NO323520B1 - Fremgangsmate for minimalisering av fordampingsskalldannelse og gjenvinning av salter under gassdannelse. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for minimalisering av fordamperskalldannelse og for gjenvinning av vann og ammoniumklorid fra et vandig avløp.

Forgassingssystemer under høyt trykk og høy temperatur har vært benyttet for partielt å oksidere hydrokarbonholdige brennstoffer som kull og organiske avfallsmaterialer inkludert plastavfall, petroleumkoks og kloakk, for å gjenvinne brukbare biprodukter eller energi. Brennstoffene kan blandes med vann og derved gi et vandig råstoff som mates til reaksjonssonen for en partiell oksidasjonsforgasser. Vannet benyttes for å quenche de varme gassformige produkter kalt "syntesegass" eller "syngass". Vann benyttes også for å vaske partikkelformige stoffer fra syngassen og for å avkjøle og/eller transportere partikkelformig, fast avfall som aske og/eller slagg ut av forgasseren.

Davy beskriver i "Latest Advances in Zero Liquid Discharge Treatment for Coal Gasification Plants", (Power-Gen Americas Int'l. Conf., Orlando, Florida, desember 1994) muligheter for avfallsvannbehandling og saltgjenvinning inkludert anvendelsen av en fallfilmfordamper og tvungede sirkulasjonskrystallisører.

Coste beskriver i "Effluent System in View of Both Zero Discharge and Hazardous Solid Waste Minimization" (ikke datert) en avfallsvannbehandlingsprosess inkludert en multippeleffektfordamping og krystalliseringsbehandling for å fjerne oppløselige salter.

DeJong beskriver i "Coal Gasification and Water Treatment" (sidene 90-93) (Synthese Vamn Verwolvenheden, ikke datert) avfallsvannbehandling inkludert krystallisering av oppløste salter.

DE4406460 beskriver en fremgangsmåte for rensing av forgasningsgasser.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for minimalisering av fordamperskalldannelse og for gjenvinning av vann og ammoniumklorid fra et vandig avløp som dannes under den partielle oksidasjonsforgassing av et kloridholdig, hydrokarbonholdig råstoff under fremstilling av en syntesegass, hvor syntesegassen vaskes med ammoniakalsk vann ved en pH-verdi på minst 6,0, der syntesegassen separeres fra vaskevannet inneholdende ammoniumklorid og en del av vannet inneholdende ammoniumklorid separeres under dannelse av et vandig avløp, kjennetegnet ved at den omfatter:

(a) innføring av det vandige avløp til et dampingssystem der det vandige avløp fordampes under fremstilling av vanndamp og en saltoppløsning med en ammoniumkloridkonsentrasjon på 10 til 60 vekt-%; (b) separering av vanndampen fra saltoppløsningen; (c) kondensering av vanndampen under dannelse av destillatvann; (d) resirkulering av destillatvannet til den partielle oksidasjonsforgassingsreaksjon; og (e) gjenvinning av arnmoniumklorid fra saltoppløsningen.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til de vedlagte figurer, der: figur 1 forenklet og skjematisk viser en fremgangsmåte for fremstilling av syngass ved

partiell oksidasjon av en kullslurry;

figur 2 forenklet viser et skjema for et fordampmgssystem for behandling av vandig av-løp som fremstilles ved prosessen ifølge figur 1;

figur 3 skjematisk viser et alternativt system for behandling av vandig avløp som fremstilt ved prosessen i figur 1; og

figur 4 forenklet viser et ytterligere alternativ for behandling av vandig avløp fremstilt

ved prosessen i figur 1.

Ifølge oppfinnelsen er det funnet at destillasjonen av et vandig avløp inneholdende ammoniumklorid ved bruk av fordampere er en effektiv og økonomisk måte for gjenvinning av relativt rent vann og arnmoniumkloridsaltkrystaller, mens man samtidig minimaliserer skalldannelse på fordampervarmeoverføringsoverflatene. Vannet som produseres kan resirkuleres til det partielle oksidasjonsforgasningssystem og den krystalliserte ammoniumklorid kan benyttes for oppfylling av landdeponier eller markedsføres kommersielt.

For å bevare vann, resirkulerer slike gassdannelses- eller forgassingsenheter prosessvannet, generelt etter fjerning av fint partikkelformig materiale 1 en avsetningstank for faststoffer. Fordi gassdannelsesreaksjonen forbruker vann ved produksjon av hydrogen i syngassen, er det generelt ikke nødvendig å fjerne vann fra systemet for å forhindre akkumulering. Ikke desto mindre blir en del av vannet vanligvis fjernet kontinuerlig som et vandig avløp, gråvann, spyleavvann eller "blowdown"-strøm for å forhindre for stor oppbygging av korrosive salter og særlig kloridsalter.

Kloridsalter gir spesiell bekymring fordi de er vannoppløselige og kan akkumuleres i det resirkulerte prosessvann. Videre er klorid korrosivt overfor materialer som rustfritt stål som brukes i systemutstyret for forgassingsprosessen av avfallsvannet. Ved den partielle oksidasjonsforgassingsreaksjon der kull, returplast og andre klor-organiske materialer benyttes som råstoff, er hydrogertklorid det vanligste klorid som kommer ut av forgassingssonen. Generelt er konsentrasjonen av ammoniumklorid i det vandige avløp minst 0,1 vekt-% og opptil 15 vekt-%.

Den partielle oksidasjonsreaksjon gir også ammoniakk fra nitrogen-organiske råstoff-forbindelser som vanligvis finnes i kull og tungoljer og med molare nitrogenomdan-ninger til ammoniakk i området 15 % til 25 %. Ammoniakk og hydrogenklorid reagerer i vannsystemet og gir en ammoniumkloridoppløsning. For råstoffer som plastoljer kan nitrogen:klor-forholdet i syntesegassen være utilstrekkelig til å gi en tilstrekkelig mengde ammoniakk til å nøytralisere hydrogenklorid. Derfor kan ammoniakk settes til forgassingsvannsystemet for å bøte på denne mangel.

Sammensetningen gir blowdown-avfallsvannet eller gråvannet som slippes ut fra forgassingssystemet er relativt kompleks. For et råstoff med relativt høye nivåer av klorid, vil den hovedsakelige avfallsvannkomponent være ammoniumklorid. En del av karbonmonoksidet i syngassen reagerer med vann under høytemperatur-høytrykks-betingelser i vaskeren og gir maursyre: CO + HfeO — > HCOOH.

Maursyren nøytraliseres også ved ammoniakk og gir arnmoniurnformatet som en ytterligere avfallsvannbestanddel. De sure gasser karbondioksid og hydrogensulfid er også komponenter i syngassen, men er ikke meget vannoppløselige. Mesteparten av den gjenværende ammoniakk i forgasningsavfallsvannet og som ikke er nøytralisert med klorid eller format reagerer som ammoniumion med de anioniske former av de sure gasser karbondioksid og hydrogensulfid og danner bikarbonat og karbonat, avhengig av pH-verdien, og bisulfid.

