CZ2021447A3 - Device and method for cleaning waste water polluted from cooling, scrubbing and gas cleaning - Google Patents
Device and method for cleaning waste water polluted from cooling, scrubbing and gas cleaning Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2021447A3 CZ2021447A3 CZ2021-447A CZ2021447A CZ2021447A3 CZ 2021447 A3 CZ2021447 A3 CZ 2021447A3 CZ 2021447 A CZ2021447 A CZ 2021447A CZ 2021447 A3 CZ2021447 A3 CZ 2021447A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- water
- column
- stripping
- tars
- outlet
- Prior art date
Links
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 title description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 72
- 239000011269 tar Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 31
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims description 23
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 12
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 10
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 9
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 9
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 4
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 4
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 39
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 6
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N phenanthrene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C=CC2=C1 YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001872 inorganic gas Inorganic materials 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Chemical class 0.000 description 1
- 231100001240 inorganic pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- QWVGKYWNOKOFNN-UHFFFAOYSA-N o-cresol Chemical class CC1=CC=CC=C1O QWVGKYWNOKOFNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000011273 tar residue Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 150000003738 xylenes Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/32—Hydrocarbons, e.g. oil
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/32—Hydrocarbons, e.g. oil
- C02F2101/327—Polyaromatic Hydrocarbons [PAH's]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/34—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
- C02F2103/36—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/34—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
- C02F2103/36—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds
- C02F2103/365—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds from petrochemical industry (e.g. refineries)
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
Předmětem řešení je zařízení a způsob pro kontinuální čištění odpadní vody, zejména odpadní vody z chlazení, vypírky a čištění plynů. Zařízení obsahuje sběrnou akumulační nádrž pro sběr odpadní vody, přičemž výstup ze sběrné akumulační nádrže je spojen se vstupem (1) separátoru (2) dehtů uspořádaného pro sedimentační oddělení dehtů těžších než voda a pro sběr dehtů lehčích než voda na hladině, výstup (7) vody ze separátoru (2) dehtů je spojen přes čerpadlo (10) s horním vstupem stripovací náplňové kolony (14) opatřené ve spodní části vstupem (22) vzduchu opatřeným ohřívačem (21) vzduchu a v horní části výstupem (23) vzduchu opatřeným ohřívačem (24) vzduchu, a výstup (30) vody ze stripovací náplňové kolony (14) je spojen se vstupem sorpční kolony (32).The subject of the solution is a device and a method for continuous wastewater treatment, especially wastewater from cooling, washing and gas cleaning. The device contains a collection storage tank for collecting waste water, while the outlet from the collection storage tank is connected to the inlet (1) of the tar separator (2) arranged for the sedimentation separation of tars heavier than water and for the collection of tars lighter than water on the surface, outlet (7) water from the tar separator (2) is connected via a pump (10) to the upper inlet of the stripping column (14) equipped in the lower part with an air inlet (22) equipped with an air heater (21) and in the upper part with an air outlet (23) equipped with a heater ( 24) of air, and the outlet (30) of water from the stripping packing column (14) is connected to the inlet of the sorption column (32).
Description
Zařízení a způsob pro čištění odpadní vody znečištěné z chlazení, vypírky a čištění plynůDevice and method for cleaning waste water polluted from cooling, scrubbing and gas cleaning
Oblast technikyField of technology
Vynález se týká zařízení a způsobu pro čištění odpadní vody znečištěné organickými látkami, zejména odpadních vod z chlazení, vypírky a čištění plynů, například syntézního plynu při zplynování organických paliv, např. dřevní nebo zemědělské biomasy.The invention relates to a device and a method for cleaning waste water polluted by organic substances, in particular waste water from cooling, scrubbing and gas purification, for example synthesis gas during the gasification of organic fuels, e.g. wood or agricultural biomass.
