CS256167B1 - A method for removing soot from gas and from heat exchange cells - Google Patents

A method for removing soot from gas and from heat exchange cells Download PDF

Info

Publication number
CS256167B1
CS256167B1 CS410386A CS410386A CS256167B1 CS 256167 B1 CS256167 B1 CS 256167B1 CS 410386 A CS410386 A CS 410386A CS 410386 A CS410386 A CS 410386A CS 256167 B1 CS256167 B1 CS 256167B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
soot
water
gas
scrubbing
heat exchange
Prior art date
Application number
CS410386A
Other languages
Czech (cs)
Slovak (sk)
Other versions
CS257167B1 (en
CS8604103A1 (en
Inventor
Jozef Bizmar
Pavol Skubla
Walter Waradzin
Marian Svonava
Jan Stieranka
Oto Began
Original Assignee
Jozef Bizmar
Pavol Skubla
Walter Waradzin
Marian Svonava
Jan Stieranka
Oto Began
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jozef Bizmar, Pavol Skubla, Walter Waradzin, Marian Svonava, Jan Stieranka, Oto Began filed Critical Jozef Bizmar
Priority to CS410386A priority Critical patent/CS257167B1/en
Publication of CS8604103A1 publication Critical patent/CS8604103A1/en
Publication of CS256167B1 publication Critical patent/CS256167B1/en
Publication of CS257167B1 publication Critical patent/CS257167B1/en

Links

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Vypieranie sadzí z plynu po parciálně) oxidácii uhl'ovodíkov a efektívnejšie opla- chovanie sadzí z rúrok rekuperátorov tepla, takým spósobom, že sa do spo,ločného okruhu vód kvenčovania v štiepnych pe- ciach, vypierania sadzí vo Venturiho příčkách a oplachovania rúrok rekuperátorov tepla, přidává neiónový alebo iónový tenzid v koncentráeii 1 až 20 ppm.Washing off soot from gas after partial oxidation of hydrocarbons and more efficient rinsing of soot from heat exchanger tubes, in such a way that in the ring circuit of the heat exchanger sludge, soot scrubbing in venturi partitions and heat recuperator tubes rinsing , adds a nonionic or ionic surfactant in a concentration of 1 to 20 ppm.

Description

(54) Spósob odstraňovanie sadzí z plynu a z teplovýmenných pldch(54) A method for removing soot from gas and heat exchange plates

Vypieranie sadzí z plynu po parciálně) oxidácii uhl'ovodíkov a efektívnejšie oplachovanie sadzí z rúrok rekuperátorov tepla, takým spósobom, že sa do spo,ločného okruhu vód kvenčovania v štiepnych peciach, vypierania sadzí vo Venturiho příčkách a oplachovania rúrok rekuperátorov tepla, přidává neiónový alebo iónový tenzid v koncentráeii 1 až 20 ppm.Gas scrubbing after partial oxidation of hydrocarbons and more efficient rinsing of the soot from heat recuperator tubes, in such a way that non-heat recuperator or non-heat recuperator tubes are added to the common circuit of scrubbing water, venturi scrubbing and rinse tubes. an ionic surfactant in a concentration of 1 to 20 ppm.

258167258167

Vyňáléz sa týká spůsobu odstraňovaňia sadzí z plynu a z teplovýmenných plůch.The invention relates to a method for removing soot from gas and heat exchange surfaces.

Pri parciálnej oxi dácii uhlovodíkov obsahuje vznikajúci štiepný plyn značné množstvo sadzí. Například, na každý kilogram rozloženého metánu pri teplote 1450 °C vzniká asi 20 gramov sadzí (mólový poměr kyslík: metán = 0,37). Před dalším spracovaním je potřebné štiepny plyn sadzí zbavitIn the partial oxidation of hydrocarbons, the resulting fission gas contains a considerable amount of carbon black. For example, about 20 grams of carbon black is produced per kilogram of decomposed methane at 1450 ° C (oxygen: methane molar ratio = 0.37). Before further processing, it is necessary to remove the carbon black gas

K čiastočnému odstraňovaná sadzí dochádza už pri kvenčovaní štiepneho plynu v reakčnej komoře vodou, olejom alebo lnou vyššie vrúcou kvapalinou. V ďalšom stupni sa sadze odstraňujú: v sprchových vežiach, Venturiho práčkach, cyklónóoch, filtroch, elektrofiltroch, atd. [J. Wozniakowski: Chemik (Gliwicej 20, 2, 53, 1967; E. G. Hurley: Filtr. Separ. 8, 3, 271, 297, 1971; G. Schiele: Erdoel Kohle Erdgas, Petrochem. 23, 5, 284, 1970.]The partial removal of soot occurs already when the fission gas is fermented in the reaction chamber with water, oil or a higher boiling liquid. In the next step, the soot is removed: in shower towers, venturi scrubbers, cyclones, filters, electrofilters, etc. [J. Wozniakowski: Chemist (Gliwicej 20, 2, 53, 1967; E.G. Hurley: Filter. Separ. 8, 3, 271, 297, 1971; G. Schiele: Erdoel Kohle Erdgas, Petrochem. 23, 5, 284, 1970.)

