[go: up one dir, main page]

UA114198C2 - METHOD AND DEVICE FOR GASIFICATION OF SOLIDS - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR GASIFICATION OF SOLIDS Download PDF

Info

Publication number
UA114198C2
UA114198C2 UAA201413449A UAA201413449A UA114198C2 UA 114198 C2 UA114198 C2 UA 114198C2 UA A201413449 A UAA201413449 A UA A201413449A UA A201413449 A UAA201413449 A UA A201413449A UA 114198 C2 UA114198 C2 UA 114198C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
water
gasification
solids
stream
purity
Prior art date
Application number
UAA201413449A
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Фредерік Юдас
Фрэдэрик Юдас
Ганеш Арумугам
Міхаель Зауер
Михаэль Зауэр
Original Assignee
Л'Ер Лікід Сосьєте Анонім Пур Л'Етюд Е Л'Експлуатасьон Де Проседе Жорж Клод
Л'Эр Ликид Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод
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 Л'Ер Лікід Сосьєте Анонім Пур Л'Етюд Е Л'Експлуатасьон Де Проседе Жорж Клод, Л'Эр Ликид Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод filed Critical Л'Ер Лікід Сосьєте Анонім Пур Л'Етюд Е Л'Експлуатасьон Де Проседе Жорж Клод
Publication of UA114198C2 publication Critical patent/UA114198C2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02Fixed-bed gasification of lump fuel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/02Fixed-bed gasification of lump fuel
    • C10J3/06Continuous processes
    • 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
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F2001/007Processes including a sedimentation step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/0916Biomass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/09Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
    • C10J2300/0913Carbonaceous raw material
    • C10J2300/093Coal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/1687Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with steam generation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/16Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant
    • C10J2300/169Integration of gasification processes with another plant or parts within the plant with water treatments
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/18Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1807Recycle loops, e.g. gas, solids, heating medium, water

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

In the gasification of carbonaceous solids with oxygen and/or steam, the solids are at least partly converted to CO and H2 in a first process step (10). In a second process step (20), a stream containing water then is separated from the product mixture obtained. This stream containing water finally is subjected to water purification in a third process step (30). This water purification is effected such that three streams (31, 36, 37) with different degrees of purity are obtained, at least one of which is recirculated in the process.

Description

Даний винахід відноситься до способу та пристрою для газифікації твердих речовин, що містять вуглець, причому на першій стадії способу тверді речовини, принаймні частково, у процесі газифікації перетворюють на СО і Н», причому на другій стадії способу відділяють пару, що містить воду, і причому на третьому стадії способу одержану на другій стадії пару, що містить воду, піддають процесу водоочищення.The present invention relates to a method and device for gasification of solid substances containing carbon, and in the first stage of the method, solid substances are, at least partially, converted into CO and H in the gasification process, and in the second stage of the method, steam containing water is separated, and and at the third stage of the method, the water-containing steam obtained at the second stage is subjected to the water purification process.

Газифікацією називається хіміко-фізичний процес, у якому, принаймні, частина твердої речовини перетворюється на газоподібний кінцевий продукт. Газоподібний кінцевий продукт є сумішшю, яка складається головним чином з монооксиду вуглецю (СО) і водню (Нг). Одночасно протікають багато реакцій, які дотепер були відомі не повністю. Фактична газифікація відбувається завдяки екзотермічному згорянню твердих речовин. Продукти цієї реакції можуть потім реагувати із твердими речовинами та додатково введеною парою або один з одним. За винятком реакції горіння, усі основні реакції є рівноважними реакціями, так що перетворення може також іти у зворотному напрямку. При порівняно високих температурах при газифікації вугілля (від 600 до 1600 С) склад газоподібного продукту звичайно є близьким до рівноважного.Gasification is a chemical-physical process in which at least part of a solid substance turns into a gaseous end product. The gaseous end product is a mixture consisting mainly of carbon monoxide (CO) and hydrogen (Hg). Many reactions take place at the same time, which were not fully known until now. Actual gasification occurs due to exothermic combustion of solids. The products of this reaction can then react with the solids and the additionally introduced steam or with each other. Except for the combustion reaction, all basic reactions are equilibrium reactions, so the transformation can also go in the reverse direction. At relatively high temperatures during coal gasification (from 600 to 1600 C), the composition of the gaseous product is usually close to equilibrium.

