DE566084C - Process for cleaning and cooling phenol-containing generator gases - Google Patents

Description

Verfahren zur Reinigung und Kühlung phenolhaltiger Generatorgase Die Reinigung und Kühlung von phenolhaltigen Generatorgasen bereitet insofern Schwierigkeiten, als hierbei phenolhaltige Abwässer anfallen, die in öffentliche Gewässer nicht abgeführt werden können, und außerdem Unreinigkeiten im Gase enthalten sind, die unterhalb bestimmter Temperaturen kondensieren und fest werden und dadurch Verstopfungen in Apparaten und Leitungen verursachen.Process for cleaning and cooling phenol-containing generator gases The Cleaning and cooling of phenol-containing generator gases causes difficulties in this respect than phenol-containing wastewater occurs that is not discharged into public waters can be, and also impurities are contained in the gases that are below condense and solidify at certain temperatures and thereby blockages in Cause apparatus and lines.

Um diese Übelstände zu beseitigen, hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, den Betrieb so zu führen, daß einerseits das aus dem Gase bei der Kühlung anfallende Wasser in der Anlage selbst verbraucht wird und andererseits die unterhalb bestimmter Temperaturen fest werdenden Bestandteile bereits ausgewaschen sind, wenn das Gas niedrigere Temperaturen annimmt.In order to eliminate these drawbacks, the invention has the task put to conduct the operation in such a way that on the one hand that from the gases during cooling accruing water is consumed in the system itself and on the other hand the one below Components that solidify at certain temperatures have already been washed out, if the gas takes on lower temperatures.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei der Kühlung und Reinigung phenolhaltiger Gase in Stufen dem im Kreislauf umgepumpten Berieselungswasser der ersten Stufe das nach der Befreiung des Gases von Teer im indirekt wirkenden Nachkühler anfallende Gaswasser zugesetzt wird. Es wird also das Rohgas mit dem Wasser vorgekühlt, das in der Nachkühlung aus dem Gase kondensiert.This object is achieved according to the invention in that in the Cooling and purification of gases containing phenol in stages that pumped around in the circuit First stage irrigation water that is produced after the tar has been freed from the gas indirectly acting aftercooler accumulating gas water is added. So it will the raw gas is pre-cooled with the water, which condenses from the gases in the post-cooling.

Unter Vorkühlung wird hier eine Verdampfung des Kühlwassers durch die fühlbare Wärme des Gases (also eine Umsetzung dieser in latente Wärme des Wasserdampfes) und eine Temperaturherabsetzung dieses Gas-Dampf-Gemisches bis nahe an den Taupunkt verstanden.With pre-cooling, the cooling water is evaporated here the sensible heat of the gas (i.e. a conversion of this into latent heat of the water vapor) and a temperature reduction of this gas-vapor mixture to close to the dew point Understood.

Die Vorkühlung kann dabei durch Berieselung des Gases durchgeführt werden, wobei das Wasser in groben Tropfen mit dem Gas in Berührung kommt und, um bei der relativ kleinen wirksamen Oberfläche eine intensive Wirkung zu erzielen, im Kreislauf durch den Kühler umgepumpt wird. Dieselbe Wirkung kann aber auch unter Vermeidung des Umpumpens dadurch erzielt werden, daß das Wasser in das Gas eingespritzt wird, wobei es in feinste Tropfen zerstäubt und dadurch die wirksame Oberfläche bedeutend vergrößert wird.The pre-cooling can be carried out by sprinkling the gas where the water comes into contact with the gas in coarse drops and to to achieve an intensive effect with the relatively small effective surface, is pumped around in the circuit through the cooler. But the same effect can also occur under Avoid pumping can be achieved by injecting the water into the gas where it is atomized into the finest droplets and thereby the effective surface is significantly enlarged.

