Przedmiotem wynalazku jest sposób usuwania rozdrobnionych substancji stalych z goracego ga¬ zu.W brytyjskim opisie patentowym nr 1458 448 przedstawiony zostal sposób usuwania rozdrobnio¬ nych substancji stalych z goracego gazu polegaja¬ cy na tym, ze z gazu usuwa sie najpierw wieksze czastki za pomoca co najmniej jednego cyklonu, a nastepnie gaz zrasza sie co najmniej dwustop¬ niowo, przy tym zawiesine zawraca sie z kolej¬ nego stopnia na stopien poprzedni.Czesc zawiesiny z pierwszego stopnia wprowa¬ dza sie do gazu wchodzacego do obiegu, a pozo¬ stala czesc schladza sie w urzadzeniu chlodzacym i zawraca ma ostatni stopien zraszania. Zawartosc rozdrobnionych substancji stalych w zawiesinie jest najwieksza na pierwszym stopniu i maleje na kazdym nastepnym, do najnizszej na stopniu ostatnim.Sposób z brytyjskiego opisu patentowego nr 1458 448 posiada jednakze wade polegajaca na tym, ze urzadzenie chlodzace, w którym schladza sie zawiesine wodna o najwyzszym stezeniu sub¬ stancji rozdrobnionej, jest w znacznym stopniu narazone na korozje. Obecnie stwierdzono, ze wa¬ de te mozna wyeliminowac i sposób ten znacznie ulepszyc.Wedlug wynalazku, sposób usuwania rozdrob¬ nionych substancji stalych z goracego gazu o tem- 10 15 20 2 peraturze w zakresie od 100 do 500^0, polegajacy na tym, ze z gazu najpierw usuwa sie wieksza czesc zawartych substancji rozdrobnionych za po¬ moca co najmniej jednego cyklonu, a nastepnie zrasza sie go woda co najmniej dwustopniowo, przy tym czesc wodnej zawiesiny substancji ro?- drobnionej wytworzonej na pierwszym stopniu wprowadza sie do gazu wchodzacego do obiegu, tym sie charakteryzuje, ze czesc zawiesiny z kaz¬ dego kolejnego stopnia zawraca sie na ten sam stopien i czesc na stopien ppprzedni, oraz ze przed zawróceniem zawiesiny na ostatni stopien schla¬ dza sie ja do temperatury w zakresie od 25°C do 200°C.Zasadnicza róznica pomiedzy sposobem znanym, z brytyjskiego opisu patentowego nr 1458 448 a sposobem wedlug wynalazku polega na tym, ze w sposobie wedlug wynalazku nie schladza sie za¬ wiesiny z pierwszego stopnia zraszania i zawie-- sina ta zawiera wiecej substancji rozdrobnionych niz poszczególne zawiesiny z nastepnych stopni.Poza tym zraszanie na kolejnych stopniach pro¬ wadzone jest przy uzyciu zawiesiny, która zawie¬ ra mniej substancji rozdrobnionych niz w sposo^ bie znanym. Dzieki temu oddzielanie substancji stalych z gazu jest znacznie skuteczniejsze a urza¬ dzenie do schladzania w mniejszym stopniu nara¬ zone na korozje.Sposób wedlug wynalazl m&daje sie zasacJni- 107 984 ,a i6i m 4 czo do oczyszczania wszelkiego rodzaju gazów za¬ wierajacych substancje .rozdrobnione, a zwlaszcza do oczyszczania gazu syntezowego, wytwarzanego przez czesciowe utlenianie ropy naftowej i/lub wegla. Gaz taki oprócz wodoru, tlenku wegla, dwutlenku wegla, lekkich weglowodorów i pary wodnej zawiera równiez sadze i/lub popiól, a prze¬ de wszystkim pólprodukty gazowe takie, jak zwiazki siarki i slady cyjanowodoru. Sposób po¬ zwala na calkowite usuniecie z gazu syntezowe¬ go ciastek sadzy i/lub popiolu.Sposób wedlug wynalazku zapewnia dobre wy¬ niki przy spelnieniu dwóch warumków: „— z. ^zawiesiny -wprowadzonej do gazu wcho- * ^ dzacego do'obiegu powinna odparowac woda zasadniczo calkowicie, — podczas krazenia wody