В принципі, відомі три різні типи способу газифікації твердих речовин: газифікація в псевдозрідженому шарі, газифікація в нерухомому шарі, утвореному твердими речовинами, і, нарешті, газифікація в реакторі з газифікацією в потоці.In principle, three different types of solids gasification methods are known: gasification in a fluidized bed, gasification in a fixed bed formed by solids, and finally, gasification in a reactor with gasification in a flow.

Незалежно від того, як протікає реакція газифікації, одержаний у ній синтез-газ із СО і Не повинен бути потім очищений. Оскільки під час реакції в якості вихідного реагенту потрібна пара, і вода є одним з можливих продуктів реакції, вода, серед іншого, повинна бути вилучена із потоку газу.Regardless of how the gasification reaction proceeds, the synthesis gas obtained in it with CO and Ne should not be purified afterwards. Since the reaction requires steam as a starting reactant and water is one of the possible reaction products, water, among other things, must be removed from the gas stream.

У потоці виділеної води також містяться домішки, такі як тверді речовини, аміак, феноли та т.і., так що потік води необхідно очищати.The separated water stream also contains impurities such as solids, ammonia, phenols, etc., so the water stream must be purified.

Такий спосіб відомий, наприклад, з ОЕ 41 07 109 С1. Тверді палива газифікують при тиску в діапазоні від 10 до 100 бар за допомогою газифікуючого середовища, що містить кисень і пару, для виробітку сирого газу. Сирий газ, що виходить із процесу газифікації, охолоджують до температур від 20 до 200 9С, за допомогою чого одержують багатий водою конденсат.This method is known, for example, from OE 41 07 109 C1. Solid fuels are gasified at pressures ranging from 10 to 100 bar using a gasifying medium containing oxygen and steam to produce raw gas. The raw gas coming out of the gasification process is cooled to temperatures from 20 to 200 9C, with the help of which water-rich condensate is obtained.

Конденсат відділяють і, принаймні частково, випарюють, при цьому пару конденсату та розсіл, що містить сіль, відводять окремо. Розсіл, що містить сіль, спалюють, пару конденсату частково додають до очищеного сирого газу.The condensate is separated and, at least partially, evaporated, while the condensate steam and salt-containing brine are removed separately. The brine containing salt is burned, the condensate steam is partially added to the purified raw gas.

РЕ 35 15 484 описує, що конденсат, одержаний при східчастому охолодженні газоподібного продукту, охолоджується в пристрої для промивання та охолодження, у який подається циркулююча вода, за допомогою чого галогени в значній мірі вимиваються. Використана промивна вода, яка має температура від 120 до 220 "С, розширюється до більш низького тиску, за допомогою чого одержують випар і рідку фазу. Випар, практично вільний від галогенів, відводиться, основна частина рідкої фази знову подається в пристрій для промивання та охолодження, і залишкова рідка фаза подається на утилізацію.RE 35 15 484 describes that the condensate obtained during the step cooling of the gaseous product is cooled in a washing and cooling device, which is supplied with circulating water, by means of which the halogens are largely washed out. The used washing water, which has a temperature of 120 to 220 "C, is expanded to a lower pressure, with the help of which a vapor and a liquid phase are obtained. The vapor, practically free of halogens, is removed, the main part of the liquid phase is fed back into the device for washing and cooling , and the remaining liquid phase is sent for disposal.