Fordi avløpsavfallsvann inneholder ammoniumsalter og andre potensielt miljøskadelige, oppløste stoffer som sulfid og cyanid, kan avløpsavfallsvannet fra forgassingssystemet ikke slippes ut til omgivelsene uten behandling. Fordi behandling av et antall avfalls-vannkontaminanter kan være komplisert og kostbar, er det ønskelig med andre enklere og mindre kostbare former for behandling av dette vann.

Den partielle oksidasjonsreaksjon gjennomføres fortrinnsvis i en frittrislende, ikke-pakket, ikke-katalytisk gassgenerator eller en forgasser ved en temperatur innen området 700 til 2000 °C, fortrinnsvis 1200 til 1500 "C og ved en temperatur 2 til 250 atmosfærer, fortrinnsvis 10 til 150 atmosfærer og aller helst 20 til 80 atmosfærer. Under disse betingelser kan 98 % til 99,9 % av det hydrokarbonholdige råstoff omdannes til en syntesegass inneholdende karbonmonoksid og hydrogen, også kalt syntesegass eller syngass. Karbondioksid og vann dannes også i små mengder. Det hydrokarbonholdige råstoff kan være petroleumkoks, kull, avfallsplastmateriale, kloakk eller en egnet kombinasjon derav.

Med råstoffer med høyt askeinnhold i størrelsesorden 5 til 15 vekt-% blir mesteparten av det uorganiske materialet i råstoffet konvertert til et vitrøst slagg. Klor i råstoffet omdannes til hydrogenkloridgass som absorberes i prosessvannet i quenchekammeret i gassdanneren og nøytraliseres med ammoniakk som er til stede i prosessvannsystemet for derved å gi ammoniumklorid. Et vandig avløp eller en gråvann-blowdownstrøm inneholdende ammoniumklorid slippes ut fra gassdannelsessystemet og kan behandles ved tilsetning av FeCh for derved å gi et jernhydroksidflokkulat for å fjerne tilstedeværende sulfid, cyanid og partikkelformige stoffer, fulgt av ammoniakkstripping, biologisk behandling eller fordamping for å gi et tørrsalt for kommersiell markedsføring, og et destillatvann. Vannet kan så resirkuleres til prosessen for derved å eliminere tilstedeværende avfallsvannutslipp fra anlegget.

En quenche-gassdanner benyttes vanligvis for forgassing av hydrokarbonholdige avfalls-råstoffer. I denne type gassdanner blir den varme syngass og det smeltede slagg quenchet med vann.

For de fleste kloridholdige forgassingsråstoffer, blir kloridet omdannet til hydrogen-kloridet i syngassen som trer ut av gassdanneren. Quenchevannet fjerner finoppdelte partikkelformige stoffer og HC1 fra gassen. Gassrenseteknologier som regenerative syregassskrubbing kan benyttes for å rense syngassen for senere kommersiell anvendelse.

Fordi hydrogenkloriddamper blir meget korrosiv saltsyre når den kommer 1 kontakt med gassdannersystemprosessvannet, er det hensiktsmessig å nøytralisere saltsyren for å beskytte systemet metallurgien. Mange alkaliske stoffer som hydroksidene eller karbo-natene av natrium, kalium, kalsium eller magnesium kan benyttes som nøytraliserende midler. Imidlertid er ammoniakk foretrukket som nøytraliseringsmiddel fordi ammoniakk i mange råstoffer som restoljer og kull, produseres som et biprodukt. I mange tilfeller blir tilstrekkelig ammoniakk fremstilt fra råstoffet slik at det ikke er noe behov for ytterligere ammoniakk eller et supplerende nøytraliseirngsmiddel.

Til forskjell fra andre klorider, er ammoniumklorid meget vannoppløselig og oppløse-ligheten varierer signifikant med temperaturen. Dette er viktige egenskaper for saltgjenvinning fra avløp fra forgassingssystemvannet som kan fordampes ved hjelp av fallftlmfordampere, eller med tvungede sirkulasjonsfordampere eller begge deler i kombinasjon.

Det er funnet at gjenvinning av arnmoniumkloirdkrystaller fra et vandig avløp eller gråvann best gjennomføres når det vandige avløp er fordampet til en konsentrasjon 10 % til 60 % og fortrinnsvis 25 % til 45 % ammoniumklorid. Den konsentrerte saltopp-løsning som inneholder suspenderte og oppløste faststoffer fra fordamperen kan så krystalliseres for å gjenvinne NrLtCl-salter og destillatvannstrømmen kan returneres til gassdanner-quenchevannsystemet.

I fallfilmfordamperen er hovedsystem-varmeveksleren anordnet vertikalt. Saltoppløs-ning pumpes fra en sump som befinner seg under varmevekslerrørene til toppen av varmevekslerrørene. Saltoppløsningen strømmer eller faller så ned gjennom rørene som en film på de indre rørvegger, mottar varme fra damp på skallsiden og fordamper etter hvert som den faller ned og trekkes av fra bunnen.

Blandingen av fordampet eller konsentrert saltoppløsning og damp trer ut ved bunnen av varmevekslerrørene og trer inn i saltoppløsningssumpen der dampen eller vanndamp og flytende saltoppløsning skiller seg. Dampene går ut over toppen av saltoppløsnings-sumpen og den flytende saltoppløsning forblir i sumpen. Matevann som kan være vandige avløp eller blowdown-åvfallsvann mates kontinuerlig til saltoppløsningssumpen og en del av den konsentrerte saltoppløsning blir kontinuerlig trukket av fra saltopp-løsningssumpen for å opprettholde en ønsket konsentrasjonsfaktor.

I en fordamper med tvungen sirkulasjon, er hovedsystem-varmeveksleren horisontal. Saltoppløsning pumpes gjennom rørene og damp trer inn på skallsiden av veksleren for å oppvarme saltoppløsningen. Det skjer ingen koking inne i rørene fordi saltoppløs-ningen befinner seg under tilstrekkelig trykk til å forhindre koking. Den varme salt-oppløsning trer ut av varmevekslerrørene under trykk og passerer gjennom en hullplate og så til en saltoppløsningssump som befinner seg over fordamperen.

Etter hvert som saltoppløsning passerer gjennom hullplaten faller trykket. Når salt-trykket synker, koker den varme saltoppløsning og danner en to-faseblanding av konsentrert saltoppløsning og vanndamper.