do zraszania gazu poprzez stopnie zraszania jej objetosc powin¬ na byc - w-przyblizeniu taka sama.Warunek pierwszy jest spelniony wówczas, gdy temperatura wchodzacego gazu jest taka, ze tem¬ peratura mieszaniny gaz/para wodna jest wyz¬ sza od punktu rosy gazu po wprowadzeniu do niego zawiesiny. Oznacza to, ze temperatura ga¬ zu wprowadzanego do obiegu powinna wynosic co najmniej 100°C. Przy zbyt wysokiej temperatu¬ rze mogloby odparowac zbyt wiele wody podczas zraszania, i wobec tego temperatura gazu wpro¬ wadzanego do obiegu nie powinna byc wyzsza niz 500°C. .h Drugi warunek jest spelniony wówczas, gdy oala ilosc wody, która odparowala po wprowa¬ dzeniu zawiesiny do gazu, skrapla sie ponownie na jednym lub na kilku kolejnych stopniach zra¬ szania. Osiaga sie to przez zastosowanie wstep¬ nego schladzania zawiesiny zawracanej na ostat¬ ni stopien do temperatury w zakresie od 25 do 200°C. Gdy zawracana zawiesina nie jest dosta¬ tecznie schlodzona, zbyt duza ilosc wody ucho¬ dzi z oczyszczonym gazem i wówczas w celu uzu¬ pelnienia konieczne jest doprowadzanie jej z ze¬ wnatrz na jeden lub kilka stopni zraszania.Po oczyszczeniu gaz mozna osuszyc, co korzy¬ stnie uzyskuje sie przez jego schlodzenie i od¬ dzielenie wody, (która ulegla skropleniu. Jak wspomniano wyzej, po usunieciu wiekszej ilosci substancji rozdrobnionych w jednym lub Miku cyklonach, gaz zrasza sie woda na co najmniej dwóch stopniach. W celu zapewnienia dobrego kontaktu gazu z woda, stosuje sie korzystnie zwezki Venturiego, plyty rozprowadzajace, wieze z wypelnieniem lub dysze. Po kazdym stopniu kontaktowania gazii z woda nastepuje oddziele-< nie gazu od zawiesiny. Gaz przechodzi do nastep¬ nego stopnia kontaktowania, a zawiesine dzieli sie ha dwie czesci, z których jedna zawraca sie na stopien, na którym zawiesina zostala wytwo¬ rzona, a druga czesc kieruje sie na s/topien po¬ przedni. Po przejsciu przez cyklon lub cyklony gaz styka sie, korzystnie w zwezce Ventuiriego, z zawiesina wodna wytworzona czesciowo na dru¬ gim a czesciowo na pierwszym stopniu. Wobec tego pierwszym stopniem zetkniecia jest korzy¬ stnie zwezka Venturiego. 1S Po przejsciu gazu przez ten stopien powstaje mieszanina zawiesiny wodnej i gazu, która roz¬ dziela sie w separatorze na gaz czesciowo oczy¬ szczony i wodna zawiesine substancji rozdrob- ¦ nionych. Czesc otrzymanej zawiesiny zawraca sie do zwezki Venturiego, a czesc wprowadza do ga¬ zu 'wchodzacego do obiegu. Goracy gai doprowa¬ dza sie do zetkniecia z zawrócona zawiesina, ko¬ rzystnie równiez w zwezce Venturiego, w której 10 nastepuje odparowanie wody z zawiesiny. Wytwo¬ rzona w zwezce mieszanine gazu, pary wodnej i czastek substancji rozdrobnionej wpnowadza sie do cyklonu (cyklonów) w celu oddzielenia wiek¬ szej czesci substancji rozdrobnionej.Gaz po wyjsciu z separatora zrastzia sie zawie¬ sina korzystnie przeciwpradowo w skruberze z wypelnieniem, takim jak pierscienie Raschiga lub siodelka Berla. Ze skrubera czesc zawiesiny prze¬ pompowuje sie do zwezki Venturie@o, a czesc *' po schlodzeniu do temperatury w zakresie 25— —•200°C zawraca do skrubera. Oczyszczony gaz wychodzacy ze sikrubera korzystnie schladza sie do temperatury w zakresie od 40 do 120°C, w celu skroplenia zawartej w nim pary wodnej, w która nasitepnie oddziela