ОРЕ 32 07 779 А1 описує, що конденсат, одержаний із синтетичного газу, розширюється та подається до розділювального пристрою, з якого відбирається конденсатна фаза, яка у значній мірі складається із води. Конденсатна фаза охолоджується при прямому контакті з більш холодним газом, перш ніж вона використовується для охолодження потоку сирого газу. Нагрітий охолоджуючий газ, що містить пару, подається на спалювання та використовується, наприклад, для нагрівання реактора. ро 147679 описує рециркуляцію потоку, що складається в основному з води, який походить із гідроклону, у якому багатий твердими речовинами потік відділяється від бідного твердими речовинами потоку. Потік з верхнього зливу, бідний твердими речовинами, підмішується до вихідного потоку газифікатора та служить як джерело необхідної в реакції пари. Потік з нижнього зливу, багатий твердими речовинами, переганяється при атмосферному тиску для подальшого очищення.ORE 32 07 779 A1 describes that the condensate obtained from the synthetic gas is expanded and fed to a separator from which the condensate phase, which is largely composed of water, is removed. The condensate phase is cooled by direct contact with the cooler gas before it is used to cool the raw gas stream. The heated cooling gas containing steam is fed to combustion and used, for example, to heat the reactor. ro 147679 describes the recirculation of a stream consisting mainly of water originating from a hydroclone in which a solids-rich stream is separated from a solids-poor stream. The flow from the upper drain, poor in solids, is mixed with the gasifier outlet flow and serves as a source of steam required for the reaction. The solids-rich underflow is distilled at atmospheric pressure for further purification.

ОВ 2 198 744 А, нарешті, описує газифікацію вугілля в нерухомому шарі, у якій після відділення газів потік стічної води направляється в пристрій для випарювання. Звідти газоподібний компонент рециркулюється в реактор в якості газифікаційного середовища.OV 2 198 744 A, finally, describes the gasification of coal in a fixed bed, in which, after separation of gases, the flow of waste water is sent to a device for evaporation. From there, the gaseous component is recirculated into the reactor as a gasification medium.

Рециркуляція потоку води, який частково містить значну кількість твердих речовин, іншим чином відома із зовсім різних процесів. Наприклад, 05 5 586 510 описує виробництво цементу в обертовій печі, причому шлам, який виходить при виробництві цементу, рециркулюється в обертову піч, розпиляється там і випалюється.Recirculation of water flow, which partly contains a significant amount of solids, is otherwise known from completely different processes. For example, 05 5 586 510 describes the production of cement in a rotary kiln, wherein the sludge from the cement production is recirculated into the rotary kiln, pulverized there and fired.

Усі способи мають загальним те, що більша кількість стічної води не може бути далі використана в способі. Тому необхідне дороге наступне очищення стічної води для обробки потоку або потоків так, щоб при утилізації дотримувались норми стосовно охорони 60 навколишнього середовища.All methods have in common that a larger amount of wastewater cannot be further used in the method. Therefore, expensive subsequent treatment of the wastewater is necessary to treat the stream or streams so that disposal complies with environmental regulations.

Із цієї причини метою винаходу є зменшення виробітку стічної води при газифікації твердих речовин.For this reason, the goal of the invention is to reduce the production of wastewater during the gasification of solids.

Згідно з винаходом, ця мета вирішена способом з ознаками п. 1 формули винаходу. Тверда речовина, що містять вуглець, газифікується та, принаймні частково, перетворюється на монооксид вуглецю та водень у присутності кисню та пари. Потім вироблена газова суміш подається до розділювального пристрою, у якому рідкі фракції відділяються від газових фракцій, в результаті чого одержують потік так званого сирого газу та потік, що містить воду.According to the invention, this goal is solved by a method with the features of clause 1 of the claims. A solid containing carbon is gasified and, at least partially, converted to carbon monoxide and hydrogen in the presence of oxygen and steam. The produced gas mixture is then fed to a separator in which the liquid fractions are separated from the gas fractions, resulting in a stream of so-called raw gas and a stream containing water.