Es ist eine Gaserzeugeranlage bekannt geworden, bei der das Gas ebenfalls in Stufen gekühlt und das aus dem letzten Kühler abfließende Wasser teilweise in die erste Kühlstufe zurückgeleitet wird. Hierbei wird aber in der letzten Stufe direkt gekühlt, so daß sich das aus dem Gase kondensierende Wasser mit dem Kühlwasser mischt, wodurch die phenolhaltige Abwassermenge beträchtlich vergrößert wird. Es wird also nicht das aus dem Gase kondensierende Gaswasser allein wie bei dem Verfahren der Erfindung in die erste Kühlstufe zurückgeleitet; infolgedessen ist hier immer ein Überschuß an Abwasser vorhanden, der aus der Anlage abgeleitet werden müß. Also gerade das, was die Erfindung will, wird hier nicht erreicht und ist auch nicht bezweckt. Ähnlich ist es bei einem anderen bekannten Verfahren zur Kühlung und Reinigung von Kokereigas. Hier wird in der ersten Stufe unter Umpumpen des Gaswassers. im Kreislauf durch einen Abscheider, Kühler und die Vorlage das Gas gleichzeitig gekühlt und vom Teer befreit, und in der Schlußkühlung wird das Gas mit ebenfalls im Kreise umgepumptem Gaswasser, dem zeitweise Gaswasser aus der ersten Stufe zugesetzt wird, auf die Endtemperatur gebracht. Auch hierbei ist es nicht möglich, das Anfallen von Abwasser überhaupt zu verhindern, vielmehr mu$ dauernd eine bestimmte Gaswassermenge aus der Anlage abgeführt werden.It has become known a gas generating system in which the gas also cooled in stages and the water flowing out of the last cooler partially in the first cooling stage is returned. But this is in the last stage directly cooled, so that the water condensing from the gases with the cooling water mixes, whereby the amount of phenol-containing wastewater is increased considerably. It So the gas condensing from the gases does not become water alone as in the process the invention returned to the first cooling stage; as a result, here is always there is an excess of wastewater that must be discharged from the system. So precisely what the invention wants is not achieved here, nor is it aims. It is similar with another known method for Cooling and cleaning of coke oven gas. Here, in the first stage, pumping takes place of the gas water. in the circuit through a separator, cooler and the template Gas is cooled and tar is removed at the same time, and in the final cooling it becomes Gas with gas water also pumped around in a circle, which is temporarily gas water from the first stage is added, brought to the final temperature. Here too it is it is not possible to prevent the accumulation of wastewater at all, rather it has to be permanent a certain amount of gas water can be discharged from the system.

Wieder bei anderen Kühlanlagen wird das in der Anlage anfallende Abwasser durch Verdunstung abgekühlt; dadurch entstehen Abdämpfe, die Geruchsbelästigungen der Umgebung verursachen, was ebenso unzulässig ist wie das Abführen der phenolhaltigen Abwässer in öffentliche Gewässer und Kanalisationen und ebenfalls durch die Erfindung vermieden wird.In the case of other cooling systems, the wastewater generated in the system is used cooled by evaporation; this creates fumes and unpleasant smells the environment, which is just as inadmissible as the discharge of the phenol-containing Waste water in public waters and sewer systems and also by the invention is avoided.

Zur Ausführung des Verfahrens benutzt die Erfindung an sich bekannte Einrichtungen, z. B. mehrteilige Rieselkühler, in denen Gas gekühlt und der Gaserzeugerwind gesättigt und vorgewärmt wird.To carry out the method, the invention uses known ones Facilities, e.g. B. multi-part trickle cooler in which gas is cooled and the gas generator wind is saturated and preheated.

Je nach der Art der zu vergasenden Kohle, d. h. entsprechend ihrem Feuchtigkeitsgehalt und damit der bei der Reinigung anfallenden Gaswassermenge, kann dieser Grundgedanke entsprechend weiter ausgeführt werden.Depending on the type of coal to be gasified, i. H. according to their Moisture content and thus the amount of gas water produced during cleaning, this basic idea can be extended accordingly.