Etter hvert som saltoppløsning/vanndampblandingen trer inn i saltoppløsningssumpen, skiller vanndampene seg fra saltoppløsningen, trer ut av sumpen og går inn i en kondensator og danner en destillatvannstrøm. Den konsentrerte saltoppløsning resirkuleres deretter og en del av den fjernes eller trekkes av for saltgjenvinning. Som i en fallfilmfordamper blir matevannet som kan være gråvann fra forgassingssystemet, ført til en resirkulerende saltoppløsningssløyfe for å opprettholde den ønskede konsentrasjonsfaktor.

Temperaturen i den varme saltoppløsning varierer fra 107 °C til 118 °C, fortrinnsvis fra 113 °C til 115 °C ved atmosfærisk trykk.

Konsentrasjonsfaktoren er hovedytelseskriteriet for en fordamper, fordi den bestemmer den grad med hvilken enheten gjennomfører sin funksjon, for eksempel strømnings-reduksjon. Konsentrasjonsfaktoren er også viktig med henblikk på å kontrollere og å minimalisere varmevekslerskalldannelse fordi desto mer mineraler kommer ut av oppløsningen, jo høyere konsentrasjonsfaktoren er og jo høyere vil den potensielle avsetning på varmeveksleroverflatene være som skal dannes.

Konsentrasjonsfaktoren i fordamperen defineres generelt som masseflyt av råstoff som kommer inn dividert med masseflyt av blowdown-saltoppløsning som trer ut, der det ikke er noen resirkulering av saltoppløsning til fordamperen. I et system der det er en ikke-fordampende og ikke-presipiterende komponent, kan konsentrasjonsfaktoren defineres som konsentrasjonen av en ikke-fordampende, ikke-presipiterende komponent i saltoppløsningen, dividert med konsentrasjonen av en ikke-fordampende, ikke-presipiterende komponent i råstoffet. Et egnet eksempel på en slik komponent er natrium eller kalium. I en fordamper med en resirkuleirngsstrøm eller en fordamper med en krystalli-sør, er den sistnevnte definisjon vanligvis den mest hensiktsmessige. I oppfinnelsens system vil natrium og kalium ikke presipitere i vesentlig grad under riktig drift og den sistnevnte definisjon på konsentrasjonsfaktoren vil kunne anvendes.

De ovenfor nevnte typer av fordampere er kjent for vanndestillasjonsanvendelser. Imidlertid avhenger deres brukbarhet av graden av skallakkumulering på fordamper-varmeveksleroverflatene. Materialer som har en særlig tendens til å danne avskallinger, er de lettoppløselige mineraler vil presipitere når de konsentreres under fordampingsproses-sen, for eksempel forbindelser av aluminium, kalsium, magnesium, fluor, jern og silisium, særlig silisiumdioksid (SiCh), kalsiumfluorid (CaFj), magnesiumfluorid (MgF?) og jemcyanid som er de mest signifikante skalldannende forbindelser.

Et typisk vandig avløp eller gråvann som slipper ut fra et forgassingssystem med partiell oksidasjon, vil inneholde 100 til 500 mg skalldannende forbindelser pr. kg vann. Ved fordamping og konsentrasjon av gråvann fra en gassdannelsesprosess for å gjenvinne NH4CI, kan konsentrasjonsfaktoren vanere fra 20 til 1000. Det er funnet at fallfilmfordamperen har akseptable skalldannelsesgrader ved konsentrasjonsfaktorer fra 2 til 20. Ved høyere konsentrasjonsfaktorer er fordampere med tvungen sirkulasjon mer ønskelige.

En ytterligere viktig faktor for minimalisering av fordamperskalldannelse er temperatur-forskjellen fra damp til saltoppløsning og som er endringen i temperatur over varme-vekslerrørene, for eksempel damp på skallsiden og den fallende saltoppløsningsfilm på rørsiden. Ved høyere temperaturdifferanser mellom damp og saltoppløsning vil koking mer sannsynlig inntre direkte på røroverflaten i stedet for i saltfilmen og derved føre til lokal fordamping til tørr tilstand. Dette vil sterkt akselerere graden av skalldannelse på rørene. Alternativt og fordi fordampingshastigheten er direkte proporsjonal både med temperaturdifferansen fra damp til saltoppløsning og med overflatearealet av rørene, kan mengden av rørareal som stilles til disposisjon og derved også utstyrsomkostningene, reduseres hvis forskjellen mellom temperaturen i dampen og i saltoppløsningen kan økes. Et egnet område for differansen for temperaturen mellom damp og saltoppløsning i fallfilmfordamperen med akseptabel skalldannelsesgrad og med minimum rørareal er funnet å være fra 1 °F til 20 °F og fortrinnsvis fra 6 "F til 10 °F.

På samme måte som med fallfilmfordampere kan høye temperaturforskjeller mellom damp og saltoppløsning i en fordamper med tvungen sirkulasjon føre til lokal koking på røroverflatene og derved til skalldannelse. Fordi kokingen vanligvis undertrykkes i en fordamper med tvungen sirkulasjon, ved å opprettholde trykk på saltoppløsningen, kan dette temperaturområdet økes. Det er funnet at et akseptabelt område for temperatur-forskjellen mellom damp og saltoppløsning er fra 1 °F til 36 °F, og fortrinnsvis fra 12 °F til 24 °F.

Fordamping pr. passering i fallfilmfordamperen er en ytterligere viktig faktor ved å kontrollere skalldannelse, og er den mengde fordamping saltoppløsningen undergår, for eksempel uttrykt i prosent, når saltoppløsningen faller gjennom rørene. Ved høy fordamping pr. gjennomgang trer saltoppløsningen ut ved bunnen av rørene i meget konsentrert form i forhold til den saltoppløsning som trer inn ved toppen av rørene. Derfor kan mer skalldannelsesmineraler presipitere fra saltoppløsningen. Alternativt tillater høy fordamping pr. gjennomgang at det arbeides med lavere saltoppløsnings-resirkuleirngsgrader. Dette er økonomisk attraktivt fordi det reduserer pumpeomkostningene. I henhold til oppfinnelsen er en akseptabel fordamping pr. passering funnet å ligge fra 0,12 % til 2,4 %, og fortrinnsvis fra 0,6 % til 1,2 % for minimum driftsom-kostninger med allikevel aksepterbar skalldannelse.

Etter hvert som saltoppløsningen passerer gjennom rørene og fordamper, kan den bli

overmettet med visse mineraler som ikke presipiterer umiddelbart. Et spesielt problema-tisk skalldannelsesmineral er silisiumdioksid som presipiterer ved polymerisering. Dette er en langsommere prosess enn ionekombinasjon som generelt kontrollerer presipitering av andre mineraler. Hvis overmetting inntrer, er det foretrukket å forlenge oppholdstiden for saltoppløsningen i sumpen, slik at overmettede mineraler kan presipitere uten skade før de resirkulerer til varmevekslerrørene. Alternativt krever en lang sumpoppholdstld et større kar, noe som vesentlig kan øke utstyrsomkostningene. Ifølge oppfinnelsen benyttes sumpoppholdstider både for fordampere av fallfilmtypen og de med tvungen sirkulasjon, fra 0,25 minutter til 4 minutter med en foretrukken oppholdstid på 1 til 2 minutter.