Dosavadní stav technikyCurrent state of the art
Při chlazení, vypírce a čištění plynů, zejména syntézního plynu, se generuje značné množství odpadní znečištěné vody. Tato voda je znečištěná organickými látkami, zejména polyaromatickými uhlovodíky, fenoly, methylfenoly, anorganickými plyny, pevnými látkami apod. Znečišťující látky přítomné v této odpadní vodě lze rozdělit do tří skupin. První skupinou jsou nerozpustné sloučeniny, zejména klasifikované jako TZL (tuhé znečišťující látky), uhlíkaté částice, popeloviny, emulze organických látek, PAH (polyaromatické uhlovodíky). Druhou skupinou jsou rozpustné netěkavé sloučeniny, což zahrnuje zejména soli organických a anorganických sloučenin, výše vroucí fenoly a kyseliny. A třetí skupinou jsou rozpustné a nerozpustné těkavé složky plynu, zejména BTX (benzen, toluen, xyleny), fenoly, furfural, fenanthren, NH3.During the cooling, scrubber and purification of gases, especially synthesis gas, a considerable amount of polluted waste water is generated. This water is polluted with organic substances, especially polyaromatic hydrocarbons, phenols, methylphenols, inorganic gases, solid substances, etc. The pollutants present in this wastewater can be divided into three groups. The first group are insoluble compounds, mainly classified as TZL (solid pollutants), carbonaceous particles, ash, emulsions of organic substances, PAH (polyaromatic hydrocarbons). The second group are soluble non-volatile compounds, which mainly includes salts of organic and inorganic compounds, higher-boiling phenols and acids. And the third group are soluble and insoluble volatile gas components, especially BTX (benzene, toluene, xylenes), phenols, furfural, phenanthrene, NH 3 .
Takto znečištěnou vodu nelze dlouhodobě skladovat, ani vypouštět do odpadní kanalizace, takže je nutné řešit její kontinuální čištění nebo likvidaci.Water polluted in this way cannot be stored for a long time, nor can it be discharged into the sewage system, so it is necessary to deal with its continuous cleaning or disposal.
Dosud bylo vyvinuto několik způsobů, jak likvidovat vodu znečištěnou výše uvedenými látkami, žádný z nich však není zcela uspokojivý. Jedním z nich je způsob, kdy se znečištěná voda naředí velkým množstvím čisté vody a tato směs se odvádí do kanalizace. Tato praxe není v současné době z ekologického, zdravotního a bezpečnostního hlediska akceptovatelná. Jiný způsob je zachycovat odpadní vody do cisterny a dávkově jí odvážet do spalovny nebezpečného odpadu. Dalším navrženým způsobem likvidace znečištěné vody je adsorpce za mokra na sorbentech na bázi koksu, indukovaná ultrafialovým zářením. Spotřeba elektrické energie při tomto postupuje však relativně vysoká, a přitom stále zbývá určitá část neadsorbovaných sloučenin.So far, several methods have been developed to dispose of water polluted by the above-mentioned substances, but none of them is completely satisfactory. One of them is a method where the polluted water is diluted with a large amount of clean water and this mixture is discharged into the sewer. This practice is currently not acceptable from an ecological, health and safety point of view. Another way is to capture wastewater in a tank and take it in batches to the hazardous waste incinerator. Another proposed way of disposing of polluted water is wet adsorption on coke-based sorbents, induced by ultraviolet radiation. However, the consumption of electrical energy during this process is relatively high, and at the same time a certain part of unadsorbed compounds still remains.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
Cílem předloženého vynálezu je poskytnout zařízení a způsob pro kontinuální čištění odpadních vod, zpravidla z vypírky, čištění a chlazení průmyslových plynů, například generátorového plynu, obsahujících soubor organických polutantů, v rozpuštěné i nerozpuštěné podobě, tuhé znečišťující látky, rozpuštěné plyny a anorganické soli. Se zařízením je možné zajistit vysokou účinnost procesu, a to jak po stránce vysoké schopnosti čistit vodu, tak po stránce účinného získávání energetického obsahu znečišťujících látek pro přímé použití v generátoru plynu za účelem zvýšení množství produkovaného generátorového plynu ve zplynovacím zařízení.The aim of the present invention is to provide a device and a method for continuous wastewater treatment, usually from scrubbers, purification and cooling of industrial gases, for example generator gas, containing a set of organic pollutants, in dissolved and undissolved form, solid pollutants, dissolved gases and inorganic salts. With the device, it is possible to ensure high efficiency of the process, both in terms of high water purification ability and in terms of efficient recovery of the energy content of pollutants for direct use in the gas generator in order to increase the amount of produced generator gas in the gasifier.
Dosavadní způsoby likvidace odpadní vody mají společnou nevýhodu, která spočívá vtom, že likvidují výhřevnou složku směsi voda - dehty, která by při vhodném využití mohla zlepšit energetickou bilanci zplynovacího zařízení. Další společnou nevýhodou je, že všechny uvedené metody jsou velmi nákladné. Předkládaný vynález tyto nevýhody odstraňuje.Existing methods of waste water disposal have a common disadvantage, which is that they dispose of the heating component of the water-tar mixture, which, if used appropriately, could improve the energy balance of the gasification plant. Another common disadvantage is that all the mentioned methods are very expensive. The present invention eliminates these disadvantages.
