Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Ruß aus wäßrigen Suspensionen, die durch
Wasserwäsche von Ruß enthaltenden Gasen erhalten wurden.The invention relates to a method for removing soot from aqueous suspensions by
Water scrubbing of gases containing soot were obtained.
Ruß enthaltende Gase werden z. B. bei der unvollständigen
Verbrennung von Kohlenwasserstoffen in Gegenwart von Wasserdampf erhalten. Es fällt ein Gas
an, das zur Hauptsache aus Wasserstoff und Kohlenoxiden neben wenig Wasserdampf besteht und fein
verteilte Rußteilchen enthält Diese massen vor der Verarbeitung des Gases entfernt werden, was durch
Wäsche mit einem Kohlenwasserstofföl oder auch mit Wasser erfolgen kann. Bei der Wasserwäsche wird eine
wäßrige Suspension erhalten, aus der der Ruß im allgemeinen nach Ag^omerisieren mit flüssigen Kohlenwasserstoffen
abgetrennt wird. Dc?-ei verwendet man eine breite Palette von Kohlenwasserstoffen, vom
Pentan bis zum Gasöl (DE-OS 15 43 191» zur Ausflokkung
der Rußteile, die dann in üblicher Weise, z. B. durch Dekantieren, vom Wasser getrennt werden. Der Ruß
bindet noch erhebliche Anteile an Wasser und Kohlenwasserstoffen, was für seine Verwendung nachteilig
ist. Man hat daher vorgeschlagen, den in einem leichten Kohlenwasserstofföl suspendierten Ruß mit
einem schweren Kohlenwasserstofföl, z. B. schwerem Heizöl, zu vermischen. Nach Abdestillieren des leichten
Öls kann das Gemisch aus Schweröl und RuQ in die Gaserzeugung zurückgeführt oder z. B. als Unterfeuerungsmittel
benutzt werden (DE-PS 12 16 259). Um den Wassergehalt in den Rußagglomeraten zu senken,
arbeitet man auch mit einem großen Überschuß an Kohlenwasserstoffen sowie in 2 Stufen, wobei die
2. Stufe als stationäre Phase ausgebildet ist. Es gelingt so, einen verhältnismäßig trockenen Ruß zu gewinnen,
der nicht klebt. Allerdings ist das Verfahren relativ aufwendig (DE-OS 22 16 155).Gases containing soot are z. B. obtained in the incomplete combustion of hydrocarbons in the presence of water vapor. A gas is produced which consists mainly of hydrogen and carbon oxides in addition to a little water vapor and contains finely divided soot particles. These masses are removed before the gas is processed, which can be done by washing with a hydrocarbon oil or with water. When washing with water, an aqueous suspension is obtained from which the soot is generally separated off after agglomeration with liquid hydrocarbons. A wide range of hydrocarbons are used, from pentane to gas oil (DE-OS 15 43 191) to flocculate the soot parts, which are then separated from the water in the usual way, e.g. by decanting still binds considerable proportions of water and hydrocarbons, which is disadvantageous for its use. It has therefore been proposed to mix the soot suspended in a light hydrocarbon oil with a heavy hydrocarbon oil, e.g. heavy fuel oil. This can be done after the light oil has been distilled off Mixture of heavy oil and soot can be returned to the gas generation or, for example, used as an underfiring agent (DE-PS 12 16 259). In order to reduce the water content in the soot agglomerates, one also works with a large excess of hydrocarbons and in 2 stages, The second stage is designed as a stationary phase, which makes it possible to obtain a relatively dry soot that does not stick agile (DE-OS 22 16 155).
Es wurde nun gefunden, daß man in einfacher Weise einen trockenen und nicht klebenden Ruß, der sich leicht
fördern läßt, gewinnen kann.It has now been found that in a simple manner a dry and non-sticky carbon black which is easily
can promote, can win.
Erfindungsgemäß wäscht man das rußhaltige Gas mit Wasser, behandelt den Ruß in der erhaltenen Ruß-Wasser-Suspension
mit Kohlenwasserstoffen und trennt ihn dann ab, wobei man bei der Abtrennung des Rußes vom
Wasser solche Temperatur- und Druckbedingungen einstellt, daß die eingesetzten Kohlenwasserstoffe bei
der Abtrennung in der Dampfphase vorliegen. Die in üblicher Weise durch Wäsche des rußhaltigen Gases mit
Wasser gewönne Suspension enthält im allgemeinen etwa 1 bis 3 Gew-% Ruß. Zur Behandlung dieser
Suspension können alle Kohlenwasserstoffe gewählt werden, mit denen ein Arbeiten in der Dampfphase
technisch zweckmäßig ist Bevorzugt werden die C3- bis Ce-Kohlenwasserstoffe und insbesondere die Q- bis
(^-Kohlenwasserstoffe, obschon es selbstverständlich
möglich ist, auch niedrigere oder höhere Verbindungen einzusetzen. Insbesondere bei den Kohlenwasserstoffen
mit niedrigen C-Zahlen kann es von Vorteil sein, bei erhöhtem Druck zu arbeiten, so bei Einsatz von Butan
etwa bei 15—20 bar. Druck und Temperatur sind so
aufeinander abzustimmen, daß die Kohlenwasserstoffe zum Zeitpunkt der Rußabtrennung in Dampfphase
vorliegen. Bei einem Arbeiten unter erhöhtem Druck kann die Entspannung des Gemischs
vor der Abtrennung des Rußes mit Vorteil stufenweise erfolgen, wobei in einfacher Weise die eingesetzten
Kohlenwasserstoffe aus dem Gemisch abgetrennt und im Kreislauf zurückgeführt werden können. Durch die
Gewinnung des Rußes in Gegenwart der dampfförmigen Kohlenwasserstoffe wird dieser so hydrophob, daß
er sich leicht vom Wasser abtrennen läßt und sich auch nicht mehr mit diesem rückmischt Ein zusätzlicher
Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, daß der abgetrennte Ruß im allgemeinen nicht in Agglomeratform,
sondern staubförmig anfällt, was die weitere Verwendung erleichtert Wasser- und Kohlenwasserstoffgehalt
