DD141682A1 - Verfahren und vorrichtung zur trockenabscheidung von staub aus druckvergasungsgasen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur trockenen Abscheidung von Staub aus dem Rohgas von Druckgasgeneratoren und ähnlichen Anlagen der Druckvergasung, insbesondere bei Einsatz von Braunkohlenbriketts als Vergasungsstoff. Der Erfindung liegt· die Aufgabe zugrunde, die Hauptmenge des mitgeführten Staubes aus dem Rohgas trocken abzuscheiden. Erfindungsgemäß wird unmittelbar hinter dem Druckgasgenerator ein Heißzyklon angeordnet, in dem die Hauptmenge des im Rohgas raitgeführten Staubes abgeschieden wird. Der abgeschiedene Kohlenstaub wird gekühlt und über ein Schleusensystem ausgeschleust, über ein Tauchrohr strömt das entstaubte Rohgas einem oberhalb des Heißzyklons angeordneten Kniestück zu und von hier aus abwaxrs in ein Quenchrohr ein, in dem zur Intensivierung der Kühlung und Entstaubung ein Venturirohr angeordnet ist. Nach Verlassen des Venturirohres ändert das gereinigte Rohgas seine Strömungsrichtung um 180°. Der mit Wasser,beaufschlagta Staub wird vom Waschersumpf aufgenommen. - Fig.1 -

Description

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Anwendungsgebiet der. Erf indung . _.:.

- Die Erfindung "betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur trockenen Abscheidung von Staub aus dem Rohgas von Druckgasgeneratoren und ähnlichen Anlagen der Druckgaserzeugung, insbesondere bei Einsatz von Braunkohlenbriketts als Vergasungsstoff.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Die leistung der mit Braunkohlenbriketts betriebenen Druckgasgeneratoren wird durch den Austrag von Staub aus dem Generator begrenzt. Bei den zur Zeit gefahrenen Durchsätzen werden ca« 10 - 20 i<> des Vergasungsstoffes in 3?orm von.Staub ungenutzt im Rohgas aus dem Generator ausgetragen. Dieser Staub -wird zur !Zeit in einer dem Generator nachgeschalteten Naßwäsche abgeschieden, um eine Verschmutzung der nachge schaltet en Anlagen zu vermeiden. Eine Alternative zu diesem bei"größeren Staubmengen unwirtschaftlichen Verfahren ist die Trockenabscheidung des Hauptanteiles des aus^;'äem Generator ausgetragenen Staubes. Diesbezüglich wurde dief Anordnung eines Zyklons innerhalb des Druckgasgenerators erprobt. Der Nachteil dieses Systemes besteht darin, daß der sogenannte Innenzyklon mit den zugehörigen Einrichtungen den im Generator herrschenden Bedingungen auf die Dauer nicht standhält.

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Weiter wurde vorgeschlagen, dg$ aus dem Druckgasgenerator austretende Gas zwei oder mehr parallel geschalteten Heißzyklonen zuzuführen, wobei jeweils zwischen Generator.und Heißzyklon Absperrventile sowie Temperaturmeßeinrichtungen angeordnet sind. Der im Heißzyklon abgeschiedene Staub.soll mittels Injektor in den Generator zurückgeführt werden .-Der Nachteil dieser Verfahrensweise besteht darin, daß die Rückführung großer Staubmengen den Generatorgang ungünstig beeinflußt. Es ist damit zu rechnen, daß der-größte Teil des rückgeführten Staubes wieder mit dem Rohgas aus dem Generator ausgetragen und damitkeine lösung des Staubproblems erreicht wird. Ungünstig sind weiterhin relativ lange Transportwege für das heiße, staub- und teerhaltige Rohgas und die zwischen Generator und Heißzyklon angeordneten Absperrorgane. Das verfahrenstechnische Anliegen der Staubrückführung in die ruhende Schüttung der Vergasungszone kann somit aus strömungstechnischen Gründen nicht realisiert werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Abscheidung der Hauptmenge des im Rohgas mitgeführten Staubes zum Zwecke der Nutzung als Brennstoff oder Vergasungsstoff in anderen Anlagen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Hauptmenge des mitgeführten Staubes aus dem Rohgas trocken abzuscheiden und außerhalb des Druckgasgenerators einer zweckentsprechenden Verwendung zuzuführen, ohne daß lange Transportwege für das heiße und staubhaltige Rohgas auftreten und Absperrorgane zwischen dem Generator und der Vorrich-' tung zur Staubabscheidung erforderlich sind.