I en fallfilmfordamper forandrer saltoppløsningstemperaturen seg meget lite når den passerer gjennom rørene fordi den koker mens den faller og temperaturen overskrider ikke kokepunktet. Dette er ikke tilfellet med fordampere med tvungen sirkulasjon, der rørkoking undertrykkes ved hjelp av trykk og saltoppløsningstemperaturen stiger etter hvert som den passerer gjennom varmeveksleren. Jo mer temperaturen tillates å stige, jo mer økonomisk er driften fordi mindre saltoppløsning må resirkuleres for å oppnå en gitt mengde varmeoverføring. Dette reduserer pumpeomkostningene som er en vesentlig økonomisk faktor. Alternativt er enkelte mineralsalter og særlig kalsiumsulfat og kalsiumkarbonat, mindre oppløselige ved høyere temperaturer. Ifølge oppfinnelsen ble det akseptable området for saltoppløsningstemperaturen funnet å ligge innen området

-17 °C til -4,4 °C, og fortrinnsvis fra -14 °C til -7,8 "C.

Saltoppløsningshastigheten i varmevekslerrørene er en annen viktig konstruksjonspara-meter ved fordamping med tvungen sirkulasjon for å minimalisere skalldannelse. Høye hastigheter forhindrer skalladhesjon og forbedrer også varmeoverføringen. Imidlertid medfører høyere hastigheter også høyere pumpeomkostninger. Ifølge oppfinnelsen ble en aksepterbar hastighet funnet å ligge innen området 274 til 426 cm/sek. der ca. 305 cm/sek. er foretrukket.

To metoder benyttes i dag for å kontrollere konsentrasjonsfaktoren. Den første metode involverer on-line-måling av konsentrasjonen av ikke-fordampende, ikke-presipiterende kjemisk komponent, det vil si natrium eller kalium, slik at saltoppløsnings-blowdown-strømmen kan kontrolleres for å holde et fast forhold mellom matevann og saltkonsen-trasjon av natrium eller kalium, og saltoppløsningskonsentrasjonen.

På grunn av den enkle bruk blir elektrisk konduktivitet ofte benyttet for dette formål. For fordampende gassdannelse av vann, kan konduktiviteten ikke benyttes på grunn av at en av de vesentlige ledende stoffer, ammoniakk, ikke i det hele tatt bibeholdes i saltoppløsningen. Hvis videre ammoniakk ikke destillerer, har man funnet at elektriske konduktivitetsmetere gir skalldannelse i gråvann.

Den andre metode for å kontrollere konsentrasjonsfaktoren er å måle matehastigheten for gassdannelsesvannet som kommer inn og å bryte dette for å kontrollere en blowdown-strømkontrollør med de strømningsforhold som gis gjennom konsentrasjonsfaktoren. Imidlertid har saltoppløsningen høy tendens til å danne skall på alle fuktede overflater i fordampersystemet. Dette forårsaker tilgroing av forskjellige strømnings-måleinnretninger som magnetiske strømningsmålere og paddelbladstrømningsmålere i den grad at disse ubrukbare. Tilsvarende problemer kan fryktes med andre strømnings-måleinnretninger som munningsplater eller venturimetre, hvis geometri vil forandres på grunn av avsetninger og mekaniske innretninger som turbinstrømningsmålere hvis mekaniske deler vil tettes med belegg.

Metoden for å kontrollere konsentrasjonsfaktorene som benyttes ifølge oppfinnelsen unngår behovet for strømningsmålinger ved å benytte on-line-volummålinger ved bruk av nivådetektorer som er meget mer pålitelige enn strømningsdetektorer. Dette hoved-prinsipp i kontrollsystemet er fordampingshastigheten som settes av dampstrøm-kontrollen eller den tilsvarende kompressorenergi i en damprekompresjonsenhet.

Destillatet fra fordamperen samles i satser i en destillatmåletank. Fullføring av sats-samlingen signaliseres ved nivådetektorene på tanken. En sats saltoppløsning samles og slippes ut for hver destillatsats, for eksempel 1,89 m<3> destillat, 0,19 m<3> saltoppløsning. Konsentrasjonsfaktoren gis av forholdet mellom destillatsatsvekten og saltsatsvekten.

Når en destillatsats er samlet, blir saltoppløsningssatsen samlet, nok en gang med volumet kontrollert av en nivådetektor på saltoppløsningsmåletanken. Matevann settes til systemet for å holde på forhånd bestemt nivå i saltoppløsningssumpen.

Dette system muliggjør kontroll av saltoppløsningsutslippshastigheten og nøyaktig kontroll av konsentrasjonsfaktoren, og benytter kun nivådetektorer som er langt mindre ømfintlige overfor svikt på grunn av avsetninger enn strømningsdektektorer fordi kontakttiden er minimal. Særlig egnede nivådetektorer er for eksempel magnetiske flottørbrytere laget av Ryton R-4™ (Phillips 66 Company) og fremstilt av Imo Industries Inc. Gems Sensor Division of Plainville, Connecticut. Enkelte nivådetektorer er meget pålitelige og har ingen kontakt med væsken, selv i nærvær av belegg på innsiden av beholderen, for eksempel ultralydnivådetektorer.

Kontrollkretsen kan være konstruert av vanlig tilgjengelige releer. De kan også kon-strueres med elektroniske innretninger av forskjellige typer som programmerbare logiske kontrollører eller integrerte kretser.

I en utførelsesform blir en slippstrøm av fordampersaltoppløsning ført til en flash-avkjølingskrystallisør der saltoppløsningen avkjøles ved hjelp av redusert trykk, hvor-ved ammomumkloirdkrystaller dannes på grunn av den reduserte oppløselighet ved redusert temperatur i størrelsesorden 46 % ved 118 °C til 35 % ved 57 °C i vekt-% NH4CI. Ammoniumkloridkrystaller kan fremstilles som et salgbart produkt. Dampene som utvikles kondenseres for å gi en destillatvannstrøm som kan kombineres med fordamperdestillatet og resirkuleres til gassdanneren. Som et resultat av fordampingen ved redusert trykk synker temperaturen i saltoppløsningen til den tilsvarende kokepunkt-temperatur ved dette trykk og en resirkuleringssaltoppløsningsstrøm og en spyle-saltoppløsningsstrøm dannes derved.