Рідкий потік, що містить воду, на закінчення піддають водоочищенню.The liquid stream containing water is finally subjected to water treatment.

Згідно з винаходом, водоочищення проводиться таким чином, що одержують три потоки з різними ступенями чистоти. Перший потік має найбільший ступінь чистоти, майже повністю складається з води та має наступний склад:According to the invention, water purification is carried out in such a way that three streams with different degrees of purity are obtained. The first flow has the highest degree of purity, consists almost entirely of water and has the following composition:

Таблиця 1:Table 1:

Сполуки, що містяться в першому потоці внCompounds contained in the first flow of internal

Загальна кількість заліза (Ре) мкг/л «- 200, переважно « 20The total amount of iron (Re) μg/l "- 200, mostly " 20

Загальна кількість міді (Си) мкг/л - 30, переважно « ЗThe total amount of copper (Cy) μg/l is 30, mainly "Z

Загальна кількість двоокису кремнію (5102 мкг/л «- 200, переважно « 20The total amount of silicon dioxide (5102 μg/l "- 200, mostly " 20

Загальна кількість натрію (Ма) мкг/л «- 100, переважно « 10The total amount of sodium (Ma) μg/l "- 100, preferably " 10

Органічні компоненти рге мкг/л «2000, переважно « 200 (хімічне споживання кисню, скорочено СОЮ)Organic components of RH µg/l "2000, mostly "200 (chemical oxygen consumption, abbreviated SOJ)

Електропровідність мкС/смМ « 0,2-2, переважно « 2Electrical conductivity μS/cmM « 0.2-2, preferably « 2

Кисень (О2 мкг/л 50-1000, переважно 50-250Oxygen (O2 μg/l 50-1000, preferably 50-250

Таким чином, подібний потік придатний для використання для виробітку пари. Якщо потік не досягає цих граничних значень, то перший потік може бути використаний як охолоджуюча вода усередині підприємства.Thus, such a flow is suitable for use in steam generation. If the flow does not reach these limit values, then the first flow can be used as cooling water inside the plant.

Другий потік має середній ступінь чистоти:The second stream has an average degree of purity:

Таблиця 2:Table 2:

Сполуки, що містяться в другому потоціCompounds contained in the second stream

Органічні компоненти (хімічне споживання кисню, скорочено СОЮ) мг/л 100-10000Organic components (chemical oxygen consumption, abbreviated SOJ) mg/l 100-10000

Органічні компоненти (біохімічне споживання кисню, скорочено ВОБВ) мг/л 10-1000Organic components (biochemical oxygen consumption, abbreviated BOBV) mg/l 10-1000

Амонійний азот (скорочено МНа-М мг/л 5 - 500Ammonium nitrogen (abbreviated MNa-M mg/l 5 - 500

Нітратний азот (скорочено МОз-М мг/л 5-1000Nitrate nitrogen (abbreviated MOz-M mg/l 5-1000

Фосфатний фосфор (скорочено РОА-Р) мг/л 2-100Phosphate phosphorus (abbreviated as POA-P) mg/l 2-100

Загальний вміст суспендованих речовин (скорочено Т55) мг/л 5-1000The total content of suspended substances (abbreviated T55) mg/l 5-1000

Загальний вміст розчинених речовин (скорочено ТО5) мг/л 100-25000The total content of dissolved substances (abbreviated TO5) mg/l 100-25000

Третій потік має найменший ступінь чистоти та має високий вміст твердих речовин:The third stream has the lowest degree of purity and has a high solids content:

Таблиця 3:Table 3:

Сполуки, що містяться в третьому потоціCompounds contained in the third stream

Органічні сполуки 95 за масоюOrganic compounds 95 by mass

Сполуки, що містять азот та/"або фосфор 95 за масоюCompounds containing nitrogen and/or phosphorus 95 by weight

