DD282360A7 - DEVICE FOR ONE IN A WET DISTINCTION COLON - Google Patents
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- DD282360A7 DD282360A7 DD31277588A DD31277588A DD282360A7 DD 282360 A7 DD282360 A7 DD 282360A7 DD 31277588 A DD31277588 A DD 31277588A DD 31277588 A DD31277588 A DD 31277588A DD 282360 A7 DD282360 A7 DD 282360A7
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung fuer eine Reinigungsvorstufe zur Entfernung der bei der Pottasche-Entschwefelung von Braunkohlenschwelgas stoerenden Kohlenwasserstoffen und das NH3 einschlieszlich der Gewinnung der hoeheren Kohlenwasserstoffe als Wertbestandteil. Dies wird dadurch erreicht, dasz das in Verlaengerung des Rohgaseintrittsstutzens montierte Gasverteilungsrohr zum groszen Teil mit im Winkel von 60-70 zur Kolonnenlaengsachse schraeg nach oben gerichteten Gasaustrittsoeffnungen versehen ist. Lotrecht zur Laengsachse des Gasverteilungsrohres ist oberhalb desselben ein System von Vollkegelspruehduesen angeordnet. Parallel zum Gasverteilungsrohr sind teilweise mit OEffnungen versehene Leitbleche fuer Gas und Fluessigkeit angeordnet. Sie reichen seitlich bis an die Kolonnenwand und nach unten in den Sumpf. Die Kammern fuer die Abscheidung der Waschfluessigkeit bzw. Kohlenwasserstoff-Phase erstrecken sich entlang der ueber die gesamte Hoehe der Reinigungsvorstufe reichenden und parallel zur Kolonnenwand verlaufenden Waschlaugepufferraeume und besitzen je eine OEffnung fuer den Eintritt der Waschfluessigkeit bzw. fuer den Eintritt der Kohlenwasserstoff-Phase. Fig. 1{Reinigungsvorstufe; Naszentschwefelungskolonne; Braunkohlenschwelgas; Kohlenwasserstoffe; Rohgaseintrittsstutzen; Gasverteilungsrohr; Gasaustrittsoeffnungen; Kolonnenwand; Sumpf; Abscheidung; Waschfluessigkeit; Waschlaugepufferraeume}The invention relates to a device for a cleaning precursor for removing the hydrocarbons that interfere with the potash desulphurisation of brown coal carbonization gas and the NH3 including the recovery of the higher hydrocarbons as a value component. This is achieved by the fact that the gas distribution pipe mounted in extension of the raw gas inlet nozzle is provided for the most part with upward gas discharge openings at an angle of 60-70 to the column longitudinal axis. Lotrecht to the longitudinal axis of the gas distribution pipe is arranged above it a system of Vollkegelspruehduesen. Parallel to the gas distribution pipe partially provided with OEffnungen baffles for gas and liquid are arranged. They extend laterally to the column wall and down into the sump. The chambers for the separation of the washing liquid or hydrocarbon phase extend along the entire height of the cleaning precursor reaching and running parallel to the column wall Waschlaugepufferraeume and each have a ÖEffnung for the entrance of the washing liquid or for the entry of the hydrocarbon phase. Fig. 1 {cleaning precursor; Naszentschwefelungskolonne; Braunkohlenschwelgas; hydrocarbons; Rohgaseintrittsstutzen; Gas distribution pipe; Gasaustrittsoeffnungen; Column wall; Swamp; deposition; washer fluid; Waschlaugepufferraeume}
Description
1 . Titel der Erfindung 1 . Title of the invention
Vorrichtung für eine Reinigungsvorstufe in einer Naßentschwefelungskolonne 5Device for a purification precursor in a wet desulfurization column 5
2. Anwendungsgebiet der Erfindung 2. Field of the invention
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine Reinigungsvorstufe zur Entfernung der bei der Pottasche Entschwefelung von Braunkohlenschwelgas, aber vor allem in den Folgeprozeßstufen stark störenden höheren Kohlenwasserstoffes und des NH3 mittels H2S - Kondensat einschließlich der Gewinnung der höheren Kohlenwasserstoffe als Wertbestandteil.The invention relates to a device for a cleaning precursor for the removal of the potash desulfurization of lignite smelting gas, but especially in the subsequent process stages severely disturbing higher hydrocarbon and NH 3 by means of H 2 S - condensate including the recovery of higher hydrocarbons as a value component.
3. Charakteristik des bekannten Standes der Technik 3. Characteristic of the known state of the art
Gemäß DE-OS 1 924 052 ist ein Verfahren zum Entfernen von CO2 und/oder H2S aus Spaltgasen sowie von störenden höheren Kohlenwasserstoffen u. a. mittels Pottaschelösung und eineAccording to DE-OS 1 924 052 is a method for removing CO 2 and / or H 2 S from fission gases and of interfering higher hydrocarbons, including by means of Pottaschelösung and a
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bekannt, wobei die Kolonne im Absorptionsteil eine Füllkörperschüttung oder Böden und im Sumpf ein Abscheidersystem enthältApparatus for carrying out the method is known, wherein the column in the absorption part contains a packed bed or trays and in the sump a separator system
Die vom Gasstrom aus vorgeschalteten Apparaten mitgerissenen oder infolge Taupunktunterschreitung gebildeten Tröpfchen The droplets entrained by the gas stream upstream or formed as a result of dew point dropping
Kohlenv/asserstoff--Kondensats sollen mittels eines unmittelbar über dem Eintrittsstutzen des Rohgases geneigt zur Stutzenlängsachse angeordneten Prallblechs aus dem Gasstrom entfernt werden.Coal / condensate condensate should be removed from the gas stream by means of a baffle plate arranged directly above the inlet connection of the raw gas inclined to the nozzle longitudinal axis.