Ammomumldoridkrystallene kan separeres fra den avkjølte saltoppløsning ved hjelp av avsetning, sentrifugering eller filtrering. De separerte krystaller kan gjenvinnes som de er eller kan vaskes med en del av kjøledestillatvannet ved en minimum kontakttid for å øke renheten.

Den avkjølte resirkuleringssaltstrøm, mettet med ammoniumklorid ved krystallisør-temperaturen, kan resirkuleres til fordampersystemet for ytterligere å konsentrere salt-oppløsningen til det punkt der den kan returneres til krystallisøren for å gjenvinne ytterligere ammoniumkloridkrystaller.

Saltoppløsningsfiltratet i en spylestrøm kan være urent. Prosessen ifølge oppfinnelsen gir et system der det ikke gis noen avfallssaltstrøm. Dette oppnås ved å resirkulere spyle-saltoppløsningsstrømmen til gassdannerbrenneren for forgasningsreaksjonen. Fordi de oppløselige salter, nemlig klor, som sendes til gassdanneren eventuelt ender opp i vannet som mates til avfallsvannfordampingen og deretter i krystallisørsaltoppløs-ningen, må denne teknikk for å være vellykket gi et middel for at saltkomponentene andre enn ammoniumklorid, kan forlate systemet.

Etter ammoniumklorid er det salt med høyest konsentrasjon ammoniumformat som utgjør opptil 20 % av de totalt oppløste faststoffer. Ifølge oppfinnelsen er de midler ved hjelp av format unngår å bli fanget i en "saitsløyfe" en termisk dekomponering av formatet i fordamperdestillatet og spylestrømmen til karbonmonoksid og vann ved temperaturer 1093 °C til 1371 °C: HCOOH -> CO + H20. Det er funnet at å drive fordampere ved temperaturer over 110 °C resulterer i en betydelig mengde format-resirkulering til destillatet.

Det er funnet at resirkulering av formatholdig behandlet vann tilbake til gassdanner-brennerne eliminerer oppbygning av format. Ved siden av ammoniumklorid og -format, er det også en liten mengde i størrelsesorden 8 % av andre salter inkludert de inneholder ioner av natrium, kalium, aluminium, kalsium, magnesium, bor, fluor og silisium.

Saltene kan resirkuleres til gassdanneren via spylestrømmen. Disse komponenter unngår oppbygning i vannsystemet fordi de fjernes i gassdannere i slagget. Basis for dette er en fordeling av mineralene.

Fordelingen avhenger av vanntemperatur, vann pH-verdi og kontakttid mellom slagfase og vannfase. Mesteparten av materialet er inkludert i slaggstrømmen heller enn i blowdown-vannstrømmen. For eksempel vil over 99 % av tilstedeværende kalium, aluminium, kalsium, magnesium og silisium befinne seg i slagget. For de gjenværende komponenter er fordelingen til slagget 97 % natrium, 85 % fluor og 58 % bor.

For å oppnå null eller minimalt utslipp av vann, er det nødvendig å fjerne vann fra den konsentrerte saltoppløsning som trer ut av fordamperen. En teknikk for tørking av salt-oppløsningen er på overflaten av en oppvarmet trommel. Ved tørking med oppvarmet trommel blir to hule tromler anbrakt i nær kontakt med horisontale akser. Tromlene så til rotasjon rundt aksene ved hjelp av mekaniske hjelpemidler med de to tromler roterende i motsatte retninger, en med og en mot klokken. Damp føres til det hule senter av tromlene og kondensatvann fjernes. Saltoppløsning som skal tørkes plasseres i den øvre senterdel av trommelparet, kjent som "nyp". Når de varme tromler roterer, overføres varme til saltoppløsningen med eventuell fordamping av alt vann, noe som etterlater en fast saltkake på trommeloverflaten. Hver trommel roterer forbi en doktorkniv som så skraper av salt til en mottagerbinge.

Det er to metoder for drift av et to-trommelsystem. I den første måte, kjent som "dobbelt-trommel"-drift, er rotasjonsretningen for tromlene slik at trommeloverflatene beveger seg nedover i nyp-arealet. Den andre måte, kjent som "tvillingtrommel"-drift medfører rotasjonsretning for tromlene slik at trommeloverflatene beveger seg oppover inn i området. Begge arbeidsmåter er funnet vellykket for tørking av avfallsvann-salt-oppløsning ved gassdannelse.

Under henvisning til figur 1 blir kull og vann blandet sammen til en slurry i tanken 10

og matet til reaksjonssonen 14 i en høytemperaturforgasser 16 gjennom rørledningen 12 hvor til et oksidasjonsmiddel som oksygen tilsettes. Partiell oksidasjon av kullet inntrer i reaksjonssonen 14 og danner en råsyngass og et slaggbiprodukt som føres til quenchekammeret 20 i den nedre ende av forgasseren 16, der den varme syngass og det smeltede slagg bringes i kontakt med en quenchevannstrøm 18 og derved avkjøles og separeres. Slagget transporteres i quenchevannet eller gråvannet og føres gjennom en rørledning 22 til en binge 24 som fjerner slagg med noe gråvann fra systemet via rørledningen 26. Slagget som er ikke-toksisk, trer ut i rørledning 27 for bruk som bygningsmateriale eller landskapsfyllmasse. Gråvannstrømmen 28 fra quenchekammeret 20 og gråvannstrøm-men 29 som er separert fra rørledning 26 kombineres i rørledningen 30 og mates til vakuumflashtrommelen 32. Der avkjøles gråvannet og dette trer så ut gjennom rørled-ning 34 til faststoffavsetningstanken 36 der finfordelte askestoffer separeres fra gråvannet og fjernes fra systemet i rørledning 38.

Syngass trer ut fra quenchekarnmeret 20 gjennom rørledningen 40 til venturivaskeren 42 og deretter gjennom rørledningen 44 til karbonvaskeren 46 der finfordelt aske og sot fjernes fra syngassen og trer ut i en vannstrøm gjennom rørledningen 48. Vannstrømmen 48 deles i rørledning 49 som trer inn i venturivaskeren 42 for å tjene som vandig vaskemedium. Vannstrømmen 48 deles også inn i rørledningen 18 og tjener som quenchevann som innføres til quenchekarnmeret 20.

Partikkelfri syngass med medrevet vann trer ut fra toppen av karbonvaskeren 46 gjennom rørledningen 50 til kondensatoren 52, der noe vann kondenseres, og føres så gjennom rørledningen 54 til en vannutslagstank 56 som separerer vann fra syngassen. Det understrømmende vann 58 trer ut fra tanken 56 og kommer inn over topp i en karbonvasker 46. Syngasstrømmen 60 trer ut fra toppen av vannutslagstanken 56 og trer inn i kondensatoren 62 som kondenserer ammoniakk og resten av vannet som så trer ut gjennom rørledningen 64 til syngass-separatoren 66 og forlater systemet som ren syngass 68. Vannstrømmen 70 trer ut av syngass-separatoren 66 og separeres til blowdown-strømmen 72 og strømmen 74 som resirkuleres til vannutslagstanken 56.

