[go: up one dir, main page]

DE4342669A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verwertung eines bei einer Vergasung von Kohlenstoff enthaltenden Materialien anfallenden Gases und darin enthaltener Verunreinigungen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Verwertung eines bei einer Vergasung von Kohlenstoff enthaltenden Materialien anfallenden Gases und darin enthaltener Verunreinigungen

Info

Publication number
DE4342669A1
DE4342669A1 DE19934342669 DE4342669A DE4342669A1 DE 4342669 A1 DE4342669 A1 DE 4342669A1 DE 19934342669 DE19934342669 DE 19934342669 DE 4342669 A DE4342669 A DE 4342669A DE 4342669 A1 DE4342669 A1 DE 4342669A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
reactor
impurities
designed
ppm
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
DE19934342669
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Dr Herbermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BFI Automation Mindermann GmbH
Original Assignee
Bfi Entsorgungstechnologie 40883 Ratingen De GmbH
BFI ENTSORGUNGSTECH
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 Bfi Entsorgungstechnologie 40883 Ratingen De GmbH, BFI ENTSORGUNGSTECH filed Critical Bfi Entsorgungstechnologie 40883 Ratingen De GmbH
Priority to DE19934342669 priority Critical patent/DE4342669A1/de
Publication of DE4342669A1 publication Critical patent/DE4342669A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/56Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/02Dust removal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/04Purifying combustible gases containing carbon monoxide by cooling to condense non-gaseous materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10KPURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/20Purifying combustible gases containing carbon monoxide by treating with solids; Regenerating spent purifying masses