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Der Sumpf der Absorptionskolonne wird durch ein senkrecht montiertes und mit der Kolonnenwand verschweißtes Blech in zwei Kammern geteilt, von denen die größere etwa 70 90 % des Kolonnenquerschnitts einnimmt. Die vom untersten Boden oder von der untersten Füllkörperschicht des Absorptionsteils ablaufende Waschlauge wird zusammen mit dem Kohlenwasserstoff-Kondensat über einen Kaminboden und durch dessen Ablaufrohr in die große Kammer des Sumpfes geleitet. In dieser sollen sich infolge der Verschiedenheit ihrer spezifischen Gewichte die beiden flüssigen Phasen voneinander trennen. Der Stand der schweren v/äßrigen Schicht wird durch einen Stand- oder Trennschichtregler auf einer konstanten Höhe gehalten. Um den Abscheideprozeß möglichst wenig zu stören, taucht das Ablaufrohr des Kaminbodens so weit in die große Kammer ein, daß es unterhalb des Spiegels der wäßrigen Schicht endet. Das Trennblech überragt die Sollhöhe der wäßrigen Schicht um etwa 200 mm. Der kontinuierliche Abzug der wäßrigen Phase aus der großen Kammer erfolgt mittels eines in diesen Abscheiderraum hineinragenden, tiefer als das Ende des Ablaufrohres vom Kaminboden angtjrdneten Abzugstutzens .The bottom of the absorption column is divided by a vertically mounted and welded to the column wall sheet into two chambers, of which the larger occupies about 70 90 % of the column cross-section. The effluent from the bottom or from the lowest packing layer of the absorbent washing liquor is passed together with the hydrocarbon condensate on a chimney tray and through the drain pipe in the large chamber of the sump. In this, due to the difference of their specific weights, the two fluid phases should be separated. The level of the heavy aqueous layer is maintained at a constant level by a static or interface regulator. In order to disturb the deposition process as little as possible, the drain pipe of the chimney tray so far immersed in the large chamber that it ends below the mirror of the aqueous layer. The separating plate projects beyond the desired height of the aqueous layer by about 200 mm. The continuous withdrawal of the aqueous phase from the large chamber takes place by means of a projecting into this Abscheiderraum, deeper than the end of the drain pipe angegtjrdneten from the chimney flue outlet nozzle.
Die kleine Kammer des Sumpfraumes ist zum kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Abzug des Kohlenwasserstoff-Kondensats ebenfalls mit einem Stutzen versehen.The small chamber of the sump space is also provided with a connection for the continuous or discontinuous withdrawal of the hydrocarbon condensate.
Bei dieser beschriebenen Lösung ist von wesentlichem Nachteil, daß die Entfernung der störenden höheren Kohlenwasserstoffe in der gleichen Stufe der Kolonne erfolgt, v/o die eigentliche verfahrenstechnische Aufgabenstellung, nämlich die Entfernung von C0? und/oder H?S aus dem Rohgas, realisiert wird Durch diese einstufige Gestaltung dsr Kolonne gelangen die störenden Begleitstoffe in die Hauptprozeßstufe und beeinträchtigen hier den Absorptionsprozeß für CO bzw. HpS, indem das dispergierte Kohlenwasserstoff-Kondensat anIn this solution described is of substantial disadvantage that the removal of the interfering higher hydrocarbons takes place in the same stage of the column, v / o the actual procedural task, namely the removal of C0 ? and / or H ? S from the raw gas, is realized By this one-stage design of the column enter the interfering impurities in the main process stage and affect the absorption process for CO or HpS here by the dispersed hydrocarbon condensate
den Grenzflächen zwischen Gas und Waschlauge den Stoffübergang behindert, so daß die Reingasqualität ungenügend ist;the interfacial areas between gas and wash liquor hinder the mass transfer, so that the clean gas quality is insufficient;
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außerdem erhöht sich die Schaumneigung des Stoffsystems, wodurch die Durchsatzleistung des gesamten Absorbers limitiert wird.In addition, the foam tendency of the material system increases, whereby the throughput of the entire absorber is limited.
Infolge der einstufigen Ausführung ist auch keine Möglichkeit gegeben, die für die CO- und/oder H S-Absorption in der Hauptstufe und für die Entfernung der höheren Kohlenwasserstoffe unterschiedlichen optimalen Betriebsbedingungen einzustellenAs a result of the single-stage design, there is also no possibility to set the optimum operating conditions for the CO and / or H S absorption in the main stage and for the removal of the higher hydrocarbons
Werden beispielsweise die für eine hohe H_S-Absorptionsrate erforderlichen niedrigen Arbeitstemperaturen eingestellt, fallen die hochsiedenden Kohlenwasserstoffe unterhalb ihres Stockpunktes an und führen zur Zusetzung der Stoffaustauschboden bzw. der Füllkörperschüttung im Absorptionsteil der Kolonne. If, for example, the low working temperatures required for a high H_S absorption rate are set, the high-boiling hydrocarbons fall below their pour point and lead to the addition of the mass transfer tray or the packed bed in the absorption part of the column.
Nachteilig bei der vorgeschlagenen Lösung ist weiterhin, daß der eingesetzte mechanische Vorabscheider für die im Gasstrom mitgeführten Kohlenwasserstoff-Tröpfchen in Form eines schräg gegen die Gasströmung gerichteten Prallblechs völlig unzureichend ist, weil von dessen Außenkante der größte Teil dor Flüssigkeit vom Gasstrom wieder als Entrainment abgelöst wird, bedingt durch die infolge Einschnürung des Strömungsquerschnitts starke Erhöhung der örtlichen Gasgeschwindigkeit. Weiterhin wird durch die Einordnung des Prallblechs in den Strömungsweg des Rohgases eine unakzeptable Druckverlusterhöhung verursacht, die einen erheblichen Energiemehraufwand bei den Rohgasgebläsen erfordert.A disadvantage of the proposed solution is further that the mechanical pre-separator used for the entrained in the gas stream hydrocarbon droplets in the form of an obliquely directed against the gas flow baffle plate is completely insufficient, because of the outer edge of the largest part dor liquid is replaced by the gas stream again as Entrainment , due to the strong increase of the local gas velocity due to constriction of the flow cross-section. Furthermore, the classification of the baffle plate in the flow path of the raw gas causes an unacceptable increase in pressure loss, which requires a considerable energy expenditure in the raw gas blowers.