Bei einer Kohle mit geringem Wassergehalt, ,z. B. Steinkohle, genügt eine nach dem eben dargestellten Grundgedanken gebaute Anlage, um die geschilderten Übelstände zu beseitigen.In the case of a coal with a low water content, e.g. B. coal is sufficient a system built according to the basic idea just presented, around the described To eliminate evils.

Hat die zu verarbeitende Kohle aber höheren Feuchtigkeitsgehalt, -d. h. wird dementsprechend der Wasseranfall im Betrieb größer, so wird zwischen der Teerwäsche und der Nachkühlung eine Zwischenkühlung eingeschaltet, wobei das hier anfallende Gaswasser in an sich bekannter Weise zur Sättigung des Generatorwindes benutzt und so beseitigt wird.But if the coal to be processed has a higher moisture content, -d. H. accordingly, the amount of water in operation is greater, between the Tar washing and the aftercooling switched on an intermediate cooling, whereby this is here accruing gas water in a manner known per se to saturate the generator wind used and thus eliminated.

An die Stelle des indirekt wirkenden Nachkühlers kann auch ein Rieselkühler treten. Das aus diesem Rieselkühler ablaufende Kühlwasser wird dann, soweit es nicht der Vorkühlung zugeführt wird, rückgekühlt und wiederverwendet. Es entsteht also ein Kreislauf des Kühlwassers durch den Rückkühler der Nachkühlung und einen Röhrenkühler für das Umlaufwasser. Dem Kühlwasser für das Generatorgas können auch noch Frischwasser oder fremde Abwässer zugesetzt werden, wenn die bei der Kühlung des Generatorgases anfallenden Abwässer für die Sättigung des Generatorwindes nicht ausreichen.A trickle cooler can also be used in place of the indirect aftercooler step. The cooling water draining from this trickle cooler is then, if it is not is fed to the pre-cooling, recooled and reused. So it arises a circuit of the cooling water through the recooler of the aftercooling and a tube cooler for the circulating water. Fresh water can also be added to the cooling water for the generator gas or external wastewater is added if the cooling of the generator gas accumulating wastewater is not sufficient for the saturation of the generator wind.

In den beiliegenden Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. i die einfachste Ausführung, bei der eine zweistufige Kühlung ausreicht, Abb.2 eine Ausführung mit einer Zwischenkühlung des Gases und Ausnutzung des hierbei anfallenden Wassers zur Windsättigung, Abb. 3 eine Ausführung, bei der der Röhrenkühler der vorigen Ausführung durch einen Rieselkühler ersetzt ist.In the accompanying figures are exemplary embodiments of the invention shown schematically, namely Fig. i shows the simplest version in which two-stage cooling is sufficient, Figure 2 shows a version with intermediate cooling of the gas and utilization of the resulting water for wind saturation, Fig. 3 an embodiment in which the tube cooler of the previous embodiment is replaced by a trickle cooler is replaced.