Předmětem předkládaného vynálezu je zařízení pro kontinuální čištění odpadní vody z chlazení, vypírky a čištění plynů, které obsahuje sběrnou akumulační nádrž pro sběr odpadní vody, přičemž výstup ze sběrné akumulační nádrže je spojen se vstupem separátoru dehtů uspořádaného pro sedimentační oddělení dehtů těžších než voda a pro sběr dehtů lehčích než voda na hladině, výstup vody ze separátoru dehtů je spojen přes čerpadlo s horním vstupem stripovací náplňové kolonyThe subject of the present invention is a device for the continuous purification of waste water from cooling, scrubbing and gas purification, which contains a collecting storage tank for collecting waste water, while the output from the collecting storage tank is connected to the input of a tar separator arranged for the sedimentation separation of tars heavier than water and for collection of tars lighter than water on the surface, the water output from the tar separator is connected via a pump to the upper inlet of the stripping packing column
- 1 CZ 2021 - 447 A3 opatřené ve spodní části vstupem vzduchu opatřeným ohřívačem vzduchu a v horní části výstupem vzduchu opatřeným ohřívačem vzduchu, a výstup vody ze stripovací náplňové kolony je spojen se vstupem sorpční kolony.- 1 CZ 2021 - 447 A3 equipped in the lower part with an air inlet equipped with an air heater and in the upper part with an air outlet equipped with an air heater, and the water outlet from the stripping packing column is connected to the inlet of the sorption column.
Separátorem dehtů může být například lamelový usazovák s intenzifiko vanou usazovací plochou.The tar separator can be, for example, a lamella settler with an intensified settling surface.
Výstupy dehtů mohou být s výhodou spojeny se spalovací komorou nebo generátorem plynu nebo zařízením na termickou regenerativní nebo rekuperativní oxidaci.The tar outputs can be advantageously connected to a combustion chamber or a gas generator or a device for thermal regenerative or recuperative oxidation.
Výstup vzduchu ze stripovací náplňové kolony je opatřený ohřívačem plynů za účelem zvýšení teploty vzduchu bezpečně nad rosný bod, aby v dalším potrubí nedocházelo ke kondenzaci vodní páry a těkavých látek.The air outlet from the stripping packing column is equipped with a gas heater in order to raise the air temperature safely above the dew point, so that water vapor and volatile substances do not condense in the next pipeline.
Výstup plynů ze stripovací náplňové kolony opatřený ohřívačem plynů je s výhodou napojen na zařízení pro likvidaci těkavých látek. Takovým zařízením může být spalovací komora, zařízení na termickou regenerativní nebo rekuperativní oxidaci nebo s výhodou generátor plynu, v kterém se výhřevná složka těkavých látek energeticky využije. V tomto případě se vzduch s desorbovanými těkavými látkami přivádí do generátoru plynu jako vzduch zplynovací.The gas outlet from the stripping packing column equipped with a gas heater is preferably connected to a device for the disposal of volatile substances. Such a device can be a combustion chamber, a device for thermal regenerative or recuperative oxidation or preferably a gas generator in which the heating component of volatile substances is used energetically. In this case, air with desorbed volatile substances is supplied to the gas generator as gasification air.
Kolona je obecně nádoba opatřená otevřeným vstupem a otevřeným výstupem, a uspořádaná tak, aby tekutina protékala nádobou od vstupu k výstupu. Kolona může být naplněna náplní.A column is generally a vessel provided with an open inlet and an open outlet, and arranged so that fluid flows through the vessel from inlet to outlet. The column can be filled with filler.
Náplní náplňové kolony je inertní materiál zvětšující kontaktní plochu, kterým mohou být například Berlova sedla, Raschigovy kroužky, PALL kroužky.The filling of the packing column is an inert material that increases the contact area, which can be, for example, Berl saddles, Raschig rings, PALL rings.
Sorpční kolona ve výhodném provedení obsahuje sorbent, kterým je s výhodou sorbent na bázi aktivního uhlí, výhodněji o velikosti částic v rozmezí 2 až 5 mm.The sorption column in a preferred embodiment contains a sorbent, which is preferably a sorbent based on activated carbon, more preferably with a particle size in the range of 2 to 5 mm.
Výstup sorpční kolony může být s výhodou veden na vstup akumulační sběrné nádrže, nebo na výstup přečištěné vody ze zařízení.The output of the sorption column can preferably be led to the input of the storage collection tank, or to the output of purified water from the device.