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Ein­ richtung zur Verwertung eines bei einer Vergasung von Kohlenstoff enthaltenden Materialien anfallenden Gases und darin enthaltener Verunreinigungen.
Bei der herkömmlichen Verwertung des bei einer Vergasung von Kohlen­ stoff enthaltenden Materialien anfallenden Gases wird dieses Gas ge­ reinigt und in weiterverarbeitende Prozesse eingespeist. Hierbei ste­ hen die mengenmäßig dominierenden Komponenten CO und H₂ im Vordergrund. Die im Bezug auf eine Verwertung dieser Komponenten störenden Verun­ reinigungen werden im allgemeinen durch Naßwäschen und Filter ausge­ schieden und müssen anschließend deponiert werden. Hierdurch wird die Wirtschaftlichkeit einer Verwertung angesichts steigender Deponiekosten beeinträchtigt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Ein­ richtung zur Verwertung eines bei einer Vergasung von Kohlenstoff ent­ haltenden Materialien anfallenden Gases und darin enthaltener Verun­ reinigungen anzugeben mit dem bzw. der die Menge anfallender Reststoffe minimiert und das bzw. die die Wirtschaftlichkeit einer Verwertung er­ höht. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Teile der An­ sprüche 1 und 12 gelöst.
Dadurch, daß die Verunreinigungen stufenweise von dem aus einem Reaktor austretenden Gas abgetrennt werden, können einzelne Schadstoffe als auch Schadstoffgruppen selektiv entfernt und weitgehend zu Produkten aufgearbeitet werden. Durch eine Rückführung staubförmiger Verunreinigungen in den Reaktor wird zum einen der Anteil an zu deponierenden Reststoffen verringert und zum anderen eine die Qualitäten weiterer Produkte beein­ trächtigende Komponente frühzeitig entfernt. Dadurch, daß schwefelhaltige Verunreinigungen und Quecksilberverbindungen in einem einer Naßwäsche vorgeschalteten Adsorber aus dem Gas abgetrennt und über eine Adsorberregeneration zu Schwefelsäure und Quecksilber aufgearbeitet werden, werden zum einen der Verbrauch an Adsorbenz verringert und zwei weitere Produkte erzielt. Dadurch, daß staubförmige und schwefelhaltige Verun­ reinigungen sowie Quecksilberverbindungen bereits weitgehend entfernt sind, und in der Naßwäsche abgeschiedene Chlorver­ bindungen zu Salzsäure aufgearbeitet werden, ist eine Erzeugung von technisch reiner Salzsäure in einfacher Weise möglich. Durch eine stoffliche und/oder energetische Umsetzung des gereinigten Gas wird eine nahezu vollständige Verwertung des anfallenden Gases einschließlich der darin enthaltenden Verunreinigungen erreicht.
Hierbei wird das Gas in der Gaskühlung vorteilhaft auf 800 bis 100°C, bevorzugt 600 bis 110°C, abgekühlt. Zur Gaskühlung kann eine Konverter-, Abhitze- oder Quenchstufe eingesetzt werden. Der Konverter ist beispielsweise dadurch gekennzeichnet, daß bei Eintritt des gasförmigen Fluids in die Reaktionszone des Konverters durch Eindüsung von Wasser oder Wasserdampf eine homogene Gasphasenreaktion eingeleitet wird, die eine Anrei­ cherung von Wasserstoff in der Gasphase bewirkt.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 zeigt beispielhaft eine Einrichtung zur Reinigung von Prozeßgas.
Die in der Figur dargestellte Einrichtung umfaßt einen Reaktor 1 mit einem als Abhitzekessel ausgebildeten Gaskühler 2. Dem Gaskühler 2 ist ein mit Keramikfilterelementen versehener Heiß­ gasfilter 3 nachgeordnet. An den Heißgasfilter 3 ist ein mit Aktivkohle gefüllter Adsorber 4 angeschlossen, der austritts­ seitig mit einer Naßwäsche 5 verbunden ist. Zur Aufarbeitung des beladenen Adsorbenz ist eine Einrichtung 6 vorgesehen. Von der Naßwäsche 5 führt eine Leitung 7 zu einer für eine Aufar­ beitung von Salzsäure vorgesehene Einrichtung 8.
Beispielhaft sei die Verwertung eines bei einer Vergasung von Kunststoffen im Schmelzzyklon anfallenden Gases und darin ent­ haltener Verunreinigungen beschrieben.
Die Kunststoffe werden dem Vergasungsreaktor zugeführt und dort in unterstöchiometrischer Atmosphäre umgesetzt. Das entstehende ca. 1400°C heiße Abgas wird einem Abhitzekessel zugeführt und dort auf ca. 450°C abgekühlt. Anschließend gelangt das Gas in einen Heißentstauber mit keramischen Filterelementen, der das Gas auf einen Reststaubgehalt < 1 mg/m³ entstaubt. Die abge­ schiedenen Stäube werden in den Reaktor oder den zugehörigen Schmelzschlackensammler zurückgeführt und durch Einschmelzung ebenfalls in eine auslaugfeste glasartige Schlacke umgewandelt, die als Baustoff verwertbar ist.
Nach einem weiteren Wärmetauscher, der das Gas auf ca. 120°C kühlt, gelangt dieses in einen mit Aktivkohle gefüllten Ad­ sorber. Hier werden die, Schwefelverbindungen wie COS, CS₂ und H₂S sowie Quecksilber und Cadmium abgeschieden. Die beladene Aktivkohle wird anschließend ausgeschleußt und einer Regene­ rationseinheit zugeführt. In der Regeneration erfolgt eine Er­ wärmung der Kohle auf ca. 400-600°C, wodurch die zuvor ge­ nannten Schadstoffe wieder desorbieren. Die Gewinnung von Wert­ stoffen aus diesen Schadstoffen wird durch einen Oxidations­ schritt bewirkt, der ein SO₂/Quecksilber reiches Gas erzeugt, das durch bekannte Verfahren in Schwefelsäure oder elementaren Schwefel und Quecksilber aufgetrennt werden kann.
Im Anschluß an den Adsorber wird das von Schwefel und Quecksil­ ber befreite Gas einer nassen Wäsche zugeleitet, in der Halo­ gene, d. h. vor allem Chlor ausgewaschen werden. Dadurch, daß andere Schadstoffe nicht in diese Reinigungsstufe gelangen, kann das Waschwasser im Anschluß sehr einfach ggf. nach vor­ heriger Behandlung mit Ca-Verbindungen zur Abscheidung von Fluor zu einer hochwertigen Salzsäure aufkonzentriert werden. Das verbleibende Gas gelangt von der Wäsche in eine Stufe zur energetischen oder stofflichen Verwertung, z. B. einer Metha­ nolsynthese.