Der Vorgang bei den einzelnen Ausführungen ist dann folgender: Das im Gaserzeuger a (Abb. i) erzeugte Gas tritt unmittelbar in den Rieselkühler b und wird hier mit Wasser berieselt und dabei gewaschen und gekühlt. Das mit Staub und hochsiedenden Bestandteilen beladene Kühlwasser läuft aus dem Kühler in die Klärgrube c ab, wo sich die Unreinigkeiten absetzen, und wird von hier durch die Pumpe d und die Leitung e wieder in den Kühler zurückgeleitet. Ein Teil des Kühlwassers wird bei diesem Kreislauf von dem Gas aufgenommen. Dieser wird dann, nachdem das Gas in dem Teerwäscher f entteert ist, in dem Röhrenkühler g wieder ausgeschieden und von der Pumpe h durch die Leitung i in den Vorkühler b zurückgeleitet. Bei der Ausführung nach Abb.2 ist zwischen dem Teerwäscher f und dem Röhrenkühler g ein zweifacher Rieselturm eingeschaltet, in dessen oberer Kammer k das Gas durch Berieselung mit Wasser zwischengekühlt wird; das hier erwärmte Wasser wird durch die Syphonleitung m in. die untere Kammer n geleitet, : durch die der Generatorwind gedrückt wird, der sich hierbei in bekannter Weise erwärmt und sättigt und durch die Leitung o in den Gaserzeuger geleitet wird. Das von dem Wind nicht aufgenommene Wasser wird aus der Sättigungskammer n vermittels der Pumpe p durch die Leitung q wieder in die Kühlkammer k zurückgeleitet, so daß in diesem zweistufigen Kühler ein Wasserkreislauf entsteht.The process in the individual versions is then as follows: The gas generated in the gas generator a (Fig. I) enters the trickle cooler b and is sprinkled with water here and washed and cooled in the process. The cooling water laden with dust and high-boiling components runs out of the cooler into the septic tank c, where the impurities settle, and from here is fed back into the cooler through the pump d and the line e. Part of the cooling water is taken up by the gas in this cycle. After the gas in the tar washer f has been de-tarred, this is then separated out again in the tube cooler g and returned by the pump h through the line i to the precooler b . In the embodiment according to Fig.2, a double trickle tower is connected between the tar washer f and the tube cooler g, in the upper chamber k of which the gas is cooled by sprinkling with water; the water heated here is passed through the siphon line m in. the lower chamber n, through which the generator wind is pressed, which is heated and saturated in a known manner and is passed through the line o into the gas generator. The water not absorbed by the wind is returned to the cooling chamber k from the saturation chamber n by means of the pump p through the line q, so that a water cycle is created in this two-stage cooler.

Bei der Ausführung nach Abb.3 ist der Röhrenkühler g (Abb. i und 2) durch einen Rieselkühler y ersetzt, der als letzte Kühlstufe für das Gas auf den Zwischenkühler k aufgesetzt ist. Das Gas tritt also aus dem Zwischenkühler k unmittelbar in den Schlußkühler r und wird hier ebenfalls mit Wasser berieselt, das im Kreislauf in dem Röh- renkühler s zurückgekühlt wird und durch die Leitung t wieder in den Kühler r zurückgelangt. Ein Teil des im Schlußkühler r anfallenden Wassers wird durch die Leitung i wieder in den Vorkühler zurückgeführt.In the design according to Fig. 3, the tube cooler g (Figs. I and 2) is replaced by a trickle cooler y, which is placed on the intermediate cooler k as the last cooling stage for the gas. The gas thus exits the intercooler k directly into the final cooler r and is also sprinkled with water here, which is cooled back in the circuit in the tubular cooler s and returns to the cooler r through the line t . Part of the water in the final cooler r is returned to the pre-cooler through line i.

Beispiel Bei Vergasung von Steinkohle mit io °!o H20 und einem Heizwert von 7 000 WE entstehen etwa 4 nm$ Generatorgas/kg Kohle. Diese enthalten etwa Zoo g Wasserdampf oder 5o g Wasserdampf pro i mg Generatorgas, der sich aus der Grubenfeuchtigkeit, Schwelwasser und unzersetztem Dampf zusammensetzt. Das Gas tritt nunmehr mit einer Temperatur von etwa 65o° C aus dem Generator und wird im Vorkühler mit Kreislaufwasser berieselt. Hierbei wird durch Verdampfung eines Teiles des Kühlwassers die Temperatur des Gases gesenkt, das Gas selbst reichert sich mit Wasserdampf an, und zwar nimmt es entsprechend der zu vernichtenden fühlbaren Wärme pro cbm Gas o,37kg Dampf auf, das heißt also pro kg Kohle 4 # 0,37 - 1,48 kg H20. Diese Wasseraufnahme des Gases entspricht einer Endtemperatur des Gases von etwa 73° C. Zur Vergasung von i kg Steinkohle sind etwa 2,65 nmg Luft notwendig. Rechnet man mit einer Sättigungstemperatur der eintretenden Luft von 15° und der aus dem Sättiger und in die Generatoren eintretenden Luft von 58°, so wird also pro kg Kohle etwa o,42 kg Wasserdampfzusatz benötigt.Example The gasification of hard coal with io °! O H20 and a calorific value of 7,000 units produces around 4 nm $ generator gas / kg coal. These contain about zoo g water vapor or 50 g water vapor per 1 mg generator gas, which is composed of the pit moisture, smoldering water and undecomposed steam. The gas now emerges from the generator at a temperature of around 65o ° C and is sprinkled with circulating water in the pre-cooler. Here, the temperature of the gas is lowered by evaporation of part of the cooling water, the gas itself enriches itself with water vapor, and according to the sensible heat to be destroyed it absorbs 0.37 kg of steam per cbm of gas, i.e. 4 # per kg of coal 0.37 - 1.48 kg H20. This water absorption of the gas corresponds to a final gas temperature of about 73 ° C. To gasify 1 kg of hard coal, about 2.65 nmg of air are required. If one calculates with a saturation temperature of the incoming air of 15 ° and of the air entering from the saturator and into the generators of 58 °, then about 0.42 kg of water vapor is required per kg of coal.

