WO1986000332A1 - Method for the separation of water obtained form a coking process into a small high salt content fraction and a large low salt content fraction - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for separating the coal water obtained in the coking process into a small salt-rich and a large salt-poor fraction according to the preamble of claim 1.
- the approximately 80 ° C hot gas coming from the riser pipe is cooled in the receiver by means of circulated gas condensates to the dew point at approximately 80 ° C. Only a part of the fixed salts get into the circulating condensate, the rest goes with the gas into the cooler condensates, so that a division of the gas condensates into a salt-containing and a salt-free fraction is not possible.
- the invention is therefore based on the object to remove the fixed salts not deposited during the template spraying before the gas condensation in the precoolers from the gas, so that the majority of the water obtained in the coking is salt-free and after further cleaning steps as process water in the To be able to reduce coke oven operations.
- the invention will be described in more detail with reference to the drawing.
- the figure shows schematically the gas cleaning after the coke ovens.
- the circulation of the tar and water condensed in the template 1 takes place via line 2 to the tar separator 3 and further via line 4 back to the template 1.
- the gas flow enters the precooler 6 from the template 1 through the electrostatic filter 5.
- the outflow of the electrostatic filter 5 is conducted via line 7 into the template circuit, for example into the tar separator 3.
- a condensate is obtained in the pre-coolers 6, which is practically free of fixed salts and is further processed separately.
- Part of the precooler condensate is fed via line 8 into the receiver circuit, e.g. as shown here, returned to the template 1, since in addition to the coal water, the water vapor is condensed out, which was previously evaporated in the template 1 to cool the hot raw gas.
- the amount of water drawn off from the supply circuit through line 9 can, for example, be freed from its volatile pollutants in a stripper and, with the addition of lime, sodium hydroxide solution or sodium carbonate, also from fixed ammonia and removed after de-phenolization. Since this is a comparatively small amount of water, this solution can also be evaporated to recover the fixed salts as a solid.
- the condensate obtained in the pre-coolers is freed of its volatile pollutants, if necessary after use in gas cleaning, and can be used after further biological cleaning, reverse osmosis, after de-phenolization or cleaning with activated carbon as process water, e.g. for coke quenching or as cooling water , used in the coking plant.
- naphthalene deposits can occur in the precoolers 6 in the method according to the invention, fractional condensation of the gases is carried out in a number of precoolers 6 according to one embodiment of the invention.
- the gas in the first cooler is only cooled to such an extent that the condensed (at about 70 ° C) amount of water can be used as process water.
- a second cooler is sprinkled with tar or a tar-ammonia / water mixture to prevent naphthalene deposits.
- the outlet of the second cooler is then fed through line 8 into the template circuit, e.g. returned to template 1, 1.
Description
Verfahren zur Auftrennung des beim Verkoküngsprozeß anfallenden Wassers in eine kleine salzreiche und eine große salzarme Fraktion
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auftrennung des beim Verkokungsprozeß anfallenden Kohlewassers in eine kleine salzreiche und eine große salzarme Fraktion gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der Verkokung von Kohle fallen im allgemeinen pro Tonne Kohle 140 1 Kohlewasser an, die zu etwa 100 1 aus der ursprünglichen Kohlenfeuchte stammen und zu etwa 40 1 sich bei der Verkokung gebildet haben. Außerdem werden bei der Verkokung neben flüchtigen Schadstoffen, wie beispielsweise NH3, H2S und HCN, auch sogenannte fixe Salze, wie hauptsächlich z.B. NH4Cl gebildet, die sich im Gaskondensat lösen und durch desorptive Prozesse nicht daraus wieder entfernt werden können. Daher ist es bisher nicht möglich, das nach Reinigungsstufen, wie beispielsweise Entphenolung oder Strippen im Abtreiber, anfallende Gaskondensat wieder als Brauchwasser zu verwenden, weil seine Salzfracht auch nach dem Entbinden des fixen Ammoniaks mit Kalk oder Alkali unverändert hoch bleibt.
Üblicherweise wird auf der Kokerei das aus dem Steigrohr kommende, etwa 80ºC heiße Gas in der Vorlage durch im Kreislauf geführte Gaskondensate bis zum Taupunkt bei etwa 80°C abgekühlt.
Dabei gelangen die fixen Salze nur zu einem Teil in das Kreislaufkondensat, der Rest gelangt mit dem Gas in die Kühlerkondensate, so daß eine Aufteilung der Gaskondensate in eine salzhaltige und ein salzfreie Fraktion nicht möglich ist.
Es ist zwar ein Verfahren zur Gewinnung eines an fixen Salzen freien Kondensats bekannt, bei dem das Rohgas zwischen Vorlage und Vorkühlern gewaschen wird, um die fixen Salze aus dem Gas abzuscheiden (US-PS 1 747 616). Eine Untersuchung dieser aus dem Jahre 1922 stammenden Arbeitsweise zeigte jedoch, daß diese Arbeitsweise keinen Erfolg hat, da die fixen Salze in Form von Aerosolen vorliegen, die in einem Waschprozeß nicht abgeschieden werden können.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die bei der Vorlagenbedüsung nicht abgeschiedenen fixen Salze vor der Gaskondensation in den Vorkühlern aus dem Gas zu entfernen, um so den größsten Teil des bei der Verkokung anfallenden Wassers salzfrei zu gewinnen und nach weiteren Reinigungsschritten als Brauchwasser in den Kokereibetrieb zurückführen zu können.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Verbesserungen erfolgen gemäß den Merkmalen der Unteransprüche.