Na odstraňovanie sadzí sa používajú rozličné kvapalné médlá, Známe je použitie chlórovaných a fluorovaných kvapalných uhlovodíkov. Vypieranie vysokovrůcimi uhlovodíkmi je predmetom patentu NSR číslo 1 240 052.Various liquid media are used for the removal of soot. The use of chlorinated and fluorinated liquid hydrocarbons is known. The scrubbing with high boiling hydrocarbons is the subject of German Patent No. 1,240,052.

Známy je tiež sposob vypierania sadzí do emulzie olej-voda, stabilita ktorej sa udržiava prídavkom malého množstva emulgátora (Francúzsky patent 1450 508). Inokedy sa sadze vypierajú iba vodou a olej s emulgátorom sa přidává dodatočne do nádoby, kde sa dekantuje olejová fáza so sadzami.Also known is the method of scrubbing carbon black into an oil-in-water emulsion, the stability of which is maintained by the addition of a small amount of emulsifier (French Patent 1450 508). Otherwise, the soot is washed only with water and the emulsifier oil is added additionally to the vessel where the soot oil phase is decanted.

Nevýhodou týchto postupov je skutočnosť, že olej s vodou vytvára poměrně stabilně emulzie, z ktorých sa olej tažko úplné separuje. Z tohto důvodu může dochádzať k prieniku oleja dO' odpadných vůd. Navýše si uvedené technológie vyžadujú samostatné olejové hpspodárstvo·.A disadvantage of these processes is the fact that the oil with water forms relatively stable emulsions from which the oil is difficult to separate completely. For this reason, oil leakage may occur. In addition, the aforementioned technologies require separate oil management.

Preto sa častejšie využívá vypieranie sadzí vodou (DOS 2 951 44,2), i ked vypieracia účinnost vody ako média voči sadziam je nižšia oproti olejů.Therefore, scrubbing of soot with water (DOS 2 951 44.2) is more frequently used, although the scrubbing efficiency of water as a medium against soot is lower than that of oils.

Běžný je postup, pri ktorom sa štiepny plyn nasycuje vodnou parou, táto zmáča sadze, ktoré sa potom odstraňujú v odlučovačoch.Conventional is a process in which the fission gas is saturated with water vapor, which soaks the soot, which is then removed in the separators.

Celkovú účinnost vypierania sadzí možno zvýšit použitím pěnového aparátu a vypieraním sadzí v pěnověj vrstvě (ZSSR patent 183 188; A. J. Valdberg a kol.: Chim. prom. 11, 845, 1965; 4, 258, 1972). Aparáty sú zapojené protiprúdne a pěnový režim sa dosiaihne přidáváním malých množstiev tenzidu do vypieracej vody. Podta rumunského patentu 71163 obsahoval vodný roztok 80 až 150 ppm dodecylbenzénsulfonátu sodného.The overall efficiency of soot scrubbing can be enhanced by using a foam apparatus and scrubbing the soot in the foam layer (USSR Patent 183,188; A.J. Valdberg et al., Chim. Prom. 11, 845, 1965; 4, 258, 1972). The apparatuses are countercurrent and the foam mode is achieved by adding small amounts of surfactant to the scrubbing water. According to Romanian patent 71163, an aqueous solution of 80-150 ppm contained sodium dodecylbenzenesulfonate.

Uvedené postupy, pri ktorých sa používá vypieracie médium voda, majú nevýhodu v tom, že sadze, svojou povahou hydrofóbne, sa vodou tažko zmáčajú. Vypieranie v penovej vrstvě tento problém do určitej miery odstraňuje, ale možno ho použit iba so samostatným vodným okruhom.Said processes using a scrubbing medium water have the disadvantage that the carbon black, by its nature hydrophobic, is difficult to wet with water. Foaming in the foam layer eliminates this problem to some extent, but can only be used with a separate water circuit.