Da der Schwerkraftabscheider nur als Zweikammerabscheider ohne zusätzliche Abscheideeinbauten ausgeführt ist, wird trotz großem Abscheidervolumen nur eine unvollständige Trennung der dispergierten Kohlenwasserstofftropfchen von der wäßrigen Waschlauge erreicht. Dadurch kommt gs in der nachgeschalteten Waschlauge-Regenerationskolonne und den Wärmeaustauschern zu Betriebsstörungen infolge starker Schaumbildung sowie Verstopfung der Einbauten infolge von Polymerisation der harzbildenden Kohlenwasserstoffe.Since the gravity separator is designed only as Zweikammerabscheider without additional Abscheidideeinbauten, despite large Abscheidervolumen only an incomplete separation of the dispersed hydrocarbon droplets is achieved by the aqueous wash liquor. As a result, gs in the downstream wash liquor regeneration column and the heat exchangers comes to malfunction due to strong foaming and obstruction of the internals due to polymerization of the resin-forming hydrocarbons.
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In DE - OS 2 259 803 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entfernung von COo und HpS aus Gasen u. a. mittels Pottasohelösung vorgeschlagen, wobei die störenden, bei Temperaturerhöhung polymerisierenden Kohlenwasserstoff-Bestandteile der aus der Absorptionskolonne ablaufenden, beladenen Waschlauge in einer zv/ischen dieser und der Regenerationskolonne eingeordneten Mischstrecke oder Extraktionssäule und anschließendem Abscheider oder lediglich einem Abscheider mit einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel versetzt und durch Schwerkrafttrennung entfernt v/erden.DE - OS 2 259 803 discloses a method and apparatus for removing COo and HpS from gases and the like. a. proposed by Pottasohelösung, wherein the disturbing, at elevated temperature polymerizing hydrocarbon constituents of the running from the absorption column, laden wash liquor in a zv / these and the regeneration column arranged mixing section or extraction column and subsequent separator or only a separator with a hydrocarbon solvent and by Gravity separation removed.
Der Schv/erkraf tabscheider ist als Dreikammerabscheider ausgebildet. Gemäß einer besonderen Ausführungsform dieser Erfindung kann die Trennung zwischen Kohlenwasserstoff- und Waschlaugenphase bereits in einer Vorstufe im Sumpf der Absorptionskolonne vorgenommen werden, so daß sich ein eigener Abscheider erübrigt.The Schv / erkraf tabscheider is designed as Dreikammerabscheider. According to a particular embodiment of this invention, the separation between the hydrocarbon and the wash liquor phase can already be carried out in a preliminary stage in the bottom of the absorption column, so that a separate separator is unnecessary.
Nachteilig an dieser Lösung ist, daß die störenden Kohlenwasserstoff-Bestandteile des Rohgases in voller Menge in die Hauptproseßstufe gelangen und diese hinsichtlich erreichbarer Gasreinheit sowie Durchsatzleistung negativ beeinflussen. Auch erhöht sich der apparative Aufwand für die Realisierung des Extraktionsprozesses. Dadurch, daß der in den Kolonnensumpf integrierte Abscheider den spezifischen geometrischen Verhältnissen des Kolonnensumpfraumes nicht angepaßt ist, kann auch keine befriedigende Trennung zwischen Solvat- und Raffinat-Phase erreicht werden.A disadvantage of this solution is that the disturbing hydrocarbon constituents of the raw gas in full amount reach the Hauptproseßstufe and negatively affect them in terms of achievable gas purity and throughput. Also increases the equipment cost for the realization of the extraction process. Due to the fact that the separator integrated in the bottom of the column is not adapted to the specific geometric conditions of the column sump space, no satisfactory separation between solvate and raffinate phase can be achieved either.
Im Preiberger Forschungsheft A 131, Seiten 112 - 144 wird von R. Strobach und H. Boehm in ihrem Beitrag "Theorie und Praxis der Entschwefelung von Schwelgas nach dem Pottascheverfahren unter Normaldruck im VEB Kombinat Espenhain" und im Fachbuch "Technologie und Chemie der Braunkohlenverwertung", VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1962, Seite 554, wird von E. Rammler und H.-J.von Alberti vorgeschlagen, die unterste Stufe der beiden in Reihe geschalteten Naßentschwefelungskolonnen mit abgetriebenemIn Preiberger research booklet A 131, pages 112-144 is by R. Strobach and H. Boehm in their contribution "Theory and practice of desulfurization of carbonization after the potash process under atmospheric pressure in VEB Kombinat Espenhain" and in the textbook "Technology and chemistry of brown coal utilization" , VEB German publishing house for basic industry, Leipzig 1962, page 554, is suggested by E. Rammler and H.-J.von Alberti, the lowest stage of the two in-line wet desulfurization columns with aborted
2S-Kondensat zur Vorv/äsche des Rohgases im Kreislauf zu2S condensate to Vorv / ash of the raw gas in the circuit to
betreiben.operate.
Di.ese Vorstufe besteht aus einer Püllkörperschüttung mit TUllboden-FlUssigkeitsverteiler und ist von der nachfolgenden Absorptionsstufe durch einen Kaminboden getrennt.Di.ese precursor consists of a Püllkörperschüttung with TUllboden fluid distributor and is separated from the subsequent absorption stage by a chimney tray.