Das gekühlte Generatorgas von etwa 30° enthält 0,035 kg Wasserdampf, also 0,14 kg Wasserdampf pro kg Kohle. Ausgeschieden wird die in der Vorkühlung aufgenommene, zusammen mit der enthaltenen Wassermenge von 0,42o kg H20;nms oder r,68 kg H,O/kg Kohle, vermindert um o,14 kg, also 1,54 kg H20jkg Kohle. Für die Windsättigung werden davon verbraucht 0,q.25 kg, so daß also hinter dem Röhrenkühler noch i,r5 kg anfallen. Da in der Vorkühlung schon i,48 kg Wasser pro kg Kohle verdampfen müssen, so sind also noch o,265 kg Wasser pro kg Kohle an Frischwasser bzw. sonstige Abwässer dem Kreislauf zuzusetzen.The cooled generator gas of around 30 ° contains 0.035 kg of water vapor, i.e. 0.14 kg of water vapor per kg of coal. The amount of water absorbed in the pre-cooling process of 0.420 kg H2O; nms or r.68 kg H2O / kg coal, reduced by 0.14 kg, i.e. 1.54 kg H2O / kg coal, is excreted. 0.25 kg of this is used for wind saturation, so that after the tube cooler there are still 1.5 kg. Since 1.48 kg of water per kg of coal have to evaporate in the pre-cooling, so 0.265 kg of fresh water or other waste water have to be added to the circuit per kg of coal.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Reinigung und Kühlung phenolhaltiger Generatorgase in Stufen, dadurch gekennzeichnet, daß dem im Kreislauf umgepumpten Berieselungswasser der ersten Stufe das nach der Befreiung des Gases von Teer im indirekt wirkenden Nachkühler anfallende Gaswasser zugesetzt wird. PATENT CLAIMS: i. Process for cleaning and cooling those containing phenols Generator gases in stages, characterized in that the pumped around in the circuit First stage irrigation water that is produced after the tar has been freed from the gas indirectly acting aftercooler accumulating gas water is added. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Teerwäsche und der Nachkühlung eine Zwischenkühlung des Gases eingeschaltet und das hierbei anfallende Gaswasser in an sich bekannter Weise zur Windsättigung benutzt wird. 2. Procedure according to claim i, characterized in that between the tar washing and the aftercooling an intermediate cooling of the gas is switched on and the resulting gas water is used in a manner known per se for wind saturation. 3. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkühler eine zweite Berieselungsstufe zum Nachkühlen des Gases erhält, in der mit umlaufendem, indirekt gekühltem und mit Frischwasser verdünntem Gaswasser berieselt wird.3. Modification of the procedure according to claim 2, characterized in that the intermediate cooler has a second sprinkling stage for after-cooling the gas receives, in the with circulating, indirectly cooled and is sprinkled with fresh water diluted gas water.