Hvis nitrogen:klor-forholdet er for lavt til å nøytralisere hele kloridinnholdet, kan ammoniakk settes til vannsystemet ved venturivaskeren 42 og/eller karbonvaskeren 46. Kriterier for bestemmelse av dette forhold til pH-verdien i vannet i vaskerne. Det er ønskelig å holde pH-verdien i det minste ved 6 eller derover og fortrinnsvis fra 6 til 9. Dette sikrer gjenvinning av ammoniumklorid. En ytterligere indikasjon at ytterligere ammoniakk er nødvendig, er fraværet av ammoniakk 1 understrømmen 58 fra vannutslagstanken 56 og/eller strømmen 70 fra syngass-separatoren 66.

Supernatant-gråvannstrømmen 90 trer ut av faststoffavsetningstanken 36 og separeres til en strøm 94 som trer inn i bunnen av karbonvaskeren 46 og mates med ytterligere suppleringsvann, hvis nødvendig. Strømmen 90 separeres også i blowdown-gråvann-strømmen 100 inneholdende ammoniumklorid som så trer ut av systemet for ytterligere behandling for å fjerne oppløste salter.

Under henvisning til figur 2 trer blowdown-gråvannstrømmen 100 inneholdende ammoniumklorid fra systemet som vist i figur 1, eller fra lagring, inn i behandlingssystemet og mates til den dampoppvarmede fordamper 106 med tvungen sirkulasjon tømmer seg via rørledning 110 til den høytliggende saltoppløsningssump 12. Det reduserte trykk i det

oppvarmede gråvann 110 som trer inn i saltoppløsningssumpen 12 forårsaker flashing av noe av vannet. Saltoppløsningsstrømmen 120 trer ut fra bunnen av saltoppløs-

ningssumpen 112 og deles i strømmen 124 som resirkuleres ved hjelp av pumpen 122 til innløpet av fordamperen 106. En del av resirkuleringssaltoppløsningsstrømmen 120 fjernes via rørledning 130 til saltoppløsningsmåletanken 132 og trer ut av systemet som ammoniumkloridproduktsaltoppløsning gjennom rørledning 134. En del av den resirkulerende saltoppløsningsstrøm 120 fjernes gjennom rørledning 130 til salt-oppløsningsmåletanken 132 og trer ut av systemet som ammoniumklorid-produktsalt-oppløsning gjennom rørledning 134. Måling og utslipp av produktsaltoppløsningen gjennom føres via kontrollventiler 140 g 142 og høynivåindikatoren 144.

Således er kontrollventilen 142 lukket, mens kontrollventilen 140 er åpen. Saltoppløs-ning fyller opp saltoppløsningsmåletanken 132 inntil høynivåindikatoren 144 aktiveres. På dette tidspunkt lukkes kontrollventilen 140, mens kontrollventilen 142 åpnes og saltoppløsningsmåletanken 132 tømmes. Prosedyren gjentas under drift av behandlingssystemet. Ved å arbeide på denne måte minimaliseres avsetningsdannelsen. Saltoppløs-ningssumpen 112 tjener som akkumulator for måling og utslipp av saltoppløsnings-produkt. Produktsaltoppløsningsstrømmen 134 kan bearbeides videre ved krystallisering- og/eller tørketeknikker for å gi et fast ammoniumkloridprodukt.

Vanndampstrømmen 150 trer ut over topp av saltoppløsningssumpen 112, passerer gjennom kondensatoren 152 og trer ut av utslagstrommelen 156 gjennom rørledningen 154. Dcke-kondensert gass trer ut over topp av utslagstrommelen 156 gjennom lufte-ledningen 158 for ytterligere (ikke vist) behandling. Kondensatvann trer ut gjennom bunnen av utslagstrommelen 156 gjennom rørledning 170 og føres til destillatmåletanken 172 der den trer ut av systemet som et relativt rent destillatvann gjennom rør-ledning 174. Måling og utslipp av destillatvannproduktet gjennom ledning 174 reguleres ved hjelp av kontrollventiler 176 og 178, høynivåindikatoren 180 og lavnivåindikatoren 182. Kontrollventilen 178 lukket, mens kontrollventilen 176 er åpen. Destillatmåletanken 172 fylles med destillat inntil høynivåindikatoren 180 aktiveres, deretter lukkes ventilen 176, mens kontrollventilen 178 åpnes og destillatvannprodukt strømmer gjennom rørledning 174 fra destillatmåletanken 172 inntil en lavnivåindikator 182 aktiveres. På dette tidspunkt repeteres prosedyren.

Utslagstrommelen 156 tjener som akkumulator for måling og utslipp av produktdestillat. Destillatproduktet kan resirkuleres for anvendelse som suppleringsvann i gassdannelsessystemet i figur 1. Andre ekvivalente midler for måling og utslipp av destillat og saltoppløsning kan benyttes i stedet for de spesifikke midler som er vist i figur 2. Mens behandlingssystemet som vist i figur 2 benytter tvungen sirkulasjon, skal det være klart at fallfilmfordamping eller en kombinasjon av fordampingsteknikker med fallfilm og tvungen sirkulasjon, også kan benyttes. Figur 3 viser et gråvann-blowdown-behandlingssystem som benytter en fallfilmfordamper 200. Drift av systemet i figur 3 tilsvarer det i figur 2, der det benyttes en fordamper med tvungen sirkulasjon og tilsvarende elementer i systemet i figur 3 har samme henvisningstall som de i systemet i figur 2, der de har like funksjoner. En hovedforskjell er at saltoppløsningssumpen 202 omfatter den nedre del av fallfilmfordamperen 200. Ved drift av fallfilmfordamperen 200 resirkulerer pumpen 122 salt-oppløsning fra sumpen 202 til toppen av fallfilmfordamperen 200, hvori saltoppløsning og vanndamp faller gjennom rørene i fordamperen nedover inn i sumpen 202 der salt-oppløsning og vanndamp separeres. Vanndampen forlater sumpen gjennom rørled-ningen 150 og kondenseres i en kondensator 152. Mate-blowdown-gråvann i strømmen 100 mates til sumpen 202. Figur 4 viser et blowdown-gråvannsystemet som benytter både en fallfilmfordamper og en med tvungen sirkulasjon. Idet den førstnevnte benyttes som en første-trinnskondensator og den andre som en andre-trinnskondensator. Elementene forbundet med fallfilmfordamperen 200 i figur 4 har samme referansetall som de som er forbundet med fallfilmfordamperen i figur 3 med samme funksjoner. Elementer forbundet med fordamperen 106' med tvungen sirkulasjon i figur 4 har de samme funksjoner som de som er forbundet med fordamperen med tvungen sirkulasjon i figur 2 og er gitt referanse-nummeret med en fremhevning.