Der Nachteil all dieser Lösungen i3t, daß keine konstruktivtechnische Möglichkeit zur Abtrennung der störenden, in der Vorwäsche aus dem Rohgas entfernten höheren Kohlenwasserstoffe aus dem HpS-Kondensat vorgesehen ist, bevor dieses erneut auf den Plüssigkeitsverteiler der Vorwaschstufe aufgegeben wird. Infolge von Mitreißeffekten gelangen Kohlenwasserstoff-/HpS-Kondensattröpfchen mit dem Gasstrom durch den Kaminboden in die darüber angeordneten Absorptionsstufen und von hier aus mit der Waschlauge in die Regeneration. In diesen beiden Hauptprozeßstufen beeinträchtigen die höheren Kohlenwasserstoffe den Verfahrensablauf und deren Effektivität infolge Schäumens und Polymerisation. Weiterhin ergeben sich ökonomische Verluste daraus, daß die höheren Kohlenwasserstoffe, v/ie Mittel- und Leichtöl, nicht als Wertbestandteil gewonnen werden können.The disadvantage of all these solutions i3t that no constructive technical possibility for the separation of the disturbing, in the prewashing from the raw gas removed higher hydrocarbons from the HpS condensate is provided before it is again placed on the Plüssigkeitsverteiler the prewash stage. As a result of Mitreißeffekten reach hydrocarbon / HpS condensate droplets with the gas flow through the chimney tray in the absorption stages arranged above and from here with the wash liquor in the regeneration. In these two main process stages, the higher hydrocarbons affect the process and their effectiveness due to foaming and polymerization. Furthermore, economic losses result from the fact that the higher hydrocarbons, ie medium and light oil, can not be obtained as a value component.
4. Ziel der Erfindung 4. Object of the invention
Ziel der Erfindung ist es, eine Verbesserung des Entschwefelungsgrades des Schwelgases und der Gewinnung der Kohlenwasserstoff-Anteile als WertbestandteiIe bei gleichzeitiger Senkung des spezifischen Energie- und Apparateaufwandes sowohl in den Prozeßstufen HpS-Absorption als auch Regenerierung der Waschlauge zu erreichen.The aim of the invention is to achieve an improvement in the desulfurization of the carbonization and the recovery of hydrocarbon fractions as WertbestandteiIe while reducing the specific energy and equipment costs both in the process stages H p S absorption and regeneration of the wash liquor.
5. Darlegung des Wesens der Erfindung 5. Presentation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein speziell aufeinander abgestimmtes druckverlustarmes und flächenüberdeckendes System von Gas-ZFlüssigkeits-Separatoren in Form eines Prall-/ Schwerkraftabscheiders in platzsparender Bauweise zu schaffen.The invention has for its object to provide a specially matched low pressure loss and area-covering system of gas-ZFlüssigkeits separators in the form of an impact / gravity separator in a space-saving design.
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Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß das Gasverteilungsrohr mit in einem Winkel von 60 - 70° zur Kolonnenlängsachse schräg nach oben gerichteten, paarweise angeordneten Gasaustrittsöffnungen versehen ist. Die Länge der Gasaustrittsöffnungen beträgt mindestens das zweifache ihrer lichten Höhe. Der Abstand voneinander ist so festgelegt, daß an den beiden, an die Kolonnenwand angrenzenden Enden des Gasverteilungsrohres unperforierte Teilstücke mit einer Länge von mindestens dem 1,7-fachen Abstand der Gasaustr/LttsöfΓΙΟ nungen voneinander verbleiben. Das System von Sprühdüsen aus gleichen Vollkegelsprühdüsen mit einem Sprühwinkel von 90 120° ist lotrecht zur Längsachse des Gasverteilungsrohres angeordnet. Dabei befindet sich jeweils mittig über den paarweise vorgesehenen Gasaustrittsöffnungen in einem Abstand von ca. 1/3 des Durchmessers des Gasverteilungsrohres oberhalb desselben je eine Vollkegelsprühdüse. Die Leitbleche für Gas und Flüssigkeit sind beiderseits parallel zum Gasverteilungsrohr in einem Winkel von 30 bis 60° zur Kolonnenlängsachse geneigt angeordnet. Sie reichen seitlich bis an die Kolonnenwand und überragen nach unten in den Sumpf hinein das Gasverteilungsrohr um mindestens dessen Radius, so daß zwischen den Unterkanten beider Leitbleche eine Distanz verbleibt, die mindestens dem doppelten Querschnitt des Stutzens für den Abzug der WaschflüssigVeit und des Stutzens für den Abzug der Kohlenwasserstoff-Phase aus dem Mehrkammer- Schwerkraftabscheider entspricht. Die Leitbleche sind etwa unterhalb der Längsachse des Gasverteilungsrohres im Mittelteil über 1/3 bis 2/3 ihrer Länge mit Durchtrittsöffnungen versehen. Die Kammern für die Abscheidung der Waschflüssigkeit bzw. der Kohlenwasserstoff-Phase bestehen jeweils aus der ebenen senkrechten Wand des V/aschlaugepufferraumes und je einem damit verbundenen Einlaufblech und erstrecken sich entlang dieser Wände. Dabei besitzt die Kammer für die Abscheidung der Waschflüssigkeit nur über 1/6 bis 1/12 ihrer Länge in dem jeweils an die Kolonnenwand angrenzenden Bereich an der Verbindungsstelle mit dem Sumpfboden eine öffnung für den Eintritt der Waschflüssigkeit.This is essentially achieved in that the gas distribution pipe is provided at an angle of 60-70 ° to the column longitudinal axis obliquely upward, arranged in pairs gas outlet openings. The length of the gas outlet openings is at least twice their clear height. The distance from each other is set so that at the two, adjacent to the column wall ends of the gas distribution tube imperforate sections with a length of at least 1.7 times the distance of Gasaustr / LttsöfΓΙΟ voltages from each other remain. The system of spray nozzles from the same full-cone spray nozzles with a spray angle of 90 120 ° is arranged perpendicular to the longitudinal axis of the gas distribution pipe. In each case, a full-cone spray nozzle is located centrally above the paired gas outlet openings at a distance of approximately 1/3 of the diameter of the gas distribution pipe above it. The baffles for gas and liquid are arranged on both sides inclined parallel to the gas distribution tube at an angle of 30 to 60 ° to the column longitudinal axis. They extend laterally to the column wall and project down into the sump into the gas distribution tube by at least its radius, so that a distance remains between the lower edges of both baffles at least twice the cross-section of the nozzle for the withdrawal of WaschflüssigVeit and the nozzle for the Deduction of the hydrocarbon phase from the multi-chamber gravity separator corresponds. The baffles are provided approximately below the longitudinal axis of the gas distribution tube in the middle part over 1/3 to 2/3 of its length with openings. The chambers for the separation of the washing liquid and the hydrocarbon phase each consist of the flat vertical wall of the V / aschlaugepufferraumes and each associated with an inlet plate and extend along these walls. In this case, the chamber for the separation of the washing liquid only over 1/6 to 1/12 of its length in the area adjacent to the column wall at the junction with the sump bottom has an opening for the entry of the washing liquid.