Ked parciálna oxidácia uhlovodíkov prebieha :pri zvýšenom tlaku (0,2 až 0,3 MPa), využívá sa obvykle teplo vyčištěného štiepneho plynu v nepriamych výmenníkoch tepla '(rekupérátoroch). Aj po přechode sepa•račnými zariadeniami obsahuje ešte štiepny plyn určité množstvo sadzí, ktoré sa usadzujú na stěnách rúrok teplovýmenných aparátov, zhoršujú přestup tepla, zvyšujú hydraulický odpor zariadení, čo bývá hlavnou příčinou zhoršeného chodu linky až nakoniec vedie k jej odstaveniu.When partial oxidation of hydrocarbons occurs : at elevated pressure (0.2 to 0.3 MPa), the heat of the purified fission gas is usually utilized in indirect heat exchangers (re-entranters). Even after passing through sewage plants, the fission gas still contains a certain amount of soot that settles on the walls of heat exchange apparatus pipes, worsens heat transfer, increases the hydraulic resistance of the equipment, which is the main cause of worsened line operation and eventually leads to shutdown.

Tento problém čiastočne rieši nepřetržité súprudné oplachovanie stien rúrok výmenníkov tepla kvapalinou. Najbežnejsie sa používá olej alebo voda. Olej oplachuje sadze účinnejš!e ako voda, má však iné nevýhody, ktoré už bolí uvedené. Použitie vody naráža na problém nižšej účinnosti (zlá zmáčavosť sadzí), bývá však častejšie, kvůli jednoduchšej manipulácii.This problem is partly solved by continuous liquid flushing of the heat exchanger tube walls. Oil or water is most commonly used. Oil rinses soot more efficiently ! However, it has other disadvantages already mentioned. The use of water encounters a problem of lower efficiency (poor wettability of soot), but it is more frequent due to easier handling.

Voda, nastrekovaná do rúrkového priestoru teplovýmenných aparátov je súčasťou společného vodného okruhu kvenčovanej vody a vody, ktorá sa využívá pri vypieraní sadzí (sprchové veze, Venturiho práčky a pod.). Nastrekovanie oplachovacej kvapaliny do rúrkového priestoru výmenníkov tepla je nevyhnutné, na druhej straně však, čiastočne zhoršuje přestup tepla (kvapalina má významné nižšiu teplotu ako štiepny plyn a vytvára na stěnách rúrok filmovú vrstvičku). Navýše, v takomto případe je případné využitie pěnového aparátu na vypieranie sadzí sporné, preíože pěna z jeho okruhu sa nesmie stať súčasťou společného okruhu vůd. Pri kvenčovaní vodou a rovnako v rúrkovom priestore výmenníkov tepla nesmie dochádzať k peneniu.The water injected into the tubular space of the heat exchange apparatuses is part of the common water circuit of the fermented water and the water used for scrubbing the soot (shower towers, Venturi washing machines, etc.). Spraying the rinsing liquid into the heat exchanger tubular space is necessary, but on the other hand, it partially worsens the heat transfer (the liquid has a significantly lower temperature than the fission gas and forms a film layer on the tube walls). Moreover, in such a case, the possible use of the foam apparatus for scrubbing soot is questionable, since foam from its circuit must not become part of the common circuit circuit. There must be no foaming when flushing with water as well as in the tubular space of the heat exchangers.

Tieto nevýhody odstraňuje postup podlá předloženého vynálezu, podstata ktorého spočívá v tom, že sa priamo do spoločného okruhu vody, ktorá sa používá na kvenčovanie plynu, vypieranie sadzí a oplachovanie teplovýmenných plůch rekuperátorov, přidává neiónový alebo iónový tenzid tak, aby jeho koncentrácia vo vodě bola 1 až 20 ppm.These disadvantages are overcome by the process according to the invention, which comprises adding a non-ionic or ionic surfactant directly to a common water circuit, which is used for gas flow, soot scrubbing and rinsing of the heat exchangers of the heat exchangers, so that its concentration in water is 1 to 20 ppm.

Dosiahne sa tým zlepšenie zmáčavosti sadzí vodou a ich účinnejšie vypieranie, zvýši sa tiež účinnost oplachovania teplovýmenných plůch výmenníkov tepla. Účinky sa prejavia v znížení hydraulického odporu výmenníkov tepla (rekuperátorov) a v zlepšení přestupu tepla, čo sa odzrkadlí v predížení jedného cyklu chodu linky. Zároveň sa zníži tlak v reakčnej komoře, čo může zvýšit výtažky štiepneho produktu (například pri štiepení metánu na acetylénj a umožňuje zvýšit výrobu aj zvýšením zaťaženia štiepneho zariadenia surovinami.This will improve the wettability of the soot with water and wash it more efficiently, as well as increasing the efficiency of rinsing the heat exchange surfaces of the heat exchangers. The effects will be reflected in the reduction of the hydraulic resistance of the heat exchangers (heat exchangers) and in the improvement of the heat transfer, which is reflected in the extension of one cycle of the line. At the same time, the pressure in the reaction chamber is reduced, which can increase the yields of the fission product (for example, when the methane is split into acetylene) and makes it possible to increase production by increasing the fissioning load of the feedstock.