Гідроксиди металів 95 за масоюMetal hydroxides 95 by mass

Процедура згідно з винаходом передбачає рециркуляцію кожного із цих трьох потоків. Потік води, який має найбільший ступінь чистоти, подається до впуску води парогенератора; потік води, який має середній ступінь чистоти, подається на подальшу обробку попелу, одержаного в реакторі газифікації; та/або потік води, який має найменший ступінь чистоти та багатий твердими речовинами, направляється назад у реактор газифікації.The procedure according to the invention involves recirculation of each of these three streams. The flow of water, which has the highest degree of purity, is supplied to the water inlet of the steam generator; the flow of water, which has an average degree of purity, is supplied for further processing of the ash obtained in the gasification reactor; and/or the water stream, which has the lowest degree of purity and is rich in solids, is sent back to the gasification reactor.

Є особливо переважним, коли всі три потоки рециркулюють у самій установці газифікації.It is particularly advantageous when all three streams are recirculated in the gasification plant itself.

Таким чином, кількість стічної води, одержаної в процесі, може бути значно знижена, або може бути повністю знижена до нуля.Thus, the amount of wastewater produced in the process can be significantly reduced, or can be completely reduced to zero.

У той же час потоки із середнім та найнижчим ступенем чистоти також можуть бути разом рециркульовані в зону газифікації, в результаті чого може бути здійснене особливо повне використання органічних сполук, що містяться в них.At the same time, streams with an average and lowest degree of purity can also be recirculated together into the gasification zone, as a result of which a particularly complete use of the organic compounds contained in them can be made.

Частково, ступінь чистоти першого потоку не досягає чистоти, необхідної для виробітку пари. При одній і тій же величині рН він тоді має склад, при якому окремі компоненти присутні в концентрації в три рази або частково навіть у шість раз вищі, в порівнянні концентрацією, зазначеною в таблиці 1. Потік із цим складом може бути використаний як потік охолоджуючої води в будь-якій точці процесу без випарювання охолоджуючої води, або може бути доданий до охолоджуючої башти установки газифікації.In part, the degree of purity of the first stream does not reach the purity necessary for steam production. At the same pH value, it then has a composition in which the individual components are present in a concentration three times, or partially even six times higher, compared to the concentration indicated in Table 1. A stream with this composition can be used as a cooling water stream at any point in the process without evaporating the cooling water, or can be added to the cooling tower of the gasification plant.

В одному переважному аспекті винаходу, потік з найменшим ступенем чистоти відділяється на першій стадії за допомогою декантації При цьому можна ще зменшити вміст води, наприклад за допомогою випарювання. Потім, на другій стадії потік, що залишився, подається до установки зворотного осмосу. Зворотний осмос є фізичним процесом для концентрування речовин, розчинених у рідинах, у якому природній процес осмосу повернений за допомогою тиску. Середовище, у якому повинна бути зменшена концентрація певної речовини, відділяється від середовища, у якому концентрація повинна бути збільшена, за допомогою напівпроникної мембрани. У даному випадку концентрація твердих речовин у вхідному потоці води повинна бути зменшена, і збільшена у вихідному потоці з найменшим ступенем чистоти.In one preferred aspect of the invention, the stream with the lowest degree of purity is separated in the first stage by means of decantation. It is also possible to reduce the water content, for example, by means of evaporation. Then, in the second stage, the remaining flow is fed to the reverse osmosis unit. Reverse osmosis is a physical process for concentrating substances dissolved in liquids in which the natural process of osmosis is reversed by applying pressure. The environment in which the concentration of a certain substance should be reduced is separated from the environment in which the concentration should be increased by means of a semipermeable membrane. In this case, the concentration of solids in the incoming stream of water should be reduced, and increased in the outgoing stream with the lowest degree of purity.

Те середовище, у якому концентрація повинна бути збільшена, піддають тиску, який повинний бути вищим, ніж тиск, який одержують при осмотичній потребі для вирівнювання концентрацій.The environment in which the concentration must be increased is subjected to a pressure that must be higher than the pressure obtained by the osmotic demand for concentration equalization.