Oppfinnelsen skal illustreres ved hjelp av de følgende eksempler.

Eksempel 1

Pittsburgh nr. 8-kull oppmales i en mølle og det oppmalte kull mates til vann under dannelse av en slurry inneholdende 60-63 vekt-% kull. Denne kullslurry mates til en gassdanner i en mengde av 31 000 kg kull/time og oksideres partielt i gassdanneren ved bruk av i det vesentlige ren oksygen for å gi en varm avløpssyntesegass (syngass) som quenches med vann for å avkjøle syngassen og skille ut smeltet slagg. Syngassen mates til en venturivasker og en karbonvasker som fjerner fin aske, sot og salter fra gassdannelsesprosessvannet. Syngassen mates fra en karbonvasker til en kjøler. Nitrogen:klor-vektforholdet i råstoffet er 11,7 som er høyt nok til at ammoniakk vil være til stede i molart overskudd til de tilstedeværende anioner, for eksempel klorid, format og/eller karbonat, i vannet, og pH-verdien vil være over 7,0. Det vandige avløp eller blowdown-vannet trer inn i en vannresirkulerings- og saltgjenvinningsoperasjon i en mengde av 14 308 liter/time og innføres i en fallfilmfordamper som gir en destillat-vannstrøm som trer ut i en mengde av 12 879 kg/time og en første saltoppløsning med høy ammoniumkloridkonsentrasjon som så trer inn i en fordamper med tvungen sirkulasjon i en mengde av 1 431 kg/time. En destillatvannstrøm produseres som trer ut av fordamperen med tvungen sirkulasjon i en mengde av 1 288 kg/time, og en andre konsentrert ammoniumkloridholdig saltoppløsning som trer inn i en trommeltørker i en mengde av 143 kg/time. Trommeltørkeren gir faststoffer i en mengde av 83 kg/time og en destillatvannstrøm i en mengde av 60 kg/time. Destillatvannstrømmene som trer ut av fallfilmfordamperen, fordamperen med tvungen sirkulasjon og trommeltørkeren kombineres med 3 983 kg/time oppfriskningsvann som resirkuleres til kullslurryråstoffet som trer inn i gassdanneren.

Den resulterende fordeling av kullbestanddeler til prosess-blowdown-vannet er vist i analysen av dette som gitt i tabell 1. Prosesskonsentrasjoner og strømmer for hver operasjonsenhet er gitt i tabell 2. Fallfilmfordamperen opererer ved en forskjell mellom damp og saltoppløsning på 10 °F og en konsentrasjonsfaktor på 10. Fordamperen med tvungen sirkulasjon opererer ved en temperaturforskjell mellom damp og saltoppløsning på 24 °F, en konsentrasjonsfaktor på 10 og en saltoppløsningshastighet i rørene på 305 cm/sek. og det dannes en konsentrert ammoniumkloridoppløsning med 40 vekt-% NH4CI. En analyse av ammoniumkloridsaltoppløsningen fra fallfilmfordamperen og den konsentrerte ammoniumkloridsaltoppløsning fra fordamperen med tvungen sirkulasjon er gitt i tabell 3.

Den konsentrerte ammoniumkloridoppløsning som chargeres til trommeltørkeren inneholder 13,9 % ammoniumformat. Trommeltørkeren arbeider for å gi 0,5 1 destillat og 0,51 animoniurnkloirdkrystaller pr. 1 saltoppløsning. Sammensetningen av trommel-tørkerproduktet er 73,1 % ammoniumklorid, 2,9 % ammoniumformat, 3,5 % natrium-klorid og 20,5 % vann.

Skallavsetningshastighetene på vaimeoverføringsrørene er ekstremt viktige. Skall-dannelseshastighetene må være lave nok til å tillate rimelig lang tid mellom ren-gjøringer. De følgende driftsbetingelser ble funnet å forlenge disse intervaller:

Arbeidsbetingelser for første-trinnsfordamper med fallfilm:

Arbeidsbetingelser for andre-trinnsfordamper med tvungen sirkulasjon:

En beleggsdannelseshastighet på 1,25 x IO'<5> m<3> avsetning/m<3> vann som fordampes ble funnet for fallfilmfordamperen som arbeidet de foretrukne betingelser og denne skall-dannelseshastighet tilsvarer en rengjøring av rørene i intervaller på 2 måneder. En meget lavere skalldannelsesgrad ble funnet for fordamperen med tvungen sirkulasjon med verdien 5,0 x 10'<7> m<3> skalldannelse/m<3> vann som fordampes og denne hastighet tilsvarer en rengjøring av rørene i 12 måneders intervaller. Ved sammenligning av skalldan-nelseshastighetene viser tallene av fallfilmfordamperen belegges 25 ganger hurtigere enn fordamperen med tvungen sirkulasjon. Således kan man oppnå vesentlige bespar-elser hva angår vedlikehold og stans.

Sammensetningen for skallbelegget i fordamperne både i de oppvarmede og ikke-oppvarmede deler er gitt i tabell 4 for fallfilmfordamperen og fordamperen med tvungen sirkulasjon.

De lave skalldannelseshastigheter for fordamperen med tvungen sirkulasjon skyldes at hovedskalldannelseskomponentene (kalsium og silisium) i fordamperen med tvungen sirkulasjon er fraværende fra varmeoverføringsoverflatene. Det faktum at Mg er den overveiende beleggsfaktor på rørene i fordamperen med tvungen sirkulasjon, beviser suksessen med å minimalisere beleggsdannelse av kalsium og silisium fordi magnesium kun er 3 ppm og silisium og kalsium respektivt 109 ppm og 25 ppm.

Eksempel 2

Prosessen i eksempel 1 gjentas med det unntak at saltoppløsningen med høy ammoniumkloridkonsentrasjon som fremstilles i fordamperen med tvungen sirkulasjon mates til en kjølekrystallisør i en mengde av 443 kg/time for derved å gi en oppslemming av ammoniumkloridkrystaller i en mengde av 414 kg/time og en destillatvannstrøm i en mengde av 30 kg/time. Oppslemmingen av ammoniumkloirdkrystaller trer inn i en faststoffsepareringsinnretning som skiller ammoniumkloirdkrystaller inneholdende 7 % H2O i en mengde av 56 kg/time, noe som tilsvarer 52 kg/time på tørrbasis. Faststoff-separeringsinnretningen gir også et filtrat i en mengde av 358 kg/time, hvorav 339 kg/time resirkuleres til fordamperen med tvungen sirkulasjon og en filtratspylestrøm på 19 kg/time innføres i en trommeltørker for å gi faststoffer i en mengde av 8,8 kg/time og en destillatvannstrøm i en mengde av 7 kg/time. Destillatvannstrømmen som trer ut av fallfilmfordamperen i en mengde av 12879 kg/time og destillatvannstrømmen som trer ut av fordamperen med tvungen sirkulasjon i en mengde av 1327 kg/time kombineres med destillatvannstrømmen som trer ut av kjølekrystallisatoren og trommeltørkeren og 3963 kg/time oppfriskningsvann som alt resirkuleres til kullslurryråstoffet som trer inn i gassdanneren. Prosesskonsentrasjonene og -strømmene er oppsummert i tabell 5.