ie Kammer für die Abscheidung der Kohlenwasserstoff-Phase _si) ebenfalls nur auf 1/10 bis 1/15 ihrer Länge an ihrer Oberseite jeweils in dem an der Kolonnenwand angrenzenden Bereich mit einer Öffnung für den Eintritt der Kohlenwasserstoff-Phase versehen.The chamber for the deposition of the hydrocarbon phase _si) also provided only to 1/10 to 1/15 of their length at their top in the area adjacent to the column wall with an opening for the entry of the hydrocarbon phase.
Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß sich zwei seitlich an der Kolonnenwand angeordnete, teilweise aus dieser, dem Sumpfboden und einer mit beiden Bauteilen verbundenen ebenen senkrechten Wand bestehende Waschlaugepufferräume über die gesamte Höhe wenigstens der Reinigungsvorstufe erstrecken. Dabei sind die Waschlaugepufferräume hinsichtlich ihrer Winkellage so orientiert, daß die ebene senkrechte Wand bei beiden Pufferräumen parallel zur Längsachse des Gasverteilungsrohres verläuft und zwischen den beiden Waschlaugepufferräumon eine FUllkörperschUttung mit einem Flüssigkeitsverteiler angeordnet ist. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß die Leitbleche für Gas und Flüssigkeit im Bereich des Gasverteilungsrohres senkrecht ausgeführt sind.A particular embodiment of the invention provides that two laterally arranged on the column wall, partially from this, the bottom of the sump and connected to both components flat vertical wall existing Waschlaugepufferräume over the entire height of at least the cleaning precursor. In this case, the wash liquor buffer chambers are oriented with respect to their angular position so that the flat vertical wall extends parallel to the longitudinal axis of the gas distribution tube in both buffer spaces and between the two Waschlaugepufferräumon FUllkörperschUttung is arranged with a liquid distributor. A further embodiment provides that the baffles for gas and liquid in the region of the gas distribution pipe are designed to be vertical.
6. Ausführungsbeispiel6. execution b eispie l
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines AusfUhrungsbeispiels näher erläutert. Die zugehörige)? Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment. The associated)? Drawings show:
Fig. 1: Längsschnitt der Reinigungsvorstufe in einer Naßentschwe feiungskolonneFig. 1: longitudinal section of the cleaning precursor in a Naßentschwe feiungskolonne
Fig. 2: Schnitt A-A aus Fig. 1 ohne Leitbleche Fig. 3: Schnitt B-B aus Fig. 1 Fig. 4: Ansicht C aus Fig. 1 Fig. 5: Ansicht D aus Fig. 1FIG. 2: section A-A from FIG. 1 without guide plates FIG. 3: section B-B from FIG. 1 FIG. 4: view C from FIG. 1 FIG. 5: view D from FIG. 1
In Fig. 1 ist ein Längsschnitt der Vorrichtung für eine Reinigungsvorstufe einer Naßentschwefelungskolonne dargestellt und in Fig. 2 deren Querschnitt A-A. Aus beiden Figuren geht hervor, daß die erfindungsgemäße Reinigungsvorstufe im Sumpf der Kolonne ober- und unterhalb des Rohgaseintrittsstutzens angeordnet ist.1 shows a longitudinal section of the apparatus for a purification precursor of a wet desulfurization column and in FIG. 2 its cross-section A-A. From both figures shows that the cleaning precursor according to the invention in the bottom of the column is arranged above and below the Rohgaseintrittsstutzens.
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Sie besteht im wesentlichen aus einem über den gesamten Kolonnendurchmesser r«ichenden, in Verlängerung des Rohgaseintrittsstutzens 2 montierten Gasverteilungsrohr 3, einem darüber angeordneten System von Vollkegelsprühdüsen 4, aus zw.i beiderseits des Gasverteilungsrohres 3 befindlichen Leitblechen 5 für Gas und Flüssigkeit sowie einem unterhalb de3 Gasverteilungsrohres 3 vorgesehenen Mehrkammer- Schv/erkraftabscheider 6 und zwei Waschlaugepuff erräuraen 7 mit einer im Zwischenraum angeordneten Füllkörperschüttung 15 einschließlich Flüssigkeitsverteiler 16.It essentially consists of a gas distribution pipe 3 mounted over the entire column diameter, mounted in the extension of the raw gas inlet nozzle 2, a system of full cone spray nozzles 4 arranged above it, baffles 5 for gas and liquid located on both sides of the gas distribution pipe 3, and a gas below de3 Gas distribution pipe 3 provided multi-chamber Schv / erkraftabscheider 6 and two Waschlaugepuff erräuraen 7 with an arranged in the space Füllkörperschüttung 15 including liquid distributor sixteenth
Im Gasverteilungsrohr 3 sind fünf in einem Winkel von 65° zur Kolonnenlängsachse schräg nach oben teilweise auf die seitlichen Leitbleche 5 für Gas und Flüssigkeit gerichtete, paarweise vorgesehene Gasaustrittsöffnungen 8 angeordnet.In the gas distribution pipe 3 are five at an angle of 65 ° to the column longitudinal axis obliquely upwards partially directed to the side baffles 5 for gas and liquid, arranged in pairs gas outlet openings 8 are arranged.