sie od gazu.Sposób wedlug wynalazku ilustruje zalaczony na rysunku schemat, na którym nie podano wy¬ posazenia pomocniczego, takiego jak zawory, przy¬ rzady pomiarowo-kontrolne, itp.Surowy, goracy gaz, zawierajacy substancje rozdrobnione, przesyla sie przewodem 1 do zwez¬ ki Venturieigo 2, w której styka sie on z wodna zawiesina substancji rozdrobnionej doprowadzana do zwezki przewodem 3.W zwezce Ventuniego nastepuje odparowanie calej ilosci wody zawartej w zawiesinie. Ze zwez¬ ki pozostala mieszanine gazu, pary wodnej i sub¬ stancji rozdrobnionej przesyla sie przewodem 4 do cyklonu 5. W cyklonie nastepuje oddzielenie sie wiekszosci zawartych czasitek stalych, które odprowadza sie przewodem 6. Pozostala substan¬ cje rozdrobniona w mieszaninie z gazem i para wodna przesyla sie przewodem 7 do drugiej '_ zwezki Venturiego 8, do której przewodem 9 do- 45 prowadza sie równiez wodna zawiesine substancja rozdrobnionej. W zwezce 8 tworzy sie mieszanina gazu, pary wodnej, kropelek wody i substancji rozdrobnionej. Mieszanine te przesyla sie prze- M wodem 10 do separatora 11. Tu .nastepuje roz¬ dzielenie zawiesiny substancji rozdrobnionej i mie¬ szaniny gaz/para wodna.Zawiesina opuszcza separator przewodem 12 i przechodzi przewodem 13 do pompy 14, a na- 55 stapnie przewodami 15, 9 i 3. Mieszanina gaz/pa¬ ra wodna przechodzi przez otwór 16 umieszczony w szczycie separatora 11 do skrubera 17, w któ¬ rym nasitepuje zetkniecie przeciwpradowo z za¬ wiesina doprowadzana do skrubera 17 dysza 18 60 i przewodem 19 i odprowadzana przewodem 20.Czesc zawiesiny odprowadzanej przewodem '20 przesyla sie przewodem 22 za .pomoca pompy 21 do urzadzenia chlodzacego 23 a pozostala czesc kieruje sie przewodem 28 do przewodu 13. W urza- fi dzeniu chlodzacym 23 odprowadza sie z zaiwiesi- 35 4#5 ny korzystnie taka ilosc ciepla, zeby mieszanina gaz/para wodna wychodzaca ze skrubera 17 prze¬ wodem 24 miala temperature odpowiadajaca pun¬ ktowi rosy surowego gazu doprowadzanego prze¬ wodem 1. Dzieki temu ilosc pary wodnej skrapla¬ jacej sie w skruberze 17 równa sie ilosci wody skroplonej w zwezkach 2 i 8.Pozbawiona substancji iiKazdrobnionej mieszanine gaz/para wodna przesyla sie przewodem 24 do urzadzenia chlodzacego 125, w którym nastepuje takie schlodzenie mieszaniny, ze wieksza czesc pary wodnej w niej zawartej ulega skropleniu.Wysuszony gaz odprowadza sie przewodem 26 a skropliny przewodem 27.Przyklad. W sposób wedlug wynalazku i w urzadzeniu jak na opisanym schemacie podda¬ no obróbce surowy gaz syntezowy w ilosci 24.866 kg/h. Gaz ten, pochodzacy z oddzialu zga- zowania wegla, mial temperature 203°C i zaiwie- ral 1.462 kg/h pary wodnej oraz 657 kg/h czastek popiolu. W zwezce, Venturiego 2 do gazu doda¬ wano z szybkoscia 803 kg/h zawiesine wytworzo¬ na z 730 kg/h wody i 73 kg/h czastek popiolu.W zwezce tej nastapilo odparowanie calej ilosci dodanej wody, a czastki popiolu zostaly zaabsor¬ bowane przez mieszanine gazu z para wodna.Mieszanine te doprowadzono do cyklonu 5, w któ¬ rym uzyskano 657 kg/h suchej substancji i 25.012 kg/h mieszaniny gazu/pary wodnej i roz¬ drobnionej substancji, przy czym w sklad miesza¬ niny wchodzilo 22.747 kg/h gazu syntezowego, 2.192 kg/h pary wodnej i 73 kg/h substancji roz¬ drobnionej.Sucha substancje odebrano z dna cyklonu, a mieszanine gazu, pary wodnej i rozdrobnionej substancji odprowadzono góra. Nastepnie miesza¬ nine o temperaturze 159°C polaczono w zwezce Venturiego 8 z 43.892 kg/h zawiesiny skladajacej sie z 39.902 kg/h wody i 3.990 kg/h substancji rozdrobnionej. Utworzona w zwezce mieszanine gazu syntezowego, kropelek wody, pary wodnej i substancji rozdrobnionej doprowadzono do se¬ paratora 11, gdzie nastapilo rozdzielenie miesza¬ niny na 43.528 kg/h wodnej zawiesiny substancji rozdrobnionej i 25.376 kg/h mieszaniny gazu z pa¬ ra wodna. Temperatura w separatorze wynosila 134°C, czesc zawiesiny zawrócono do zwezki Ven- turiego £, czesc do zwezki Venturiego 8, a mie¬ szanine gazu z para wodna wprowadzono od do¬ lu do skrubera 17, w którym nastepowalo zetknie¬ cie w przeciwpradzie ze splywajaca w dól za¬ wiesina wodna. Zawiesina wprowadzona na szczyt skrubera miala temperature 80°C. 6 Zawiesina opuszczajaca skruber z szybkoscd^ 16.577 kg/h zawierala 10 kg/h substancji rozdrob¬ nionej. Czesc zawiesiny w ilosci 15.410 kg/h po oziebieniu w urzadzeniu chlodzacym 23 od tem- 5 peratury 130° do 80°C, zawrócono na szczyt skru¬ bera, a reszte w ilosci 11.760 kg/h po polaczeniu z zawiesina z separatora 11 przeslano do zwezek 2 i 8. 24.209 kg/h mieszaniny gazu z para wodna, wychodzacej ze szczytu sikrubera w temperaturze io 117°C, przeslano do urzadzenia chlodzacego 25, w którym po oziebieniu mieszaniny do temperatury 40°C skroplilo sie 1.406 kg/h wody. Wode te od¬ prowadzono, a pozbawiiona substancji rozdrobnio¬ nej mieszanine 22.747 ikg/h gazu i 56 kg/h pary W wodnej przekazano do dalszego oczyszczandia ze zwiazków siarki i cyjanowodoru.Zastrzezenia patentowe 20 1. Sposób usuwania rozdrobnionej substancji z gazu o temperaturze w zakresie od 100 do 500°C polegajacy na tym, ze z gazu najpierw usuwa sie wieksza czesc zawartych substancji rozdrobnio¬ nych za pomoca co najmniej jednego cyklonu, a as nastepnie zrasza sie go woda co najmniej dwu¬ stopniowo, przy tym czesc wodnej zawiesiny sub¬ stancji rozdrobnionej wytworzonej na pierwszym; stopniu wprowadza sie do gazu wchodzacego do obiegu, znamienny tym, ze czesc zawiesiny z kaz- 30 dego kolejnego stopnia zawraca sie na ten sam stopien i czesc na stopien poprzedni, oraz ze przed zawróceniem zawiesiny na ostatni stopien schladza sie ja do temperatury w zakresie od 25°C do 200°C. 35 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze otrzymana na drugim stopniu zawiesine wodna substancji rozdrobnionej doprowadza sie do ze- tknieaia z gazem wychodzacym z cyklonu lub cy¬ klonów w zwezce Venturiegc. 40 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze wychodzaca ze zwezki Venturiego mieszanine ga¬ zu i zawiesiny wodnej rozdziela sie w separato¬ rze na gaz i zawiesine wodna substancji rozdrob¬ nionej, z której czesc zawraca sie do zwezki Ven- « turdego a czesc wprowadza sie do gazu wchodza¬ cego do obiegu. 4. Sposób wedlug zastnz. 3, znamienny tym, ze gaz z separatora zrasza sie zawiesina w skriibe- rze przeciwpradowo. ** 5. Sposób wedlug zastrz. 4, zAami«dHy tym, zt czesc zawiesiny odprowadzanej z dolu skrubera zawraca sie do zwezki Yentunieigo a czesc po oziebieniu zawraca sie na szczyt skrubera*107 984 10 V X 18 VI U 19 -** , 12 15 14 -QZ 28 20 21 & £ 23 22 26 DN-3, z. 268/80 Cena 45 zl PL