Dalším předmětem předkládaného vynálezu je způsob kontinuálního čištění odpadní vody z chlazení, vypírky a čištění plynů, kde se voda vede do separátoru dehtů, v němž se sedimentací oddělí dehty těžší než voda a oddělením na hladině se oddělí dehty lehčí než voda, následně se voda ze separátoru dehtů vede pomocí čerpadla do stripovací náplňové kolony, kde se uvede do kontaktu s protiproudně vedeným stripovacím vzduchem, ze stripovací náplňové kolony se pak voda vede do sorpční kolony, kde se na sorbentu zachytí zbytek organických sloučenin a pevných látek.Another object of the present invention is a method of continuous purification of waste water from cooling, scrubbing and gas purification, where the water is led to a tar separator, in which tars heavier than water are separated by sedimentation and tars lighter than water are separated by separation on the surface, subsequently the water from of the tar separator is led by a pump to the stripping packing column, where it is brought into contact with the counter-flow stripping air, from the stripping packing column the water is then led to the sorption column, where the rest of the organic compounds and solids are captured on the sorbent.
S výhodou se dehty a odloučené pevné částice ze separátoru dehtů spálí ve spalovací komoře nebo zplyní v generátoru plynu. Výhřevnost dehtů je v průměru 28 MJ/kg a využitím ve spalovací komoře nebo generátoru plynu značně přispívají k vylepšení tepelné účinnosti kotle či generátoru plynu.Preferably, the tars and separated solid particles from the tar separator are burned in a combustion chamber or gasified in a gas generator. The calorific value of tars is on average 28 MJ/kg, and when used in a combustion chamber or gas generator, they greatly contribute to improving the thermal efficiency of the boiler or gas generator.
Do spalovací komory se přivádí dehty a nadstechiometrické množství vzduchu, a probíhá tam spalování vedoucí k produkci tepla. V generátoru plynu se dehty částečně spalují (produkce tepla a úspora primárního paliva), a částečně odpaří a krakují (zvýšení produkce plynů v generátoru plynu).Tars and an over-stoichiometric amount of air are fed into the combustion chamber, where combustion takes place leading to the production of heat. In the gas generator, the tars are partially burned (heat production and saving of primary fuel), and partially vaporized and cracked (increased gas production in the gas generator).
Stripovací vzduch se před vstupem do stripovací náplňové kolony s výhodou ohřívá na teplotu v rozmezí 50 až 90 °C a na výstupu ze stripovací náplňové kolony s výhodou ohřívá na teplotu v rozmezí 120 až 200 °C. Ohřátím se zvýší teplota plynu nad jeho rosný bod, aby v dalším potrubí nedocházelo ke kondenzaci vodní páry a těkavých látek.The stripping air is preferably heated to a temperature in the range of 50 to 90°C before entering the stripping packing column and preferably heated to a temperature in the range of 120 to 200°C at the exit from the stripping packing column. Heating increases the temperature of the gas above its dew point so that water vapor and volatile substances do not condense in the next pipeline.
-2CZ 2021 - 447 A3-2CZ 2021 - 447 A3
S výhodou se následně stripovací plyn s těkavými látkami vede do zařízení, ve kterém se těkavé látky spálí nebo zplyní, tedy s výhodou do spalovací komory nebo do generátoru plynu.Advantageously, the stripping gas with volatile substances is subsequently led to a device in which the volatile substances are burned or gasified, i.e. preferably to a combustion chamber or to a gas generator.
S výhodou se znečištěná voda před vstupem do stripovací náplňové kolony předehřeje na teplotu v rozmezí 50 až 90 °C, protože zvýšení její teploty značně zvyšuje rychlost desorpce těkavých látek. Desorpcí ve stripovací náplňové koloně dochází k většinovému odstranění polyaromatických uhlovodíků typu benzen až fenanthren, to znamená monocyklické až tricyklické PAH. Rovněž dochází k většinové desorpci kyslíkatých látek fenolového a obdobného typu, alifatických uhlovodíků a rozpuštěných anorganických plynů typu amoniak, sulfan, oxid uhličitý. Stripováním se rovněž z vody účinně desorbují pesticidy.Preferably, the polluted water is preheated to a temperature in the range of 50 to 90 °C before entering the stripping packing column, because an increase in its temperature greatly increases the rate of desorption of volatile substances. By desorption in the stripping packed column, the majority of polyaromatic hydrocarbons of the benzene to phenanthrene type, i.e. monocyclic to tricyclic PAHs, are removed. There is also the majority of desorption of phenolic and similar oxygenated substances, aliphatic hydrocarbons and dissolved inorganic gases such as ammonia, sulfane, carbon dioxide. Stripping also effectively desorbs pesticides from the water.