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- Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß im Roh gasstrom unmittelbar hinter dem Generator ein Zentrifugalabscheider/Heißzyklon angeordnet ist, in dem die Hauptmenge des mitgeführten Staubes bei einer Temperatur oberhalb des.Teer- und Wasserdampftaupunktes trocken abgeschie· den wird, daß unmittelbar hinter dem Zentrifugalabscheider durch die Zuführung ausreichender Wassermengen eine Kühlung des Rohgases auf den Wasserdampftaupunkt und eine Entfernung der Reststaubmenge auf nassem Weg erfolgt, daß der im Zentrifugalabscheider abgeschiedene Staub unmittelbar hinter diesem indirekt mit dem Kühl- und Waschwasser gekühlt wird, daß der Trockenstaub über ein Schleusensystem ausgeschleust und pneumatisch mit einem Inertgas zu einem Staubverbraucher oder einer Staubverladeeinrichtung transportiert wird. Als Inertgase kommen hierbei insbesondere bei der Gasaufbereitung anfallende-stark COp-haltige Entspannungsgase und als Staubverbraucher Kraftwerke oder Anlagen zur Staubvergasung in Präge«

Die.erfindungsgemäße Torrichtung besteht aus einem Druckgefäß, in welchem der verschleißgefährdete Heißzyklon, die Quench- bzw. Wascheinrichtung und das Kühlsystem für den abgeschiedenen Staub untergebracht sind, einem Schleusensystem zur Ausschleusung des Trockenstaubes und einem pneumatisch arbeitenden Transportsystem zur Förderung des Staubes zu einem Verbraucher bzw. zu einer Verladeeinrichtung. Das im Druckgasgenerator erzeugte heiße, staubhaltige Rohgas strömt über ein gerades Rohrstück auf kürzestem Wege in den axial im Oberteil des Druckgefäßes angeordneten Heißzyklon ein, der zur Verringerung der Wärmeverluste und zur.Beherrschung des Verschleißes mit einer wärmeisolierenden und verschleißfesten Innenauskleidung versehen ist. Über das Tauchrohr des Heißzyklons strömt das entstaubte Rohgas dem oberhalb des Heißsyklons angeordneten ebenfalls wärmeiso-

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liert 'ausgeführten Kniestück zu. Aus diesem Kniestück, dessen waagerechter Schenkel am Ende gasdicht und wärmeisoliert verschlossen ist, strömt das heiße Rohgas abwärts in ein Quenehrohr ein, in welchem zur Intensivierung der Kühlung und Entstaubung ein Venturirohr angeordnet ist. Oberhalb des Tenturirohres befindet sich, eine Wasserkammer, über Vielehe das erforderliche Wasch- bzw. Quenchwasser zugeführt wird. Nach dem Passieren des Venturirohres strömt das Gras-Wassergemisch'durch das Quenchrohr, das unmittelbar oberhalb des Waschsumpfes endet. Bei Austritt des Gemisches aus dem Quenchrohr trennt sich das Gas-Wassergemisch. Das gekühlte und x^eiter entstaubte Gas strömt in Richtung Gasabgang und verläßt das Druckgefäß über diesem. Das staubbeladene Wasser sammelt sich in dem'llüssigkeitssumpf am Boden des Druckgefäßes. Die Höhe des Plüssigkeitssumpfes wird mit Hilfe einer Strahlenschranke geregelt, .

Der im Zyklon abgeschiedene Staub gelangt in ein unterhalb des Zyklones angeordnetes Staubabführungsrohr oder ein System aus Staubabführungsrphren, das oder die durch den Plüssigkeitssumpf hindurch bis zum Boden des Druckgefäßes führt. Dadurch wird eine Kühlung des heiß abgeschiedenen Staubes erreicht. Diese Kühlung kann durch die Anordnung von Rippen in dein Staubabführungsrohr noch verbeseert werden. Am Boden des Druckgefäßes tritt das Staubabführungsrohr aus dem Druckgefäß aus. An das Druckgefäß schließt sich das Staubausschleusesystem an, das aus zwei hintereinander angeordneten Kegelverschlüssen, einer Staubschleuse und einem der Staubschleuse nachgeschalteten Kegelverschluß besteht. Dabei sind die beiden hintereinander geschalteten Kegelverschlüsse, die zwischen dem Druckgefäß,und der Staubschleuse angeordnet sind, so anzusteuern, daß zu Beginn

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ä.es Ausschleußprozesses zuerst der obere KegelverSchluß den Staubstrom unterbricht und danach der zweite Kegelverschluß die zu gewährleistende Gasdichtheit erzeugt. Danach wird die Staubschleuse auf den Druck des Staubfördersystems entspannt und durch Öffnen des unteren Kegelverschlusses mittels einer Förderschnecke, die gleichzeitig die Dosierung übernimmt, in die Staubabförderleitung entleert. In der Staubförderleitung erfolgt der Transport des Trockenstaubes zu einem Staubverbraucher oder einer Staubverladeanlage.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Pig. 1 erläutert werden.