Claims (21)

1. Verfahren zur Verwertung eines bei einer Vergasung von Kohlenstoff enthaltenden Materialien anfallenden Gases und darin enthaltener Verun­ reinigungen, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Verunreinigungen stufenweise von dem aus einem Reaktor austre­ tenden Gas abgetrennt werden, wobei
  • - staubförmige Verunreinigungen nach einer dem Reaktor nachgeschalteten Gaskühlung in einem Filter abgeschieden und in dem Reaktor zurückge­ führt werden,
  • - schwefelhaltige Verunreinigungen und Quecksilberverbindungen in einem einer Naßwäsche vorgeschalteten Adsorber aus dem Gas abgetrennt und über eine Adsorberregeneration zu Schwefelsäure und Quecksilber aufge­ arbeitet werden,
  • - in der Naßwäsche abgeschiedene Chlorverbindungen zu Salzsäure aufge­ arbeitet werden und
  • - das gereinigte Gas stofflich und/oder energetisch umgesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas in der Gaskühlung auf 800°C bis 100°C, bevorzugt 700°C bis 110°C abgekühlt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gas­ kühlung eine Konverter-, Abhitzer- oder Quenchstufe vorgesehen ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gaskühlung ein Konverter vorgesehen ist, in dem bei Eintritt des gasförmigen Fluids in die Reaktionszone durch Eindüsung von Wasser oder Wasserdampf eine homogene Gasphasenreaktion eingeleitet wird, die eine Anreicherung von Wasserstoff in der Gasphase bewirkt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zurückgeführten, staubförmigen Verunreinigungen in dem Reaktor oder einem diesem zugeordneten Schmelzbad aufgeschmolzen werden.
6. Verfahren nach einem Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die staubförmigen Verunreinigungen in dem Filter bis auf einen Restgehalt von 100 bis 0,5 mg/m³, bevorzugt 25 bis 1 mg/m³ abgeschieden werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die schwefelhaltigen Verunreinigungen in dem Adsorber bis auf einen Restgehalt von < 200 ppm, bevorzugt < 20 ppm bzw. besonders bevorzugt bei stofflicher Verwertung < 2 ppm abgetrennt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Chlorverbindungen in der Naßwäsche bis auf einen Restgehalt von < 200 ppm, bevorzugt < 20 ppm bzw. besonders bevorzugt bei stofflicher Verwertung < 2 ppm abgeschieden werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das gereinigte Gas zu Methanol umgesetzt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erzeugte Methanol mittels einer Flüssigkeit aus dem Gleichgewicht extrahiert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Methanol durch Kondensation aus dem Gleichgewicht entfernt wird.
12. Einrichtung zur Verwertung eines bei einer Vergasung von Kohlenstoff enthaltenden Materialien anfallenden Gases und darin enthaltener Ver­ unreinigungen, umfassend einen Reaktor mit einem nachgeschalteten Gas­ kühler, einen dem Gaskühler nachgeordneten Staubfilter, eine Wasch­ kolonne und einen Adsorber, dadurch gekennzeichnet, daß eine von dem Staubfilter in den Reaktor führende Leitung vorgesehen ist, der Adsor­ ber zwischen dem Staubfilter und die Waschkolonne geschaltet ist, die Waschkolonne mit einer Einrichtung zur Salzsäureherstellung und der Adsorber mit einer Einrichtung zur Gewinnung von Schwefelsäure und Quecksilber verschaltet ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Staub­ filter als Keramik- oder Gewebefilter ausgebildet ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaskühler als Abhitzekessel ausgebildet ist.
15. Einrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaskühler als Quencher ausgebildet ist.
16. Einrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaskühler als Konverter ausgebildet ist.
17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor als Zyklonvergaser ausgebildet ist.
18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor als Flugstromvergaser ausgebildet ist.
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor als Festbettvergaser ausgebildet ist.
20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor als Wirbelbettvergaser ausgebildet ist.
21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor nach dem Verfahren von Thermoselect ausgebildet ist.
DE19934342669 1993-12-15 1993-12-15 Verfahren und Vorrichtung zur Verwertung eines bei einer Vergasung von Kohlenstoff enthaltenden Materialien anfallenden Gases und darin enthaltener Verunreinigungen Ceased DE4342669A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19934342669 DE4342669A1 (de) 1993-12-15 1993-12-15 Verfahren und Vorrichtung zur Verwertung eines bei einer Vergasung von Kohlenstoff enthaltenden Materialien anfallenden Gases und darin enthaltener Verunreinigungen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19934342669 DE4342669A1 (de) 1993-12-15 1993-12-15 Verfahren und Vorrichtung zur Verwertung eines bei einer Vergasung von Kohlenstoff enthaltenden Materialien anfallenden Gases und darin enthaltener Verunreinigungen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4342669A1 true DE4342669A1 (de) 1995-06-22

