DE3419171C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierli
chen Erzeugung von reinem Wasser zur Kesselspeisung aus
salz-, kohlenwasserstoff- und Fe++-haltigen Wässern, die
einer Entgasung und danach einer Brüdenverdichtung un
terworfen werden.
Derartige Wässer fallen beispielsweise als Prozeßwässer
in der erdölfördernden Industrie an und hierbei insbe
sondere als Überschußwässer aus Dampfflutanlagen. Diese
Wässer lassen sich nur schwer wieder aufbereiten und
weiterverwenden. Die Gewinnung des geförderten Erdöls
aus mageren Lagerstätten erfordert einen hohen Energie
aufwand. Die erdölfördernde Industrie erzeugt hochge
spannten Dampf in eigenen Kesseln. Die Dampferzeuger
erfordern als Kesselspeisewasser ein reines Wasser.
In der Zeitschrift "Chemie-Ing. Techn.", 41. Jahrgang,
1969, Heft 3, S. 100-104, ist ein Verfahren und eine
Destillationsanlage zur Entsalzung von Meerwasser be
schrieben, welches einer Entgasung und danach einer
Brüdenverdichtung unterworfen wird.
Eine weitere Meerwasserentsalzungsanlage ist aus der
U.S.-PS 37 83 108 bekannt.
Auch ist es bekannt, Kohlenwasserstoffe aus Wasser zu
trennen. Für ein Kesselspeisewasser müssen insbesondere
die Salze und die Kohlenwasserstoffe entfernt werden.
Dabei muß verhindert werden, daß die zweifach positiv
geladenen Fe-Ionen oxidieren und zu Ablagerungen führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zu schaffen, mit dem die salz-, kohlenwasserstoff- und
Fe++-haltigen Wässer ohne Ausfällung des Fe++ und somit
ohne Ablagerung auf Heizflächen und andere Anlagenteile
in Kesselspeisewasser übergeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die mechanisch
gereinigten Wässer unter Luftabschluß im Vakuum einer
thermischen Entgasung und danach eine Rieselverdampfung
und einer mechanischen Brüdenverdichtung unterworfen
werden, wobei die verdichteten und gereinigten
Brüden derart durch die Heizflächen des Riesel
verdampfers geführt werden, daß die Rieselver
dampfung gegenüber dem Kondensationsprozeß
innerhalb der Heizflächen bei niedrigerer
Temperatur abläuft, und daß die gereinigten
Wässer einem Abscheider entnommen werden, dem
die Wässer aus den Heizflächen der Rieselver
dampfungsstufe unter Gasdampf- und Kohlenwasser
stoffdampf-Atmosphäre zugeführt werden, und daß
die nicht kondensierbaren Kohlenwasserstoffe aus
dem Abscheider abgesaugt werden.
Mit der mechanischen Reinigung werden die
schweren und mit der thermischen Entgasung die
flüchtigen Kohlenwasserstoffe aus dem zu reini
genden Wasser abgeschieden. Bei der unter Vakuum
stattfindenden Rieselverdampfung scheiden die
noch vorhandenen leichtsiedenden Restkohlen
wasserstoffe aus. Die verdichteten Brüden unter
liegen in den Heizflächen des Rieselverdampfers
einem Kondensationsprozeß, bei dem Reinstdestil
lat auskondensiert. Die noch etwa vorhandenen
nicht kondensierbaren Kohlenwasserstoffe können
somit aus dem Abscheider abgesaugt werden, so
daß diesem ein entsalztes, sauerstofffreies
Reinwasser entnommen werden kann.
Der Verdampfungs-/Separationsprozeß läuft be
sonders vorteilhaft ab, wenn die Temperatur
differenz zwischen beiden Prozessen etwa 3
bis 5°C beträgt.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird er
reicht, daß die Wässer während der gesamten
Behandlung an keiner Stelle mit Sauerstoff in
Berührung kommen, so daß kein Fe++ ausfällen
kann. Diese Maßnahme hat den weiteren Vorteil,
daß an keiner Stelle des Gesamtverfahrens Ab
lagerungen entstehen, die zu Verschmutzungen
der Anlagenteile und damit zu Schwierigkeiten
des Verfahrens führen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher
beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 ein Fließschema des erfindungs
gemäßen Verfahrens,
Fig. 2 eine weitere Ausgestaltung der
thermischen Entgasung.
Die zu behandelnden Wässer werden über eine Zu
leitung 2 einer mechanischen Reinigungsstufe 1
zugeführt, aus der die schweren Kohlenwasser
stoffe über eine Leitung 3 abgezogen werden.