Indem man die Kokereirohgase zwischen Vorlage und Vorkühlern ein Elektrofilter passieren läßt, werden die fixen Salze zu über 96 % aus dem wasserdampfgesättigten Rohgas abgeschieden.
Anhand der Zeichnung sei die Erfindung näher beschrieben. Die Figur stellt schematisch die Gasreinigung nach den Koksöfen dar.
Der Kreislauf des in der Vorlage 1 kondensierten Teers und Wassers erfolgt über Leitung 2 zum Teerscheider 3 und weiter über Leitung 4 zurück zur Vorlage 1. Der Gasström tritt dagegen aus der Vorlage 1 durch das Elektrofilter 5 in die Vorkühler 6 ein. Der Ablauf des Elektrofilters 5 wird über Leitung 7 in den Vorlagenkreislauf, beispielsweise in den Teerscheider 3, geführt. In den Vorkühlern 6 wird ein Kondensat gewonnen, das praktisch frei von fixen Salzen ist und getrennt weiterbehandelt wird.
Ein Teil der Vorkühlerkondensate wird über Leitung 8 in den Vorlagenkreislauf, z.B. wie hier dargestellt, in die Vorlage 1, zurückgeführt, da neben dem Kohlewasser auch der Wasserdampf auskondensiert wird, der vorher in der Vorlage 1 zum Kühlen des heißen Rohgases verdampft worden ist.
Bei dieser Arbeitsweise kommt es jedoch zu einer Anreicherung der fixen Salze im Vorlagenkreislauf, die zu Schwierigkeiten bei der Teerabscheidung führen kann. Deshalb wird kontinuierlich durch Leitung 9 eine dem Anreicherungsgrad entsprechende Flüssigkeitsmenge aus dem Vσrlagenkreislauf abgezogen. Diese Menge wird durch zusätzlich durch Leitung 8 zurückgeführtes Kühlerkondensat ausgeglichen.
Die durch Leitung 9 aus dem Vorlagenkreislauf abgezogene Wassermenge kann beispielsweise in einem Abtreiber von ihren flüchtigen Schadstoffen und bei Zugabe von Kalk, Natronlauge oder Natriumkarbonat auch von fixem Ammoniak befreit und nach einer Entphenolung abgeleitet werden. Da es sich um eine vergleichsweise geringe Wassermenge handelt, kann diese Lösung auch eingedampft werden, um die fixen Salze als Feststoff zu gewineen.
Das in den Vorkühlern gewonnene Kondensat wird, gegebenenfalls nach einer Verwendung in der Gasreinigung, von seinen flüchtigen Schadstoffen befreit und kann nach einer weitergehenden biologischen Reinigung, einer umgekehrten Osmose, nach einer Entphenolung oder einer Reinigung mit Aktivkohle als Brauchwasser, beispielsweise zum Kokslöschen oder als Kühlwasser, in der Kokerei verwendet werden.
Da es beim erfindungsgemäßen Verfahren zu Naphthalinablagerungen in den Vorkühlern 6 kommen kann, wird nach einer Ausführungsform der Erfindung eine fraktionierende Kondensation der Gase in mehreren Vorkühlern 6 durchgeführt. Dabei wird das Gas im ersten Kühler nur soweit abgekühlt, daß die auskondensierte (bei etwa 70ºC) Wassermenge als Brauchwasser genutzt werden kann. Bei der Kühlung auf Umgebungstemperatur wird ein zweiter Kühler mit Teer oder einem Teer-Ammoniak- wassergemisch berieselt, um Naphthalinablagerungen zu vermeiden. Der Ablauf des zweiten Kühlers wird dann durch Leitung 8 in den Vorlagenkreislauf, z.B. in die Vorlage 1, 1zurückgeführt.
Die folgende Tabelle zeigt die Wirkung des erfindungsgemäßen Elektrofilters auf die Gaszusammensetzung zwischen Vorlage 1 und Vorkühlern 6.
Rohgaszusammensetzung ohne und nach einem Elektrofilter mit den folgenden technischen Daten: Höhe: 6,5 m; Durchmesser: 1,08 m; Unterteilung in 55 Waben; Gasdurchsatz: 1.000 m3 i.N./h; Gleichspannung: 57 KV's
vor (ohne) hinter E-Filter E-Filter
Gastemperatur ºC 82 81 Teer über C10H8 g/ /m3 78,1 14,8
H2O g/m3 811,0 765,0 NH3 g/m3 18,6 16,9
H2S g/m3 13,8 13,7CC6H6 g/m3 43,5 37,8 C1 g/m3 1,6 0,06
Claims
1. Verfahren zur Auftrennung des beim Verkokungsprozeß während der Kühlung des heißen Rohgases in der Vorlage und den Vorkühlern anfallenden Wassers in eine kleine salzreiche und eine große salzarme Fraktion, dadurch gekennzeichnet, daß a) das Rohgas nach der Kühlung in der Vorlage zunächst durch ein Elektrofilter geführt wird, bevor es zur weiteren Kühlung in die Vorkühler eintritt, b) das Vorlagenkondensat und der Elektrofilterablauf im Teerscheider zusammengeführt werden, c) das Vorkühlerkondensat teilweise in den Vorlagenkreislauf zurückgeführt wird, während der Rest als salzarme Fraktion weiterbehandelt wird und d) die wäßrige Phase des Teerscheiders teilweise als salzreiche Fraktion weiterbehandelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohgas nach dem Austritt aus einem Elektrofilter in mehreren Vorkühlern fraktioniert gekühlt wird.
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