Příklad 1Example 1

Štiepny plyn z parciálnej oxidácie metánu s obsahom sadzí za kvenčovanim 3,2 gramu v jednom metri kubickom, vstupuje o prietoku 5 l.min-1 do, kolónky, naplnenej Raschigovými krúžkami. Sadze sa z něho vypierajú protiprúdne tečúcou 80 °C teplou vodou o prietoku 1 1. min-1. Za 16 hodin chodu zariadenia sa zachytilo vo, vodě 6,3 gramov sadzí a náplň kolóny zostala zasadzená s celkovým prírastkom hmotnosti 1,4 gramu sadzí.Cracked gas from the partial oxidation of methane-containing carbon black for quenching 3.2 grams per cubic meter, enter the flow rate of 5 L · min -1 to, the column filled with Raschig rings. The soot is washed in countercurrent flowing at 80 ° C with warm water at a flow rate of 1 1. min -1 . After 16 hours of operation, 6.3 grams of soot was collected in water and the column packing was planted with a total weight gain of 1.4 grams of soot.

Pri opakovanom pokuse za rovnakých podmienok sa do vody přidalo 10 ppm neiónového tenzidů na báze propylénoxidu a etylénoxidu. Za rovnaký čas sa vo vodě zachytilo 14,1 gramov sadzí a náplň kolony zostala čistá.In a repeated experiment under the same conditions, 10 ppm of propylene oxide and ethylene oxide nonionic surfactants were added to the water. At the same time, 14.1 grams of soot was collected in the water and the packing remained clean.

Příklad 2Example 2

Štiepny plyn z parciálnej oxidácle metánu s obsahom sadzí za kvančovaním 3,32 gramu v jednom metri kubickom, vstupuje o prietoku 5 1. min-1 do kolonky, naplnenej Raschigovými krúžkami. Sadze sa z něho vypierajú protiprúdne tečúcou 80 °C teplou vodou o prietoku 1 l.min-1. Za 16 hodin chodu zariadenia sa zachytilo vo vodě 6,5 gramov sadzí a náplň kolóny zostala zasadzená s celkovým prírastkom hmotnosti 1,3 gramu sadzí.The cleavage of the gas partial oxidácle methane content of the carbon black in kvančovaním 3.32 grams per cubic meter, enter the first flow rate of 5 min-1 to the column filled with Raschig rings. The soot was washed countercurrently with flowing 80 ° C warm water at a flow rate of 1 l.min -1 . After 16 hours of operation, 6.5 grams of soot was collected in water and the column packing was planted with a total weight gain of 1.3 grams of soot.

Pri opakovanom pokuse za rovnakých podmienok sa do vody přidalo 10 ppm iónového tenzidů alkylbenzénsulfonanu sodného. Za rovnaký čas sa vo vodě zachytilo 13,2 gramov sadzí a náplň kolóny zostala čistá.In a repeated experiment under the same conditions, 10 ppm of sodium alkylbenzenesulfonate ionic surfactants were added to the water. At the same time, 13.2 grams of soot was collected in the water and the packing remained clean.

Příklad 3Example 3

Obvyklá doba chodu technologickej linky výroby acetylénu parciáinou oxidáciou metánu daná cyklom čistenia rekuperátorov tepla je 5 mesiacov, zriedkavejšie až 6 mesiacov. Zataženie dvoch štiepnych pecí metáno,m bývá 13 000 Nm3.h-1, v poslednom mesiací před odstavením linky sa znižuje kvůli narastajúcej tlakovej strate na 12 000 Nm3. h-1.The usual running time of the acetylene production line by the partial oxidation of methane given by the heat recuperation cleaning cycle is 5 months, more rarely up to 6 months. The load of two fission furnaces methane, m is 13 000 Nm 3 .h -1 , in the last month before the line shutdown is reduced to 12 000 Nm 3 due to increasing pressure loss. h -1 .