Це приводить до міграції часток проти напрямку поширення. У даному процесі одержуваний очищений перший потік, переважно, знову піддають другому зворотному осмосу для одержання потоку з найвищою та потоку із середнім ступенем чистоти.This leads to the migration of particles against the direction of propagation. In this process, the obtained purified first stream is preferably again subjected to a second reverse osmosis to obtain a stream with the highest degree of purity and a stream with an average degree of purity.

Частини потоку із середнім ступенем чистоти також можуть бути одержані за допомогою іонообмінної установки, розміщеної вверх за течією від пристрою зворотного осмосу. Два часткових потоки із середнім ступенем чистоти з іонообмінної установки та установкиIntermediate purity fractions of the stream can also be obtained using an ion exchange unit located upstream of the reverse osmosis unit. Two medium-purity fractional streams from the ion exchange unit and the unit

Зо зворотного осмосу потім змішуються.From reverse osmosis, they are then mixed.

Перед відділенням трьох потоків та/або між відділенням потоку з найнижчим ступенем чистоти, вміст води в якому знаходиться нижче 80 95 за масою, переважно нижче 50 95 за масою, і особливо переважно нижче 3095 за масою, і зворотним осмосом можуть бути передбачені подальші стадії очищення, такі як денітрифікація, нітрифікація та/або видалення органічних сполук.Before the separation of the three streams and/or between the separation of the stream with the lowest degree of purity, the water content of which is below 80 95 by mass, preferably below 50 95 by mass, and especially preferably below 3095 by mass, and reverse osmosis may provide further stages of purification , such as denitrification, nitrification and/or removal of organic compounds.

Під денітрифікацією розуміють перетворення азоту, зв'язаного в нітрат (МОз-), у молекулярний азот (Мг) за допомогою гетеротрофних і деяких автотрофних бактерій, які закріплені на мембрані. У цьому процесі, який служить для виробітку бактерією енергії, різні окиснювані речовини (донори електронів), такі як органічні речовини, водень, сульфід водню (Не5) і молекулярний водень, окиснюються нітратом як окиснювачем (окиснюючим агентом) під час відсутності молекулярного кисню (Ог) (безкисневі умови).Denitrification refers to the conversion of nitrogen bound into nitrate (MOz-) into molecular nitrogen (Mg) with the help of heterotrophic and some autotrophic bacteria that are attached to the membrane. In this process, which is used to generate energy by bacteria, various oxidizable substances (electron donors), such as organic substances, hydrogen, hydrogen sulfide (He5), and molecular hydrogen, are oxidized by nitrate as an oxidant (oxidizing agent) in the absence of molecular oxygen (Og ) (oxygen-free conditions).

Нітрифікація означає бактеріальне окиснення аміаку (МНЗз) до нітрату (МОЗ). Він складається із двох зв'язаних часткових процесів: у першій частині аміак окиснюється до нітриту, у другому частковому процесі він окиснюється до нітрату.Nitrification means the bacterial oxidation of ammonia (AM) to nitrate (NO). It consists of two connected partial processes: in the first part ammonia is oxidized to nitrite, in the second partial process it is oxidized to nitrate.

Видалення органічних сполук, переважно, здійснюється за допомогою анаеробної обробки бактеріями в безкисневому оточенні.Removal of organic compounds is mainly carried out by means of anaerobic treatment by bacteria in an oxygen-free environment.

Крім того, було виявлено, що є вигідним використовувати пару, вироблену у процесі виробітку пари, усередині системи подачі пари для процесу газифікації, наприклад, для попереднього нагрівання вихідних матеріалів, наприклад, у процесі дистиляції та/або використовувати пару для виробітку електричної енергії, наприклад для приведення в дію турбіни. У такий спосіб може бути зменшена потреба процесу у воді.Furthermore, it has been found to be advantageous to use the steam produced in the steam generation process within a steam supply system for a gasification process, for example to preheat feedstocks, for example in a distillation process, and/or to use the steam to generate electricity, e.g. to drive the turbine. In this way, the water requirement of the process can be reduced.