des gewonnen Rußes sind wesentlich niedriger als bei den bekannten Verfahren. Dadurch
wird mit Sicherheit vermieden, daß der Kuß klebt Die
genannten Begleitstoffe können in einfacher Weise abgetrieben und gewonnen werden. Sie können wieder
in den Prozeß eingeführt werden.According to the invention, the soot-containing gas is washed with water, the soot in the soot-water suspension obtained is treated with hydrocarbons and then separated off Separation are present in the vapor phase. The suspension obtained in the usual way by scrubbing the carbon black-containing gas with water generally contains about 1 to 3% by weight of carbon black. All hydrocarbons with which it is technically expedient to work in the vapor phase can be selected for the treatment of this suspension. Preference is given to the C 3 to Ce hydrocarbons and in particular the Q bis (^ hydrocarbons, although it is of course possible, also lower or lower In particular with hydrocarbons with low carbon numbers, it can be advantageous to work at increased pressure, for example at 15-20 bar when using butane When working under increased pressure, the expansion of the mixture can advantageously take place in stages before the separation of the soot, whereby the hydrocarbons used can be separated from the mixture and recycled in a simple manner in the presence of the vaporous hydrocarbon This becomes so hydrophobic that it can be easily separated from the water and is no longer mixed back with it. An additional advantage of the process according to the invention is that the separated soot is generally not in agglomerate form, but in dust form, which facilitates further use The water and hydrocarbon content of the soot obtained are significantly lower than in the known processes. This will definitely prevent the kiss from sticking. The accompanying substances mentioned can be removed and obtained in a simple manner. They can be reintroduced into the process.
Anhand des Fließschemas, in dem der Einfachheit halber alle Nebenapparate, wie Pumpen, Erhitzer und
Kühler, weggelassen sind, wird das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft geschildertUsing the flow diagram, in which, for the sake of simplicity, all auxiliary devices, such as pumps, heaters and
Cooler, are omitted, the method according to the invention is described by way of example
In den Druckbehälter t werden über Leitung 2 1000 Teile Wasser, die etwa 1% Ruß enthalten, sowie
über Leitung3 65 Teile einer CU-Kohlenwasserstofffraktion,
bestehend aus 10 Teilen Fischprodukt und 55 Teilen Kreislaufprodukt, eingeführt Diese Produkte
werden in dem Behälter bei ca. 900C und unter einem
Druck von ca. 15 bar gemischt Das Gemisch wird unter
Entspannung auf etwa 5 bar über Leitung 4 in den Zwischenbehälter 5 geführt. Aus diesem Behälter
werden 45 Teile C»- Kohlenwasserstoffe, die bei dem Druckentspannen frei werden, über Leitung 6 in die
Kreislaufleitung 7 geführt. Das verbleibende Gemisch wird nach weiterer Entspannung über Leitung 8 in den
Behälter 9 geleitet, der unter Normaldruck steht. Hier findet die Abtrennung des Rußes statt, der über Leitung
IO zur Aufarbeitung (nicht gezeigt) geführt wird, wobei
solche Anteile an Ci-Kohlenwasserstoffen bzw. Wasser
an den Ruß gebunden sind, daß das gewonnene Produkt aus etwa 49 Teilen Ruß, 49 Teilen (^-Kohlenwasserstoffen
und 2 Teilen Wasser besteht. Das Produkt klebt nicht und fällt in Pulverform an. Die Begleitstoffe
werden in einfacher Weise durch Erwärmen abgetrennt und in den Prozeß zurückgeführt. Die iti den Behälter 9
eingeführten Ct-Kohlenwasserstoffe liegen in Dampfphase
vor Sie werden über Leitung 7 in den Behälter 1 zurückgeführt. Das vom Ruß befreite Wasser gelangt
über Leitung 11 in den Trennapparat 12. Hier werden die im Wasser gelösten geringen Mengen an (^-Kohlenwasserstoffen
abgetrieben und über Leitung 13 ebenfalls in die Leitung 7 geführt Das Wasser wird über
Leitung 14 abgezogen und erneut im Prozeß eingesetzt.1000 parts of water containing about 1% carbon black are introduced into the pressure vessel t via line 2 and 65 parts of a CU hydrocarbon fraction consisting of 10 parts of fish product and 55 parts of cycle product are introduced via line 3 0 C and mixed under a pressure of approx. 15 bar. The mixture is passed through line 4 into the intermediate container 5 while releasing the pressure to approx. 5 bar. 45 parts of C »hydrocarbons, which are released when the pressure is released, are fed from this container via line 6 into circulation line 7. After further expansion, the remaining mixture is passed via line 8 into container 9, which is under normal pressure. This is where the soot is separated off, which is passed to work-up (not shown) via line IO, with such proportions of Ci hydrocarbons or water being bound to the soot that the product obtained consists of about 49 parts of soot, 49 parts ( ^ -Hydrocarbons and 2 parts of water. The product does not stick and falls in powder form. The accompanying substances are separated in a simple manner by heating and returned to the process. The Ct-hydrocarbons introduced into the container 9 are in the vapor phase Line 7 is fed back into the container 1. The water freed from the soot reaches the separating apparatus 12 via line 11 Line 14 withdrawn and reused in the process.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings