DE3812544A1 - Verfahren zur reinigung von abwaessern aus einer kohlevergasung - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Reinigung von Abwässern, insbesondere des bei einer Kohlevergasung anfallenden Abwassers.

Es gibt eine Reihe von Abwässern, die nicht nur gelöste Bestandteile aufweisen, die es zu entfernen gilt, sondern auch Feststoffpartikel. Derartige Abwässer fallen bei­ spielsweise bei einer Kohlevergasung an. Dabei sind neben gelösten Schwermetallverbindungen auch verbrannte und nicht verbrannte Kohleteilchen im Abwasser vorhanden, ge­ löster Cyanwasserstoff und Ameisensäure. Es sind schon Ver­ suche gemacht worden, derartige Abwässer nachhaltig zu reinigen und dabei insbesondere auch diejenigen Abwasser­ bestandteile wieder zurückzugewinnen, die entweder einer endgültigen Entsorgung zugeführt werden müssen und insbe­ sondere diejenigen Bestandteile, die weiter verwendet oder ggf. im Kreislauf zurück in den das Abwasser erzeugenden Prozeß geführt werden können. Diese Versuche sind bisher nicht in dem gewünschten Maße befriedigend verlaufen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der die gewünschten Reinigungen möglich sind, wobei die zu entfernenden Stoffe, ob als Feststoffe oder als gelöste Bestandteile, den unterschiedlichen weiteren Verwendungen zugeführt werden können.

Mit einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in einer ersten Stufe durch Flotation die im Abwasser enthal­ tenen Feststoffe entfernt werden, in einer zweiten Stufe eine Fällung der Schwermetalle durchgeführt wird und schließlich in einer dritten Stufe die ggf. noch im Abwas­ ser enthaltenen Cyanide bzw. Cyanwasserstoffsäuren zer­ stört werden.

Es hat sich gezeigt, daß die hier vorgeschlagene mehrstu­ fige Behandlung der Abwässer zu dem gewünschten Erfolg führt. Dabei können in der ersten Stufe die Kohle- bzw. Aschebestandteile entfernt werden, wobei Untersuchungen gezeigt haben, daß durch die Flotation etwa 96 bis 98% der Kohle entfernbar sind.

Das Fällen der Schwermetalle in der zweiten Stufe ist von besonderer Bedeutung, wobei es in der Literatur bekannt ist, sich mit dem Schwermetall-Cyan-Komplex in Abwässern zu beschäftigen, z. B. "CA 107 (14): 120530x" oder "CA 107 (6): 45707e", "CA 106 (14): 107388s", "CA 106 (14): 107388s", "CA 103 (14): 109524v", "CA 95 (26): 224999g" oder "CA 92 (20): 168661y".

Trotz umfangreicher Beschäftigungen mit dem Problem führen die bekannten Untersuchungen nicht zu dem gewünschten Er­ folg.

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß vor der Flotation der Schwermetalle diese ausgefällt werden, wobei für die Erfindung in Ausgestaltung besonders bedeu­ tend ist, daß als Fällungsmittel für die Schwermetalle ein höherer Kohlenstoffester, insbesondere ein C₁₂-Ester der Dithiophosphorsäure eingesetzt wird.

Es hat sich gezeigt, daß gerade diese Behandlung besonders wirkungsvoll ist, da die hier eingesetzten Esterverbindun­ gen wasserunlöslich sind und damit für das Behandlunsver­ fahren im besonderen Maße geeignet sind.

So sieht die Erfindung in weiterer Ausgestaltung vor, daß die Fällung der Schwermetalle über die Dithiophosphorsäure und zur Veresterung ein Alkohol mit einer Kohlenstoffkette von mindestens 6 Kohlenstoffatomen bis zu höchstens 17 Kohlenstoffatomen eingesetzt wird.

Um die Schwermetalle entsorgen zu können, sieht die Erfin­ dung vor, daß ein in Kerosin gelöster Dithiophosphorsäure­ ester zur Fällung dieser Schwermetalle eingesetzt wird.

Eine weitere Ausgestaltung der Verfahrensweise besteht darin, daß zur Abtrennung der aus der zweiten Flotations­ stufe entstandenen Schwermetallester Salzsäure eingesetzt wird, wobei die rückgewonnene Dithiophosphorsäure in den Kreislauf vor die zweite Flotationsstufe geführt wird.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung eines Verfahrensschemas näher beschrieben.

Aus einer nicht näher dargestellten Kohlevergasungsanlage fällt eine mit 1 bezeichnete Abwassermenge an. Dieses Ab­ wasser 1 wird einer ersten mit 2 bezeichneten Flotations­ stufe zugeführt, in der Feststoffbestandteile, wie Asche, Kohlestaub und dgl., entfernt werden, was mit 3 bezeichnet ist. Unverbrannte Kohlebestandteile können zurückgeführt werden, dies zeigt der Pfeil 4.

Hinter der ersten Flotationsstufe wird über eine Leitung 5 dem diese Flotationsstufe 2 verlassenden Abwasser der Di­ thiophosphorsäureester zugesetzt und dieses Gemisch einer mit 6 bezeichneten zweiten Flotationsstufe zugeführt. Da­ mit ist die Ausfällung von Schwermetallestern möglich, dies zeigt der Stufenteil 7. Über eine Leitung 8 wird die­ sem Stufenteil 7 HCl zugegeben, so daß nach unten darge­ stellt eine Säurechlorid-Trennung 9 vorgenommen werden kann. Als Beispiele sind dort Schwermetalle in kleinen Kästchen 10 angegeben, die aus der Trennstufe entfernbar sind und einer Weiterverwertung zugeführt werden können.

Aus dem Stufenteil 7 kann der Dithiophosphorsäureester zurückgewonnen werden, dies ist mit 11 bezeichnet. Der Ester wird über eine Leitung 5 hinter der Verfahrensstufe 2 eingegeben, wie dies weiter oben bereits erwähnt wurde.

Hinter der zweiten Flotationsstufe 6 erfolgt der HCN-Zer­ fall im Stufenteil 12 mit Zugabe von H₂O₂ oder lediglich O₂, andeutungsweise über einen Pfeil 13 wiedergegeben. Diesem Stufenteil wird CO₂ oder N₂ über den Pfeil 14 ent­ nommen und das Abwasser zum Vorfluter oder einer biologi­ schen Reinigungsstufe 15 weitergeleitet, wonach es dann einer weiteren Verwendung zugeführt oder aber auch in die Umwelt zurückgegeben wird, was durch einen gestrichelten Pfeil 16 angegeben ist.

Claims (7)

1. Verfahren zur Reinigung von Abwässern, insbesondere des bei einer Kohlevergasung anfallenden Abwassers, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Stufe durch Flotation die im Abwasser enthaltenen Feststoffe entfernt werden, in einer zweiten Stufe eine Fällung der Schwermetalle durchgeführt wird und schließlich in einer dritten Stufe die ggf. noch im Abwas­ ser enthaltenen Cyanide bzw. Cyanwasserstoffsäuren zer­ stört werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgefällten Schwermetalle durch Flotation abge­ schieden werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Fällungsmittel für die Schwermetalle ein höherer Kohlenstoffester, insbesondere ein C₁₂-Ester der Dithio­ phosphorsäure eingesetzt wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fällung der Schwermetalle über die Dithiophosphor­ säure und zur Veresterung ein Alkohol mit einer Kohlen­ stoffkette von mindestens 6 Kohlenstoffatomen bis zu höch­ stens 17 Kohlenstoffatomen eingesetzt wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Kerosin gelöster Dithiophosphorsäureester zur Fällung der Schwermetalle eingesetzt wird.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abtrennung der aus der zweiten Flotationsstufe enstandenen Schwermetallester Salzsäure eingesetzt wird, wobei die rückgewonnene Dithiophosphorsäure in den Kreislauf vor die zweite Flotationsstufe geführt wird.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zerstörung der Cyanide bzw. Cyanwasserstoffsäuren H₂O₂ bzw. O₂ eingesetzt wird.