Das im Generator 1 erzeugte heiße, staubbeladene Rohgas strömt mit Temperaturen oberhalb des Taupunktes der Teerdämpfe über das Gaszuführungsrohr 8' in den Heißzyklon 3 ein, der in dem Druckgefäß 2 untergebracht ist. Das im Heißzyklon 3 entstaubte heiße Hohgas ström.t über das Tauchrohr 14 in das Kniestück 7, das oberhalb- des Heißzyklons 3 angeordnet ist. An den waagerechten Schenkel des Kniestückes, dessen Ende verschlossen ist, schließt sich nach unten das Quenchrohr 6 mit der Ringkammer 10 zur Zuführung des Quenchwassers und dem ..Venturirohr 11 zur Intensivierung des Kühl- und Waschprozesses an. Beim Austritt des Gemisches aus Gas und staubbeladenem Wasser aus dem Quenchrohr 6 trennt sich das Gemisch. Das gekühlte und entstaubte Gas ändert seine Strömungsrichtung um 180° und fließt in Richtung des Gasabgangstutzens 9. Bei dieser Richtungsänderung wird das staubbeladene Waschwasser aus dem Gasstrom ausgeschleudert,und.gelangt in den Waschersumpf 15 am Boden des" iSruckgefäßes 2, dessen Standhöhe mittels Strahlenschranke geregelt wird.

Der im Heißzyklon 3 abgeschiedene Staub gelangt in das Staubabführungsrohr 4, das durch den Waschersumpf 15 hindurch bis zum Boden des Druckgefäßes 2 führt. Dadurch wird eine Kühlung

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des Staubes erreicht, die durch die Anordnung von.Rippen im Staubabführungsrohr 4 intensiviert werden kann. Das Staubabfüh'rungsrohr 4 tritt durch den Boden des Druckgefäßes 2 aus diesem heraus und gelangt in das Ausschleusesystem, das aus zwei hintereinander angeordneten Kegelverschliissen 12, einer Staubschleuse 5 und einem weiteren der. Staubschleuse 5 nachgeschalteten KegelverSchluß 17 besteht. An den letztgenannten Kegelverschluß 12 schließt sich schließlich eine Förderschnecke 13 an, welche den abgeschie· denen und. gekühlten Staub einem pneumatischen Fördersystem zudosiert. Als Fördermedium wird z.B. bei der Nutzung des Staubes im Kraftwerk Entspannungsgas aus der Gasreinigung benutzt, dessen Wärmeinhalt ohnehin im Kraftwerk zur Dampferzeugung genutzt wird. .

Claims (1)

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   Erfindungsanspruch

   1* Verfahren zur Trockenabscheidung von Staub aus Druckvergasungsgasen, insbesondere beim Einsatz von Braunkohlenbriketts als Yergasungsstoff in Druckgasgeneratoren, dadurch gekennzeichnet, daß das im Druckgasgenerator erzeugte heiße, staubbeladene Rohgas in einem Heißzyklon trocken entstaubt und danach in einem mit Wasser beaufschlagten Quench- und Venturirohr gekühlt und naß entstaubt wird, nach Verlassen des Quenchrohres wird das durch die Richtungsänderung des Rohgases um 180° mitgeführte staubbeladene.Waschwasser in den i/aschersumpf geschleudert und das Rohgas verläßt über einen Gasabzugsstutzen das Druckgefäß, der im Heißzyklon trocken:abgeschiedene Staub wird über ein Staubabführung sr ohr, in dem eine Kühlung des Staubes erfolgt, einem Schleusensystem zugeführt«

   2» Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1, bestehend aus einem Heißzyklon, Tauchrohr,. Venturi- und Quenchrohr und einem Fördersystem zum Transport des Kohlenstaubes,.dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgasgenerator (1) über ein Gäszuführungsrohr (8) mit dem im Druckgefäß (2) angeordneten Heißzyklon (3) verbunden ist, an dessen unterem Teil sich ein Staubabfiihrungsrohr (4) befindet, das durch den ¥asehersumpf (15) und durch das Druckgefäß (2) hindurchgeht und in das aus zwei hintereinander angeordneten Kegelverschlüssen (12), einer Staubschleuse (5)> einem weiteren Kegelverschluß (17)

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   und einer Förderschnecke (16) bestehenden Sehleusensystem mündet, im oberen Teil des Heißzyklons (3) durch ein in den Heißzyklon (3) hineinragendes Tauchrohr (14) und einem am Ende verschlossenen Kniestück (7) eine Verbindung mit einem Quenchrohr (6) mit zugeordneter Bingkammer (10) und einem axial angeordneten Venturirohr (11), das oberhalb des Waschersumpfes (15) endet, besteht.

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