Family

ID=6505012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19934342669 Ceased DE4342669A1 (de) 1993-12-15 1993-12-15 Verfahren und Vorrichtung zur Verwertung eines bei einer Vergasung von Kohlenstoff enthaltenden Materialien anfallenden Gases und darin enthaltener Verunreinigungen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4342669A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0790292A3 (de) * 1996-02-13 1999-04-14 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Verfahren zur Herstellung vergasten Brennstoffes und Verfahren und Apparat zur Wärmerückgewinnung bei der Herstellung vergasten Brennstoffes

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4012887A1 (de) * 1990-04-23 1991-10-31 Nymic Anstalt Verfahren zur reinigung von abgasen, insbesondere aus abfallverbrennungsanlagen

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4012887A1 (de) * 1990-04-23 1991-10-31 Nymic Anstalt Verfahren zur reinigung von abgasen, insbesondere aus abfallverbrennungsanlagen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0790292A3 (de) * 1996-02-13 1999-04-14 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Verfahren zur Herstellung vergasten Brennstoffes und Verfahren und Apparat zur Wärmerückgewinnung bei der Herstellung vergasten Brennstoffes
US6033448A (en) * 1996-02-13 2000-03-07 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Method for the manufacture of a low water content gasified fuel from raw fuels

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0553337B1 (de) Verfahren zum reinigen von belasteten abgasen von verbrennungsanlagen
EP0054772B1 (de) Verfahren zum Reinigen eines Gasstroms
EP0412587B1 (de) Verfahren zum Reinigen von Rohbrenngas aus der Vergasung fester Brennstoffe
EP0594231A1 (de) Verfahren zum Vergassen von brennbare Bestandteile enthaltenden Abfallstoffen
DE3629817A1 (de) Verfahren zur verringerung der schadstoffemisionen von kraftwerken mit kombinierten gas-/dampfturbinenprozessen mit vorgeschalteter kohlevergasung
DE4012887C2 (de)
EP0676465B1 (de) Verfahren zum Vergasen von Abfallstoffen in der zirkulierenden Wirbelschicht
DE3310712A1 (de) Verfahren zum behandeln eines wasserhaltigen kondensats
DE2912115B2 (de) Verfahren zur selektiven Entschwefelung von Gasen
DE4342669A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verwertung eines bei einer Vergasung von Kohlenstoff enthaltenden Materialien anfallenden Gases und darin enthaltener Verunreinigungen
DE69009996T2 (de) Verfahren zur reinigung von rauchgas gebildet bei verbrennung von abfällen.
DE19730385C2 (de) Verfahren zur Erzeugung von Brenn- und Synthesegas aus Brennstoffen und brennbaren Abfällen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE4317319A1 (de) Verfahren der flexiblen und integrierten Reststoffvergasung
EP1017502A1 (de) Verfahren zur verwertung von altautos
DE4238289A1 (de) Verfahren zum Vorbehandeln von Prozeßabwasser
EP0560039A1 (de) Verfahren zur Reinigung eines durch Vergasung von kohlenstoffhaltigem Material gewonnenen Gases
DE19544200A1 (de) Verfahren zum Behandeln von Abgas aus der Vergasung von kohlenstoffhaltigem Material
DE4333039C2 (de) Verfahren zum Reinigen eines im wesentlichen sauerstofffreien, brennbaren Gases
DE4404997A1 (de) Verfahren zum Reinigen eines im wesentlichen sauerstofffreien, brennbaren Gases
EP0716677A1 (de) Verfahren zum reinigen eines im wesentlichen sauerstofffreien, brennbaren gases
DE3902276A1 (de) Verfahren zum regenerieren eines beladenen druckwaschmittels
DE19629544A1 (de) Verfahren zur Aufbereitung von Polyvinylchlorid (PVC)
DE2920691A1 (de) Verfahren zum aufbereiten von schadstoffverbindungen
EP0617739A1 (de) Verfahren zum kontinuierlichen einschmelzen von schrott
AT392014B (de) Verfahren zur abscheidung, insbesondere vorabscheidung, von in industriellen abgasen bzw. industrieller abluft enthaltenen festen und fluessigen schadstoffen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: BFI AUTOMATION DIPL.-ING. KURT-HENRY MINDERMANN GM

8131 Rejection