Výhodné provedení ohřevu vody z hlediska tepelné bilance je způsob, kdy se surová voda před vstupem do stripovací kolony zavede do účinného rekuperátoru, v kterém se předehřeje na teplotu 40 až 80 °C teplem vody vytékající ze stripovací kolony, a před vstupem do kolony se dále dohřeje na teplotu 50 až 90 °C v dalším tepelném výměníku. Jak tepelný výměník na dohřev vody, tak i tepelné výměníky na ohřev stripovacího vzduchu jsou napojeny na teplovodní nebo horkovodní systém technologie.An advantageous way of heating water from the point of view of the heat balance is the way in which the raw water before entering the stripping column is introduced into an efficient recuperator, in which it is preheated to a temperature of 40 to 80 °C by the heat of the water flowing from the stripping column, and before entering the column it is further it heats up to a temperature of 50 to 90 °C in another heat exchanger. Both the heat exchanger for reheating the water and the heat exchangers for heating the stripping air are connected to the hot water or hot water system of the technology.
Energeticky výhodné je, pokud způsob zahrnuje následný krok spálení nasyceného sorbentu ve spalovací komoře nebo zplynění v generátoru plynu. Typická výhřevnost samotného sorbentu (aktivního uhlí) je 32 MJ/kg (sušina), typická výhřevnost zachycených organických látek (typicky fenolické látky, polyaromatické uhlovodíky (PAH), zbytky dehtů) je cca 28 MJ/kg. Uhlíkatý sorbent, jako nej vhodnější pro tyto účely, má v podstatě stejnou matrici jako biopaliva použitá jako palivo v generátoru plynu, takže se stejně ochotně zúčastní zplyňovacího režimu v generátoru plynu a přemění na generátorový plyn, a včetně sorbovaných organických látek pomůže zvýšit jeho účinnost.It is energetically advantageous if the method includes a subsequent step of burning the saturated sorbent in a combustion chamber or gasification in a gas generator. The typical calorific value of the sorbent itself (activated carbon) is 32 MJ/kg (dry matter), the typical calorific value of captured organic substances (typically phenolic substances, polyaromatic hydrocarbons (PAH), tar residues) is approx. 28 MJ/kg. The carbon sorbent, as the most suitable for these purposes, has basically the same matrix as the biofuels used as fuel in the gas generator, so it will just as readily participate in the gasification regime in the gas generator and convert into generator gas, and including sorbed organic substances will help increase its efficiency.
Výhoda sorpční kolony na konci čisticího procesuje také v tom, že obzvláště fenolické látky, ale i PAH vyšší molekulové hmotnosti během ohřevu a setrvání v sorpční koloně částečně polymerují a vylučují se do vody v podobě pevných, nerozpustných látek. Sorpční kolona působí jako bariérový filtr a při vhodné zrnitosti sorbentu dokonale filtruje jak tyto polymemí částice, tak i nerozpuštěné částice ze surové vody. Vyčištěná voda by měla opouštět sorpční kolonu čirá, bez zákalu.The advantage of the sorption column at the end of the cleaning process is also that especially phenolic substances, but also PAHs of higher molecular weight during heating and remaining in the sorption column partially polymerize and are excreted into the water in the form of solid, insoluble substances. The sorption column acts as a barrier filter and perfectly filters both these polymeric particles and undissolved particles from the raw water with the appropriate granularity of the sorbent. The purified water should leave the sorption column clear, without turbidity.
Další výhodou sorpční kolony je, že sorbent, obzvláště uhlíkatý, obsahuje z principu svého vzniku oxidy alkalických kovů, a ty při svém rozpouštění v protékající vodě snižují její kyselost. Prací voda je v podstatě vždy kyselá, protože kromě jiných organických látek vypírá z plynu kyseliny, obzvlášť kyselinu octovou a kyselinu mravenčí, které způsobují značnou kyselost znečištěné vody.Another advantage of the sorption column is that the sorbent, especially the carbonaceous one, contains alkali metal oxides from the principle of its formation, and when dissolved in the flowing water, these reduce its acidity. Washing water is basically always acidic because, in addition to other organic substances, it washes acids from the gas, especially acetic acid and formic acid, which cause a significant acidity of the polluted water.