Na začiatku šiesteho mesiaca chodu linky, pri vysokom tlaku v štiepnych peciach 0,3 MPa, sa začal do okruhu oběhových vúd štiepnych pecí (kvenčovanie), Venturiho práčok a rekuperátorov tepla dávkovat roztok neiónového tenzidů na báze propylénoxidu a etylénoxidu v takom množstve, aby sa jeho koncentrác!a vo vodě pohybovala medzi 5 až 10 ppm. Došlo k postupnému znižovaniu tlakovej straty až o 0,015 MPa, v důsledku čoho sa predížil chod linky na 19 mesiacov a v priebehu celého cyklu bolo možné udržovat' zataženie metáno,m na 13 000 až 13 500 Nm3. h-1, pričom tlak v štiepnych peciach nepřekročil 0,3 MPa. V důsledku zníženia tlaku v štiepnych peciach došlo k zvýšeniu obsahu acetylénu v štiepnom plyne z 6,4 % na 6,5 % obj.At the beginning of the sixth month of operation of the line, at high pressure in fission furnaces 0.3 MPa, a solution of non-ionic surfactants based on propylene oxide and ethylene oxide began to be fed into the circuit of the circulating vaults of the furnace (venting), venturi scrubbers and heat recuperators. its concentrate ! and in the water ranged between 5 and 10 ppm. The pressure drop was gradually reduced by up to 0.015 MPa, which prolonged the operation of the line for 19 months and during the whole cycle it was possible to maintain the methane load, m to 13,000 to 13,500 Nm 3 . h -1 , while the pressure in the split furnaces did not exceed 0.3 MPa. The acetylene content of the fission gas increased from 6.4% to 6.5% by volume as a result of the reduction in the pressure in the split furnaces.

Claims (3)

PREDMETSUBJECT Spůsob odstraňovania sadzí z plynu a z teplovýmenných ploch, vyznačujúci sa tým, že sa do vody, ktorá sa používá na kvenčovanie plynu, vypieranie sadzí a oplachovaYNÁLEZU nie tejlo výměnných plůch, přidává neiónový alebo iónový tenzid tak, aby jeho koncentrácia vo vodě bola 1 až 20 ppm.Method for removing soot from gas and heat exchange surfaces, characterized in that a nonionic or ionic surfactant is added to the water used for gas flow, soot scrubbing and rinsing of the non-ion exchange surfactant so that its concentration in the water is 1 to 20 ppm.
CS410386A 1986-06-04 1986-06-04 Hydraulic waight CS257167B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS410386A CS257167B1 (en) 1986-06-04 1986-06-04 Hydraulic waight

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS410386A CS257167B1 (en) 1986-06-04 1986-06-04 Hydraulic waight

Publications (3)

Publication Number Publication Date
CS8604103A1 CS8604103A1 (en) 1987-09-17
CS256167B1 true CS256167B1 (en) 1988-04-15
CS257167B1 CS257167B1 (en) 1988-04-15

Family

ID=5383042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS410386A CS257167B1 (en) 1986-06-04 1986-06-04 Hydraulic waight

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS257167B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS257167B1 (en) 1988-04-15
CS8604103A1 (en) 1987-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4772757A (en) Process for the production of nitrobenzene
US3064408A (en) Process and apparatus for removing hf from gases from aluminum furnaces
US3255573A (en) Dehydration of gases
KR910020745A (en) Improved method for removing sediment and corrosion products in heat exchanger vessels
JPS6035328B2 (en) Production method of acrylic acid and acrolein
US3549420A (en) Method for cleaning process equipment
CN105776224B (en) A kind of method for cleaning rectifying column reboiler
JP3998815B2 (en) How to repair an oil refinery plant
US10577549B2 (en) N,N-dimethylacetamide as wash-oil for dilution steam systems
KR20000062683A (en) Method for production of (meth)acrylic acid and/or (meth)acrylic esters
CS256167B1 (en) A method for removing soot from gas and from heat exchange cells
CN210198116U (en) Tail gas cooling device for gas washing tower of yellow phosphorus electric furnace
JPS597131A (en) Method for recovering acetic acid
JPS59130851A (en) Water extraction distillation for olefinic unsaturated nitrile
US3116912A (en) Soap manufacturing apparatus
JPH02310386A (en) Method for recovering hydrochloric acid in steel material pickling device
US3605850A (en) Volatile separation apparatus for thermally unstable organic compounds
CN114452778B (en) Washing and absorbing device and method for removing hydrogen chloride gas with liquid
US3530000A (en) Cleaning of liquid circulating equipment
HU179742B (en) Process for the elimination of sediments from the walls of heat exhangers
US5551989A (en) Method of cleaning using a foamed liquid
JP2004138359A (en) Cleaning method of heat exchanger of light oil recovery unit
Bourne et al. Kinetic studies of detergency. III. Dependence of the duprȳ mechanism on surface tension
US2928882A (en) Purification of aqueous liquors containing phenol
JPS607525B2 (en) Gas mixing method and gas mixing device