 ), such as
  • - An ammonia stripper ( 4 ) with a feed line for water vapor ( 20 ), an outlet for NH 3 vapor ( 22 ) and an outlet for the pretreated process waste water ( 21 ) are provided.
12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauergas­ stripper (1) Zuleitungen für ein Strippgas (11, 38) und/oder Was­ serdampf (10) als Strippmedien aufweist.12. Plant according to claim 11, characterized in that the sour gas stripper ( 1 ) leads for a stripping gas ( 11 , 38 ) and / or what serdampf ( 10 ) has as stripping media. 13. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als erste Naßoxidationsstufe ein Blasensäulenreaktor (2) vorgesehen ist, der eine Zuleitung für Luft und/oder O₂ (14) als Oxidationsmittel, den Ausgang für die Abluft und den Restsauerstoff (15) und deren Zu­ leitung zu den Sauergasbrüden (12) sowie einen Ausgang für H2S- freies Abwasser (17) aufweist. 13. Plant according to claim 11, characterized in that a bubble column reactor ( 2 ) is provided as the first wet oxidation stage, which has a supply line for air and / or O₂ ( 14 ) as an oxidizing agent, the outlet for the exhaust air and the residual oxygen ( 15 ) and their To lead to the sour gas vapors ( 12 ) and an outlet for H 2 S-free waste water ( 17 ). 14. Anlage nach Anspruch 11 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß als zweite Naßoxidationsstufe (3) hinter dem Blasensäulenreaktor (2) ein Oxidationsreaktor vorgesehen ist, der eine Zuleitung für ein stark wirkendes Oxidationsmittel (18) und einen Ausgang für NH3- haltiges Prozeßabwasser (19) aufweist.14. Plant according to claim 11 and 13, characterized in that an oxidation reactor is provided as the second wet oxidation stage ( 3 ) behind the bubble column reactor ( 2 ), which has a feed line for a strong-acting oxidizing agent ( 18 ) and an outlet for NH 3 -containing process waste water ( 19 ). 15. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Wege der Sauergasbrüden (12) bzw. von deren Rauchgas (27) eine Brennkammer (5), ein Wärmetauscher (6), ein Kompressor (7) und wenigstens ein Vergaser (30) vorgesehen sind.15. Plant according to claim 11, characterized in that in the way of sour gas vapors ( 12 ) or from their flue gas ( 27 ) a combustion chamber ( 5 ), a heat exchanger ( 6 ), a compressor ( 7 ) and at least one gasifier ( 30 ) are provided. 16. Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkam­ mer (5) an die Zuleitung für Luft und/oder O₂ (14) angeschlossen ist, welche als Strippmedium am Blasensäulenreaktor (2) anliegt.16. Plant according to claim 15, characterized in that the Brennkam mer ( 5 ) is connected to the supply line for air and / or O₂ ( 14 ) which is applied as a stripping medium to the bubble column reactor ( 2 ). 17. Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Weg (26) vorgesehen ist zur Verbindung der Ammoniakbrüden (22) mit den Sauergasbrüden (12).17. Plant according to one of claims 11 to 16, characterized in that a way ( 26 ) is provided for connecting the ammonia vapors ( 22 ) with the sour gas vapors ( 12 ). 18. Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Verbindung vorgesehen ist zur Zufuhr des Was­ serdampfes (28, 10, 20) zum Sauergasstripper (1) und/oder zum Am­ moniakstripper (4).18. Plant according to one of claims 11 to 17, characterized in that at least one connection is provided for supplying the water vapor ( 28 , 10 , 20 ) to the acid gas stripper ( 1 ) and / or to the monia stripper ( 4 ). 19. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbin­ dung (36, 37) vorgesehen ist zwischen der Reingasleitung (34) und der Brennkammer (5) bzw. der Zuleitung (25) der Sauergasbrüden (12) zur Brennkammer (5). 19. Plant according to claim 11, characterized in that a connec tion ( 36 , 37 ) is provided between the clean gas line ( 34 ) and the combustion chamber ( 5 ) or the feed line ( 25 ) of the sour gas vapors ( 12 ) to the combustion chamber ( 5 ) . 20. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbin­ dung (36, 38) vorgesehen ist zwischen der Reingasleitung (34) und dem Sauergasstripper (1) bzw. der Zuleitung (11) des Strippgases (11) zum Sauergasstripper (1).20. Plant according to claim 11, characterized in that a connec tion ( 36 , 38 ) is provided between the clean gas line ( 34 ) and the acid gas stripper ( 1 ) or the feed line ( 11 ) of the stripping gas ( 11 ) to the acid gas stripper ( 1 ) .
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