Přínosem předloženého vynálezu je efektivnější využití veškerých výhřevných látek zachycených ze surové vody a to jak rozpuštěných, nerozpuštěných, vykondenzovaných i pevných látek. V součinnosti s možným energetickým využitím použitého sorbentu se zvyšuje účinnost generátoru plynu nebo spalovacího zařízení a šetří původní vstupní palivo. Hlavním přínosem je však účinné vyčištění surové, nasycené vody a možnost jejího dalšího použití v technologickém okruhu.The benefit of the present invention is the more efficient use of all heating substances captured from raw water, both dissolved, undissolved, condensed and solid substances. In cooperation with the possible energy use of the used sorbent, the efficiency of the gas generator or combustion device increases and the original input fuel is saved. However, the main benefit is the effective cleaning of raw, saturated water and the possibility of its further use in the technological circuit.
Objasnění výkresůClarification of drawings
Obr. 1 schematicky znázorňuje zařízení popsané v příkladu provedení.Giant. 1 schematically shows the device described in the exemplary embodiment.
CZ 2021 - 447 A3CZ 2021 - 447 A3
Příklad uskutečnění vynálezuAn example of the implementation of the invention
Jedna možná konstrukce zařízení je znázorněna na obr. 1. Zařízení sestává ze tří základních okruhů: okruh sběru odpadní vody a odlučování dehtů těžších než voda a lehčích než voda; okruh stripovací kolony, kde se z částečně vyčištěné vody odlučuje většina těkavých látek rozpuštěných ve vodě; a okruh sorpční kolony, kde se na vhodném sorbentu zachycují zbytky organických polyaromatických a fenolických látek a rovněž nerozpuštěné látky unášené vodou.One possible design of the device is shown in Fig. 1. The device consists of three basic circuits: a circuit for collecting waste water and separating tars heavier than water and lighter than water; the circuit of the stripping column, where most of the volatile substances dissolved in the water are separated from the partially purified water; and the sorption column circuit, where residues of organic polyaromatic and phenolic substances and also undissolved substances entrained by water are captured on a suitable sorbent.
Odpadní voda z okruhu chlazení a čištění plynu znečištěná dehty se přivádí vstupem 1 do separátoru 2 dehtů, což může být například lamelový usazovák s intenzifikovanou usazovací plochou. Těžké dehty usazené u dna separátoru 2 odcházejí potrubím 3 do sběrné nádrže 4, a z ní jsou regulovaně odváděny pomocí čerpadla potrubím k dalšímu energetickému využití zpět do generátoru plynu nebo kotle (není zobrazeno). Dehty lehčí, než voda se usazují na hladině separátoru 2 a jsou přelivem 5 a následně potrubím (výstupem) 6 odváděny do sběrné nádrže 4, a jsou z ní rovněž odváděny výše uvedeným čerpadlem a potrubím do generátoru plynu nebo kotle. Hlavní proud vody již zbavený usazených dehtů ode dna a z hladiny, znečištěný hlavně rozpuštěnými dehty a dalšími polutanty, se odvádí z výstupu 7 separátoru 2 pomocí čerpadla 10 přes rekuperátor 11 do tepelného výměníku 12, v němž je voda ohřátá na vhodnou stripovací teplotu v rozmezí 50 až 90 °C. Z tepelného výměníku 12 se voda přivede do trysek 13 stripovací kolony 14, ve které smáčí náplň 15. Náplní mohou být Berlova sedla, Raschigovy kroužky apod. Ventilátor 20 vhání přes tepelný výměník 21 vzduch ohřátý na teplotu v rozmezí 50 až 90 °C do vstupu 22 stripovací kolony 14. Tento vzduch teče v protiproudu proti stékající vodě a desorbuje do sebe výše jmenované těkavé látky. Z výstupu 23 stripovací kolony prochází vzduch, obsahující vodní páru a desorbované těkavé látky, dalším tepelným výměníkem 24, kde se mu dále zvýší teplota na 120 až 200 °C k zamezení pozdější kondenzace, a z výstupu 25 výměníku 24 vstupuje do generátoru plynu, kotle nebo RTO zařízení jako zplyňovací nebo spalovací vzduch (nezobrazeno). Tepelné výměníky 12. 