I denne prosess fremstilles det to faste strømmer: 51,9 kg/time 95,8 % NH4CI fra sentri-fugen og 9,5 kg/time 67,7 % NH4CI fra spyletørkeren. Hvis disse to strømmer blandes, er resultatet 61,3 kg/time av et 91,4 % NRtCl-produkt.

Eksempel 3

Fremgangsmåten i eksempel 2 gjentas bortsett fra at trommeltørkeren elimineres og filtratspylestrømmen kombineres med destillatvannstrømmen som resirkuleres til kullslurryråstoffet som trer inn i gassdanneren. Prosesskonsentrajoner og strømnings-hastigheter for hver strøm er oppsummert i tabell 6.

I hvert av eksemplene 1,2 og 3 ble det gjenvunnet ca. 56 g/time NH4CI med de følgende renheter:

Verdiene ovenfor illustrerer fordelen ved å benytte en krystallisør med en spylestrøm resirkulert til gassdanneren. Det ble gjenvunnet en strøm med høy renhet.

Det skal også påpekes at under de angitte betingelser blir mye av formatet resirkulert til destillatet i stedet for å forurense saltoppløsningen. Derfor oppnås det et renere produkt.

Eksempel 4

Prosessen i eksempel 2 gjentas bortsett fra at fallfilmfordamperen elimineres og blowdown-vannet innføres direkte til fordamperen med tvungen sirkulasjon.

Et flytende råstoff med en sammensetning som vist i tabell 7 mates til en gassdanner i en mengde på 31 000 kg/time. Den resulterende syngass mates til en vannvasker der klor og faststoffer fjernes fra syngassen. Nitrogeninnholdet for råstoffet er 0,11 % og innholdet av klor er 0,22 %. Forholdet nitrogen:klor i råstoffet er for lavt til å gjenvinne klor som ammoniumklorid slik tilfellet var i eksemplene 1,2 og 3.1 dette tilfellet settes 22,4 kg/time ammoniakk til vaskeren som en 29 %-ig vandig ammoniakkoppløsning i en mengde av 77,3 kg/time, noe som holder pH-verdien i vaskevannet ved 7,0 eller høyere, og er basert på en estimert omdanning av nitrogen i råstoffet til ammoniakk i syngassen på 25 %. Således trenges det 32,8 kg/time ammoniakk for å nøytralisere 0,22 % klor i råstoffet, mens 10,4 kg/time ammoniakk fremstilles i gassdanneren. De her beregnede ammoniakkverdier gir et estimat for å dimensjonere utstyr, med variable råstoffkonsentrasjoner og med pH-kontroll som gjenstand. Opprettholdelse av pH-verdien i vaskeren over 7,0 har den ønskede fordel av å gjenvinne ammoniumklorid fra blowdown-vannet når det mates til en fordamper og krystalliseirngsmidler som konstruert og drevet på en slik måte at avsetninger av skalldannende mineraler og varmeveksleroverflatene, minimaliseres.

Blowdown-vannstrømmen fra vaskeren bringes til fordamperen med tvungen sirkulasjon i en mengde av 3138 kg/time, noe som tilsvarer en kloridkonsentrasjon i vaskeren på 21760 mg/kg.

Sammensetningen i saltoppløsningen og destillatvannet som trer ut av fordamperen med tvungen sirkulasjon fremgår av tabell 8. Parametrene som angitt i fordamperen med tvungen sirkulasjon er:

En sumpoppholdstid på 1 minutt resulterer i meget lave skalldannelseshastigheter på varmeveksleroverflatene på 5,2 x IO"<8> m<3>/skalldannelse/m<3> fordampet vann. Etter 29,5 dagers drift var det kun 4,57 g skalldannelsesavsetninger på varmevekslerrøret. Det som ble dannet på rørene var ca. 20 % silisium og 80 % jemcyanid.

Disse data viser at bruken av de spesifiserte parametere i fordamperen med tvungen sirkulasjon for gassdannelse av vannet resulterer i overlegen minimalisering av belegg på rørene.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for å minimalisere fordamperskalldannelse og for gjenvinning av vann og ammoniumklorid fra et vandig avløp som dannes under den partielle oksidasjonsforgassing av et kloridholdig, hydrokarbonholdig råstoff under fremstilling av en syntesegass, hvor syntesegassen vaskes med ammoniakalsk vann ved en pH-verdi på minst 6,0, der syntesegassen separeres fra vaskevannet inneholdende ammoniumklorid og en del av vannet inneholdende ammoniumklorid separeres under dannelse av et vandig avløp, karakterisert ved at den omfatter: (a) innføring av det vandige avløp til et dampingssystem der det vandige avløp fordampes under fremstilling av vanndamp og en saltoppløsning med en ammoniumkloridkonsentrasjon på 10 til 60 vekt-%; (b) separering av vanndampen fra saltoppløsningen; (c) kondensering av vanndampen under dannelse av destillatvann; (d) resirkulering av destillatvannet til den partielle oksidasjonsforgassingsreaksjon; og (e) gjenvinning av ammoniumklorid fra saltoppløsningen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det hydrokarbonholdige råstoff er valgt blant petroleumkoks, kull, plastavfall, kloakk og blandinger derav.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at konsentrasjonsfaktoren under fordampingen av det vandige avløp er 2 til 1000.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at konsentrasjonen av ammoniumklorid i det vandige avløp er minst 0,1 vekt-% til 15 vekt-%.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at fordamperen er valgt blant gruppen omfattende fallfilmfordampere, fordampere med tvungen sirkulasjon og en kombinasjon derav.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at ammoniumkloridet gjenvinnes fra saltoppløsningen ved hjelp av krystalliserings-innretninger.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at fordampingsmidlene er en fallfilmfordamper som tømmes mot en fordamper med tvungen sirkulasjon.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at fordampingsmidlene er en fordamper med tvungen sirkulasjon.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved aten del av saltoppløsningen fra trinn (a) resirkuleres til den partielle oksidasjonsforgassingsreaksjon.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at fordampingsmidlene er en fordamper med tvungen sirkulasjon som tømmes mot en krystalliseringsinnretning.