Das mechanisch gereinigte Wasser wird mittels
Leitung 4 in eine Beruhigungsstufe 5 eingeführt,
aus der es beruhigt mittels Leitung 6 einem
Vorwärmer 6 a und einem Endvorwärmer 7 mit
Heizfläche 7 a zugeleitet wird. Mittels einer
Leitung 8 und einer Sprüheinrichtung 10 gelangt
das vorgewärmte Wasser in einen Entgaser 9, aus
dem die flüchtigen Kohlenwasserstoffe mittels
einer Leitung 11 und einer Strahlpumpe 12 abge
saugt werden. Ebenso werden die flüchtigen Be
standteile aus dem Endvorwärmer 7 mittels
Leitung 11 a abgesaugt. Das thermisch entgaste
Wasser wird mittels einer Leitung 13 einem
Sprühsystem 15 innerhalb eines Rieselver
dampfers 14 zugeführt und als dünner Film
gleichmäßig auf die Außenseite der Verdampfer
rohre eines Wärmetauschers 16 verteilt. Der sich
bildende Brüden wird über einen Demister 17 von
einem Verdichter 19 angesaugt, verdichtet und
so auf ein höheres Temperaturniveau gebracht.
Der verdichtete Brüden kondensiert in den Heiz
flächen des Verdampfers 16 und das hierbei ent
stehende Kondensat gelangt über eine Leitung 21
in einen Abscheider 22. In diesem Abscheider
wird das Kondensat durch kontrollierte Teilent
spannung von restlichen Kohlenwasserstoffen be
freit, so daß ein Reinstdestillat entsteht, das
mittels Kondensatpumpe 23 und einer Leitung 24
dem Vorwärmer 6 a zugeführt und über 28 abge
zogen wird.
Die noch innerhalb der Brüden befindlichen Öle
kondensieren nicht mit, so daß die nicht kon
densierbaren Kohlenwasserstoffe mittels einer
Leitung 25 aus einem Abscheider 22 abgesaugt
und dem Vorwärmer 7 zugeführt werden. Bei 27
wird das Kondensat abgezogen. Während der
Rieselverdampfung verdampfen auch die leicht
siedenden Restkohlenwasserstoffe. Ein Teil der
Ablauge wird aus dem Verdampfer 14 über Leitung
29 mittels Umwälzpumpe 26 einem Zyklon 30 zu
geführt. Die festen Stoffe werden über 31 dem
Zyklon entnommen. Die restliche Ablauge wird
mittels Pumpe 33 und Leitung 34 über den Vor
wärmer 6 a mit Leitung 35 verworfen.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht die
thermische Entgasung aus einem Vorwärmer 7 und
einem Entgaser 9. Nach Fig. 2 wird die ther
mische Entgasung in einer gemeinsamen Stufe
durchgeführt. Zu diesem Zweck sind die Heiz
flächen 7a in den Entgaser 9 gelegt und werden
an die Zuführleitung 27 und die Abführleitung
27a angeschlossen. Wie im Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1, wird auch hier das Wasser über
eine Leitung 8 und einer Verteileinrichtung 10
in den Entgaser 9 gegeben und das thermisch
entgaste Wasser mittels der Leitung 13 abge
zogen. Die flüchtigen Kohlenwasserstoffe werden
wieder über 11 und 12 abgezogen.
Claims (8)
1. Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung von reinem
Wasser zur Kesselspeisung aus salz-, kohlenwasserstoff
und Fe++-haltigen Abwässern, die einer Entgasung und
danach einer Brüdenverdichtung unterworfen werden,
dadurch gekennzeichnet, daß die mechanisch gereinigten
Wässer unter Luftabschluß im Vakuum einer thermischen
Entgasung (7, 9) und danach einer Rieselverdampfung (14)
mit einer mechanischen Brüdenverdichtung (19) unterwor
fen werden, wobei die verdichteten und gereinigten Brü
den derart durch die Heizflächen (16) des Rieselverdamp
fers (14) geführt werden, daß die Rieselverdampfung
gegenüber dem Kondensationsprozeß innerhalb der Heizflä
chen (16) bei niedrigerer Temperatur abläuft, und daß
die gereinigten Wässer einem Abscheider (22) entnommen
werden, dem die Wässer aus den Heizflächen (16) der
Rieselverdampfungsstufe (14) unter Gasdampf- und Kohlen
wasserdampf-Atmosphäre zugeführt werden, und daß die
nicht kondensierbaren Kohlenwasserstoffe aus dem Ab
scheider (22) abgesaugt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die mechanisch gereinigten
Wässer vor der thermischen Entgasung beruhigt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet daß der Verdampfungsprozeß und
der Kondensationsprozeß bei einer Temperaturdifferenz
von 3 bis 5°C durchgeführt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmung für die ther
mische Entgasung mittels Dampf des entspannten Destilla
tes und anhängender nichtkondensierbaren Gase durchge
führt wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Entgasung
mittels eines Vorwärmers (7) und eines Entgasers (9) in
einer gemeinsamen Stufe durchgeführt wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Rieselverdamp
fung entstehenden Brüden vor der Verdichtung über einen
Demister (17) mit einem Koaleszenzeffekt geführt werden.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die flüchtigen Kohlenwasser
stoffe aus der Entgasungsstufe (7, 9) mittels einer
Vakuumpumpe oder einem Strahlverdichter (12) abgezogen
werden.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ablauge aus der Riesel
verdampfung über einen Zyklon (30) geleitet wird, aus
dem die festen Bestandteile abgezogen werden.
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