21 a 24 zajišťující ohřev vody a vzduchu pro stripovací kolonu 14 jsou připojeny na tepelnou síť technologie 26 provozu.Tar-contaminated waste water from the cooling and gas cleaning circuit is fed through inlet 1 to the tar separator 2, which can be, for example, a lamellar settler with an intensified settling surface. The heavy tars settled at the bottom of the separator 2 go through the pipe 3 to the collection tank 4, and from there they are regulated by a pump through the pipe for further energy use back to the gas generator or boiler (not shown). Tars lighter than water settle on the surface of the separator 2 and are drained to the collection tank 4 through the overflow 5 and then through the pipe (outlet) 6, and are also drained from it by the above-mentioned pump and pipe to the gas generator or boiler. The main stream of water, already freed of settled tars from the bottom and from the surface, polluted mainly by dissolved tars and other pollutants, is diverted from outlet 7 of separator 2 by means of pump 10 through recuperator 11 to heat exchanger 12, in which the water is heated to a suitable stripping temperature in the range of 50 up to 90 °C. From the heat exchanger 12, water is fed to the nozzles 13 of the stripping column 14, in which the filling 15 is wetted. The filling can be Berl saddles, Raschig rings, etc. The fan 20 blows air heated to a temperature in the range of 50 to 90 °C through the heat exchanger 21 into the inlet 22 stripping columns 14. This air flows countercurrently against the flowing water and desorbs the aforementioned volatile substances into itself. From the outlet 23 of the stripping column, the air, containing water vapor and desorbed volatile substances, passes through another heat exchanger 24, where its temperature is further increased to 120 to 200 °C to avoid later condensation, and from the outlet 25 of the exchanger 24 it enters the gas generator, boiler or RTO equipment as gasification or combustion air (not shown). The heat exchangers 12, 21 and 24 providing heating of water and air for the stripping column 14 are connected to the heat network of the technology 26 of operation.
Voda zbavená těkavých látek po průchodu náplní 15 stripovací kolony 14 vytéká výstupem 30 a vstupuje jako „teplý proud“ do druhé větve rekuperátoru 11. kde svým zbylým teplem předehřívá „studený proud“ surové vody před vstupem do stripovací kolony 14. Z výstupu 31 rekuperátoru voda proudí do sorpční kolony 32 naplněné sorbentem 33. Výška hladiny vody 34 nad sorbentem 33 zajišťuje potřebný „filtrační tlak“ pro průtok náplní sorbentu. Voda po průchodu sorbentem je zbavena většiny organických i anorganických polutantů a přes perforované dno 35 a výstup 36 vytéká do návratového potrubí 37 do sběrné nádrže (nezobrazeno). V případě, že je nastaven příliš velký průtok v okruhu čištění vody nebo došlo již k určitému zanesení sorbentu, část vody odtéká ze sorpční kolony 32 přepadem 38 přímo do sběrného potrubí 37.Water freed of volatile substances after passing through the filling 15 of the stripping column 14 flows out through the outlet 30 and enters as a "warm stream" into the second branch of the recuperator 11, where it preheats the "cold stream" of raw water with its remaining heat before entering the stripping column 14. From the outlet 31 of the recuperator, water flows into the sorption column 32 filled with sorbent 33. The height of the water level 34 above the sorbent 33 ensures the necessary "filtration pressure" for the flow of the sorbent filling. After passing through the sorbent, the water is freed from most organic and inorganic pollutants and flows through the perforated bottom 35 and outlet 36 into the return pipe 37 to the collection tank (not shown). In the event that the flow rate in the water purification circuit is set too high or there has already been some clogging of the sorbent, part of the water flows from the sorption column 32 through the overflow 38 directly into the collection pipe 37.
Nasycenost sorbentu 33 a snížení účinnosti sorpce signalizuje postupně se zbarvující voda, avšak správné posouzení nasycení je možné jen rozborem a analýzou znečišťujících látek. Pokud přítomnost znečišťujících látek stoupne nad přípustnou mez, tak je třeba zajistit výměnu sorbentu. V tom případě se sorbent včetně zachycených polutantů může použít jako výhřevná složka a přidat do paliva kotle, generátoru plynu apod., a tím způsobem dokonale zlikvidovat nebo regenerovat či reaktivovat známými postupy.The saturation of the sorbent 33 and the reduction of the sorption efficiency are signaled by the gradually changing color of the water, but a correct assessment of the saturation is possible only by analyzing and analyzing the pollutants. If the presence of pollutants rises above the permissible limit, it is necessary to ensure the replacement of the sorbent. In that case, the sorbent, including the trapped pollutants, can be used as a heating component and added to the fuel of boilers, gas generators, etc., and in this way completely disposed of or regenerated or reactivated by known procedures.