Diese Gasaustrittsöffnungen 8 oind als Längsschlitz mit einer Höhe von 1/3 ihrer Länge gestaltet. Der Abstand dieser Gasaustrittsöffnungen 8 voneinander beträgt die Hälfte ihrer Länge.These gas outlet openings 8 oind are designed as a longitudinal slot with a height of 1/3 of its length. The distance between these gas outlet openings 8 from each other is half their length.
Über jedem Paar von Gasaustrittsöffnungen 8 ist mittig eine Vollkegelsprühdüse 4 mjt einem Sprühwinkel von 90° angeordnet. Der Abstand zwischen Oberkante des Gasverteilungsrohres 3 und diesem System von Vollkegelsprühdüsen 4 beträgt 1/3 des Durchmessers des Gasverteilungsrohres 3·Above each pair of gas outlet openings 8 a Vollkegelsprühdüse 4 mjt is arranged in the middle of a spray angle of 90 °. The distance between the upper edge of the gas distribution pipe 3 and this system of full-cone spray nozzles 4 is 1/3 of the diameter of the gas distribution pipe 3.
Die zwei Leitbleche 5 für Gas und Flüssigkeit sind parallel zum Gasverteilungsrohr 3 in einem Winkel von 35° zur Kolonnenlängsachse an den Waschlaugepufferräuraen 7 befestigt und reichen seitlich bis an die Kolonnenwand 9 heran. Nach unten überragen die Leitbleche 5 das Gasverteilungsrohr 3 um dessen Radius, so daß zwischen den Unterkanten beider Leitbleche 5 eine Distanz verbleibt, die dem 3-fachen Querschnitt des Stutzens für den Abzug der Waschflüssigkeit 10 und des Stutzens für den Abzug der Kohlenv/asserstoff-Phase 11 aus dem Mehrkammer-Schwerkraftabscheider 6 entspricht.The two baffles 5 for gas and liquid are attached parallel to the gas distribution pipe 3 at an angle of 35 ° to the column longitudinal axis of the Waschlaugepufferräuraen 7 and extend laterally to the column wall 9 zoom. Down the baffles 5 project beyond the gas distribution tube 3 around its radius, so that between the lower edges of both baffles 5 remains a distance which is the 3-fold cross-section of the nozzle for the withdrawal of the washing liquid 10 and the nozzle for the withdrawal of Kohlenv / asserstoff- Phase 11 corresponds to the multi-chamber gravity separator 6.
Die Leitbleche 5 für Gas und Flüssigkeit sind unterhalb der Längsachse des Gasverteilungsrohres 3 im Mittelteil über 2/3 ihrer Länge mit Durchtrittsöffnungen 12 versehen.The baffles 5 for gas and liquid are provided below the longitudinal axis of the gas distribution pipe 3 in the middle part over 2/3 of its length with openings 12.
Die beiden tfaschlaugepufferräume 7 sind seitlich an der Kolonneninnenwand installiert und werden teilweise aus dieser, dem Sumpfboden 13 und einer mit beiden Bauteilen verbundenen ebenen senkrechten Wand 14 gebildet. Sie erstrecken sich über die gesamte Höhe der erfindungsgemäßen Vorrichtung für eine Reinigunesvorstufe einschließlich der im Raum zwischen den beiden Waschlaugepufferräumen 7 befindlichen Füllkörperschüttung 15 mit Flüssigkeitsverteiler 16.The two tfaschlaugepufferräume 7 are laterally installed on the column inner wall and are partially formed from this, the sump bottom 13 and connected to two components level vertical wall 14. They extend over the entire height of the apparatus according to the invention for a cleansing stage, including the packed bed 15 with liquid distributor 16 located in the space between the two wash liquor buffer rooms 7.
Die beiden Waschlaugepufferräume 7 sind hinsichtlich ihrer Winkellage so orientiert, daß die ebenen senkrechten Wände 14 parallel zum Gasverteilungsrohr 3 verlaufen. Am oberen Ende sind die Waschlaugepufferräume 7 über Rohre 17 mit dem zwischen Absorptionsteil und der erfindungsgemäßen Reinigungsvorstufe installierten Kaminboden verbunden.The two wash liquor buffer chambers 7 are oriented with respect to their angular position so that the flat vertical walls 14 extend parallel to the gas distribution pipe 3. At the upper end, the wash liquor buffer chambers 7 are connected via pipes 17 to the chimney tray installed between the absorption part and the cleaning precursor according to the invention.
Der Mehrkammer-Schwerkraftabscheider 6 erstreckt sich im Sumpf der Kolonne über den gesamten Raum zwischen den beiden Waschlaugepufferräumen 7. Dabei wird sowohl die Kammer für die Abscheidung der Waschflüssigkeit 18 als auch die Kammer für die Abscheidung der Kohlenwasserstoff-Phase 19 jeweils durch die ebene senkrechte Wand 14 des Waschlaugepufferraumes 7 und je einem damit verbundenen abgewinkelten Einlaufblech 20,21 gebildet.The multi-chamber gravity separator 6 extends in the bottom of the column over the entire space between the two Waschlaugepufferräumen 7. Here, both the chamber for the separation of the washing liquid 18 and the chamber for the deposition of the hydrocarbon phase 19 each through the plane vertical wall 14 of the wash liquor buffer space 7 and one associated angled inlet sheet 20,21 formed.
Die Kammer für die Abscheidung der Waschflüssigkeit 18 ist nur über 1/10 ihrer Länge in dem jeweils an die Kolonnenwand 9 angrenzenden Bereich an der Verbindungsstelle mit dem Sumpfboden 13 mit einer Öffnung für den Eintritt der Waschflüssigkeit 22 versehen. Die Kammer für die Abscheidung der Kohlen-Wasserstoff-Phase 23 ist ebenfalls nur auf 1/12 ihrer Länge an ihrer Oberseite jeweils in dem £.n der Kolonnenwand 9 angrenzenden Bereich mit einer Öffnung für den Eintritt der Kohlenwasserstoff-Phase 23 ausgestattet.The chamber for the separation of the washing liquid 18 is provided only over 1/10 of its length in the area adjoining the column wall 9 at the point of connection with the sump bottom 13 with an opening for the entry of the washing liquid 22. The chamber for the separation of the carbon-hydrogen phase 23 is also provided with an opening for the entry of the hydrocarbon phase 23 only to 1/12 of its length at its top in the area adjacent to the column wall 9.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung für eine Reinigungsvorstufe in einer Naßentschwefelungskolonne ist wie folgt:The operation of the device according to the invention for a purification precursor in a wet desulfurization column is as follows:
Das Rohgas gelangt mit den aus vorgeschalteten Apparaten mitgerissenen oder infolge Taupunktunterschreitung in den Rohrleitungen gebildeten Kohlenwasserstoff-Kondensattröpfchen über den Rohgaseintrittsstutzen und das in Verlängerung dieses Stutzens montierte öasverteilungsrohr in die Reinigungsvorstufe. Durch das Gasverteilungsrohr und die darin vorgesehenen Gasaustrittsöffnungen wird das Rohgas mit den darin enthaltenen Kohlenwasserstoff-Begleitstoffen über den Kolonnendurchmesser verteilt unter die Vollkegelsprühdüsen geleitet. Durch intensive Kontaktierung der Rohgasteilströme mit kaltem H2S-Kondensat in den die Gasaustrittsöffnungen flächenhaft überdeckenden Sprühkegeln werden die dampfförmigen Kohlenwasserstoff-Bestandteile des Rohgases verflüssigt und das so gebildete Kondensationsaerosol gemeinsam mit den infolge Entrainments vorhandenen Kohlenwasserstoff-Kondensattröpfchen durch den auf Prallwirkung basierenden Abscheideeffekt des feinverdüsten HzS--Kondensats aus dem Rohgas entfernt.The raw gas passes with the entrained from upstream apparatus or as a result of dew point in the pipes formed hydrocarbon condensate droplets on the Rohgaseintrittsstutzen and mounted in extension of this nozzle öasverteilungsrohr in the cleaning precursor. Through the gas distribution pipe and the gas outlet openings provided therein, the raw gas is distributed with the hydrocarbon accompanying substances distributed over the column diameter under the Vollkegelsprühdüsen. By intensive contacting of the raw gas streams with cold H 2 S condensate in the gas outlet openings covering spraying cones, the vaporous hydrocarbon components of the raw gas are liquefied and the condensation aerosol thus formed together with the Entrainment existing hydrocarbon condensate droplets by the impact effect based on the precipitation effect of the fine H z S - Condensate removed from the raw gas.
Durch die besondere Gestaltung und Anordnung der Gasaustrit'söffnungen in Bezug auf das Sprühdüsensystem und durch die Verwendung von Düsen, die einen vollen Sprühkegel mit einem Öffnungswinkel von wenigstens 90° erzeugen, wird bei einer minimalen Düsenanzahl eine große Kontaktfläche für die Gas- und Flüssigphase geschaffen. Durch diese Maßnahmen wird bei geringstem Druckverlust des Gasstromes sowie niedrigem Waschflüssigkeits- und damit Energieverbrauch eine vollständige Abscheidung der störenden Kohlenwasserstoff-Bestandteile aus dem Schwelgas bewirkt.The special design and arrangement of the gas outlet openings with respect to the spray nozzle system and the use of nozzles that produce a full spray cone with an opening angle of at least 90 °, a large contact area for the gas and liquid phase is created with a minimum number of nozzles , By these measures, a complete separation of the interfering hydrocarbon constituents from the carbonization gas is effected at the lowest pressure loss of the gas stream and low Waschflüssigkeits- and thus energy consumption.
Infolge der schräg nach oben auf die seitlichen Leitbleche orientierten Blasrichtung der Gasaustrittsöffnungen erfolgt im Kreuzgegenstrom mit der aus der oberhalb des Sprühdüsensystems angeordneten Füllkörperschüttung abtropfenden Flüssigkeit eine weitere Phasenkontaktierung und ebenfalls an den mit Flüssigkeit benetzten Leitblechen.As a result of the blowing direction of the gas outlet openings oriented obliquely upwards on the lateral guide plates, a further phase contact takes place in cross-countercurrent with the liquid dripping from the packed bed arranged above the spray nozzle system and likewise at the wetted guide plates.
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Gleichzeitig wird durch die geneigte Anordnung der Leitbleche der gasseitige Strömungsquerschnitt in der Reinigungsvorstufe stetig erweitert, und damit werden optimale Anströmbedingungen für die PüllkörperschUttung und damit eine hohe Effektivität derselben bei geringem Druckverlust gewährleistet. In dieser PüllkörperschUttung erfolgt die Einstellung der für den im nachgeschalteten Absorptionsteil optimalen Temperatur des Gases sowie eine Nachwäsche desselben zur Entfernung weiterer störender Schwelgasbegleitkomponeiiten, wie NH„, durch Beaufschlagung mit H„S-Kondensat in Kreislauffahrweise.At the same time, the gas-side flow cross section in the cleaning precursor is steadily widened by the inclined arrangement of the baffles, and thus optimal flow conditions for the PüllkörperschUttung and thus high efficiency of the same with low pressure loss guaranteed. In this PüllkörperschUttung the adjustment of the optimum for the downstream absorption part of the gas temperature and a rewash of the same to remove other interfering Schwelgasbegleitkomponeiiten, such as NH ", by applying H" S condensate in circulation mode.