Stupeň vyčištění vody je dán jednak dimenzováním velikosti stripovací kolony 14 a jejím provozním režimem a jednak druhem a kvalitou sorbentu 33 v sorpční koloně 32 a četností jeho výměny. V extrémním případě lze vodu zbavit až 99 % těkavých látek a téměř 100 % pevných nerozpuštěných látek. O úrovni vyčištění rozhoduje často i ekonomické kritérium.The degree of water purification is determined on the one hand by the dimensioning of the size of the stripping column 14 and its operating mode, and on the other hand by the type and quality of the sorbent 33 in the sorption column 32 and the frequency of its replacement. In an extreme case, up to 99% of volatile substances and almost 100% of solid suspended substances can be removed from the water. The level of cleaning is often determined by an economic criterion.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2021-447A CZ2021447A3 (en) | 2021-09-21 | 2021-09-21 | Device and method for cleaning waste water polluted from cooling, scrubbing and gas cleaning |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2021-447A CZ2021447A3 (en) | 2021-09-21 | 2021-09-21 | Device and method for cleaning waste water polluted from cooling, scrubbing and gas cleaning |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ309390B6 CZ309390B6 (en) | 2022-11-09 |
| CZ2021447A3 true CZ2021447A3 (en) | 2022-11-09 |
Family
ID=83899252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2021-447A CZ2021447A3 (en) | 2021-09-21 | 2021-09-21 | Device and method for cleaning waste water polluted from cooling, scrubbing and gas cleaning |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2021447A3 (en) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7235172B2 (en) * | 2004-02-25 | 2007-06-26 | Conocophillips Company | Olefin production from steam cracking using process water as steam |
| US20090188867A1 (en) * | 2008-01-30 | 2009-07-30 | Dinh-Cuong Vuong | Methods and systems for processing waste water |
| CN104193107B (en) * | 2014-09-16 | 2016-02-03 | 王茜茜 | A kind for the treatment of process of tar and waste water |
| WO2016193337A1 (en) * | 2015-06-04 | 2016-12-08 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method of treating water coming from a fischer-tropsch reactor |
-
2021
- 2021-09-21 CZ CZ2021-447A patent/CZ2021447A3/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ309390B6 (en) | 2022-11-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4594821B2 (en) | Purification method of gasification gas | |
| RU2482159C2 (en) | Apparatus for producing pyrolysis product | |
| RU2591146C2 (en) | Method and device for process water treatment | |
| WO2001005489A1 (en) | Apparatus and method for cleaning acidic gas | |
| CN106439843B (en) | Petrochemical industry not recovering discarded material harmless treatment process | |
| KR101365116B1 (en) | Gas purifying apparatus using molten metal | |
| US3890207A (en) | Air and water pollution control | |
| JP2010501332A (en) | Wet gas cleaning process | |
| SE454846B (en) | SET AND DEVICE FOR CLEANING A POLLUTION AMOUNTED OF HOT GAS FLOW | |
| CZ2021447A3 (en) | Device and method for cleaning waste water polluted from cooling, scrubbing and gas cleaning | |
| KR20140045354A (en) | Method for gasifying solid raw material containing carbon | |
| CN107787245B (en) | Method for removing mercury from flue gas of combustion plant | |
| CZ35477U1 (en) | Equipment for treating contaminated waste water by cooling, scrubbing and gas cleaning | |
| CN111087113A (en) | System and method for co-processing coal chemical industry wastewater and waste gas | |
| JP2012107110A (en) | Method for treating gas-treatment drainage, gasification apparatus of carbonaceous material, and method for treating carbonaceous material | |
| CN114409170B (en) | Water-oil ammonia-sulfur residue separation system and method for phenol-ammonia wastewater treatment | |
| US5580426A (en) | Water and organic constituent separator and stripper system and method | |
| CN210701657U (en) | Device for treating organic pollution solid waste through cascade thermal desorption | |
| CN109437350B (en) | Chemical three-waste comprehensive treatment system and method | |
| CN111649331A (en) | High-efficient rubbish pyrolytic processing system | |
| RU2107712C1 (en) | Method and apparatus for treating combustion gas | |
| JP7242774B2 (en) | Exhaust gas treatment equipment and exhaust gas treatment method | |
| CN217173497U (en) | Water-oil ammonia-sulfur residue mother liquor separation tank for phenol-ammonia wastewater treatment and system thereof | |
| RU2130209C1 (en) | Radioactive fossil-material waste recovery process | |
| RU2778395C1 (en) | Method for producing methanol from waste water and unit for producing methanol from waste water |