Durch die Weiter führung der beiderseits des Gasverteilungsrohres schräg angeordneten Leitbleche bis in den Sumpfraum der Naßentschwefelungskolonne hinein, wird der Raum unterhalb des Gasverteilungsrohres stetig bis auf den relativ schmalen Auslaufspalt verjüngt.By continuing on the leadership of both sides of the gas distribution pipe obliquely arranged baffles into the sump space of Naßentschwefelungskolonne inside, the space below the gas distribution pipe is continuously tapered to the relatively narrow outlet gap.
In diesem Raum mischt sich die kalte Waschflüssigkeit einschließlich .der mitgeführten Kohlenwasserstoff-Bestandteile mit der aus der PüllkörperschUttung abtropfenden wärmeren Waschflüssigkeit. Dadurch wird verhindert, daß sich infolge Unterschreitung des Stockpunktes der hochsiedenden und harzbildenden Kohlenwasserstoffe Ansetzungen an den Einbauten bilden und der im Sumpfraum befindliche Mehrkammer- Schwerkraftabscheider unwirksam wird.In this room, the cold scrubbing liquid, including the entrained hydrocarbon constituents, mixes with the warmer scrubbing liquid dripping from the scrubbing body shroud. This prevents that form as a result of falling below the pour point of the high-boiling and resin-forming hydrocarbons attachments to the internals and located in the sump space multi-chamber gravitational separator is ineffective.
Außerdem wird durch diese ε findungsgemäße Anordnung die aus Leichtöl, Mittelöl, Harzen und anderen Kohlenwasserstoffen, sowie aus vor allem mit NH -beladenen H?S-Kondensat bestehende Mischphase beruhigt und zentral in den Mehrkammer-Schwerkraftabscheider eingeleitet. Hier erfolgt bei genügend langer Aufenthaltszeit die Separation der Mischphase infolge des unterschiedlichen spezifischen Gewichts deren Inhaltsstoffe und der Kohlenwasserstoffe, sowie das mit NH und anderem beladene H S-Kondensat wird aus den entsprechenden Abscheidekammern getrennt abgezogen.In addition, by this ε inventive arrangement of light oil, medium oil, resins and other hydrocarbons, and especially with NH-laden H ? S condensate existing mixed phase calmed and introduced centrally into the multi-chamber gravity separator. Here, with a sufficiently long residence time, the separation of the mixed phase due to the different specific gravity of their ingredients and the hydrocarbons, as well as loaded with NH and other H S condensate is withdrawn separately from the corresponding deposition chambers.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung dieser beiden Abscheidekammern entlang je eines Viaschiaugepufferraumes und der Eintrittsöffnungen für die Waschflüssigkeits- bzw. Kohlenwasser-The inventive arrangement of these two deposition chambers along each of a Viaschiaugepufferraumes and the inlet openings for the Waschflüssigkeits- or hydrocarbon
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stoff-Phase nur in den an die Kolonnenwand angrenzenden Bereichen dieser Kammern wird eine maximale Aufenthaltszeit für beide Phasen und damit eine vollständige Phasentrennung gewährleistet. Das wird noch dadurch unterstützt, daß die beidseitig des Gasverteilungsrohres schräg angeordneten Leitbleche in dem Bereich, der sich über den beiden Abscheidekammern befindet, nicht perforiert sind. So kann auch die aus der darüber installierten PUllkörperschüttung ablaufende Waschflüssigkeit nicht direkt zu den Abscheidekammern gelangen oder hier zu einer Störung des Separationsprozesses führen.Substance phase only in the adjacent to the column wall areas of these chambers is a maximum residence time for both phases and thus ensures complete phase separation. This is further supported by the fact that the baffles arranged diagonally on both sides of the gas distribution pipe are not perforated in the region which is located above the two deposition chambers. Thus, the scrubbing liquid draining out of the PUllkörperschüttung installed above can not get directly to the deposition chambers or here lead to a disruption of the separation process.
Die Anordnung der beiden Waschlaugepufferräume an der Innenwand der Kolonne ermöglicht es, den zwischen der FüllkörperschUttung und dem Absorptionsteil in der Naßentschwefelungskolonne zur hydraulischen Trennung beider Sektionen installierten Kaminboden mit minimaler Höhe auszuführen. Diese Höheneinsparung wird noch dadurch vergrößert, daß die PUllkörperschüttung einschließlich Plüssigkeitsverteiler im Raum zwischen den beiden Waschlaugepuffern angeordnet ist.The arrangement of the two washing liquor buffer spaces on the inner wall of the column makes it possible to carry out the minimum amount of chimney floor installed between the packing and the absorption part in the wet desulfurizing column for the hydraulic separation of both sections. This height reduction is further increased by the fact that the PUllkörperschüttung including Plüssigkeitsverteiler is arranged in the space between the two wash liquor buffers.
Claims (3)
sind.3. A device for a cleaning precursor in a wet desulfurization column according to claim 1 and 2, characterized in that the guide plates (5) for gas and liquid in the region of the gas distribution pipe (3) carried out vertically
are.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD31277588A DD282360A7 (en) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | DEVICE FOR ONE IN A WET DISTINCTION COLON |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD31277588A DD282360A7 (en) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | DEVICE FOR ONE IN A WET DISTINCTION COLON |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD282360A7 true DD282360A7 (en) | 1990-09-12 |
Family
ID=5596942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD31277588A DD282360A7 (en) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | DEVICE FOR ONE IN A WET DISTINCTION COLON |
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| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD282360A7 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116764425A (en) * | 2023-08-18 | 2023-09-19 | 福建众辉环保设备有限公司 | High-strength waste gas purification spray tower and application method thereof |
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1988
- 1988-02-09 DD DD31277588A patent/DD282360A7/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116764425A (en) * | 2023-08-18 | 2023-09-19 | 福建众辉环保设备有限公司 | High-strength waste gas purification spray tower and application method thereof |
| CN116764425B (en) * | 2023-08-18 | 2023-11-03 | 福建众辉环保设备有限公司 | High-strength waste gas purification spray tower and application method thereof |
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