Насамперед, коли газифікація здійснюється в реакторі з нерухомим шаром, одержаний там попіл повинен промиватись. Для цієї мети згідно з удосконаленням винаходу використовується потік води із середнім ступенем чистоти.First of all, when gasification is carried out in a fixed bed reactor, the ash obtained there must be washed. For this purpose, according to the improvement of the invention, a stream of water with an average degree of purity is used.

При газифікації в нерухомому шарі цей попіл одержують в результаті реакції речовин, що містять вуглець, таких як вугілля або біомаса, та падає через колосникову решітку, передбачені в донній області нерухомого шару. Для подальшого транспортування попелу вводиться вода і, таким чином, попіл вимивається.During gasification in a fixed bed, this ash is produced as a result of the reaction of substances containing carbon, such as coal or biomass, and falls through the grate provided in the bottom region of the fixed bed. For further transport of ash, water is introduced and, thus, the ash is washed away.

У способі газифікації, який здійснюють в псевдозрідженому шарі, було виявлено, що є бо особливо вигідним рециркулювати потік із середнім ступенем чистоти в реактор.In the method of gasification, which is carried out in a fluidized bed, it was found that it is particularly advantageous to recycle a flow with an average degree of purity into the reactor.

При газифікації в потоці є рекомендованим підмішувати потік із середнім ступенем чистоти або до вихідних речовин, що подаються в реактор як шлам, та/або після різкого охолодження до шламу/потоку стічної води.For in-stream gasification, it is recommended to mix the medium-purity stream either with the starting materials fed to the reactor as sludge and/or after rapid cooling with the sludge/wastewater stream.

Крім того, може бути необхідним потік води, який має найвищий ступінь чистоти, та/або той потік води, який має середній ступінь чистоти, піддавати подальшому очищенню перед рециркуляцією в пристрій для виробітку пари, або подальшій обробці попелу. Таке подальше очищення забезпечує значну рециркуляцію потоків стічної води навіть тоді, коли велика кількість забруднень вводиться в процес використовуваним твердим вихідним матеріалом.In addition, it may be necessary for the water stream having the highest degree of purity and/or that water stream having the middle degree of purity to be subjected to further purification before recycling to the steam generator, or further ash treatment. Such post-treatment provides significant recirculation of wastewater streams even when large amounts of contaminants are introduced into the process by the solid feedstock used.

Можливими процесами подальшого очищення можуть бути хімічні процеси, такі як реакціяPossible further purification processes may be chemical processes such as reaction

Фентона (окиснення органічних субстратів перекисом водню в кислому середовищі, яке каталізується солями заліза), озонування (стерилізація шляхом введення озону), використання активованого вугілля (в якості адсорбенту) та/або додавання гідроксиду кальцію (для зниження твердості води шляхом іонообміну). Можливо також використання осаджуючих або коагулюючих агентів. На додаток, можуть бути використані сепаратори та/або установки для обробки стічних вод.Fenton (oxidation of organic substrates with hydrogen peroxide in an acidic environment, which is catalyzed by iron salts), ozonation (sterilization by the introduction of ozone), the use of activated carbon (as an adsorbent) and/or the addition of calcium hydroxide (to reduce water hardness by ion exchange). The use of precipitating or coagulation agents is also possible. In addition, separators and/or wastewater treatment plants may be used.

На додаток, один переважний аспект винаходу передбачає, що тверді речовини газифікуються в нерухомому шарі.Additionally, one preferred aspect of the invention provides that solids are gasified in a fixed bed.

При газифікації в нерухомому шарі було виявлено, що є вигідним вводити потік води, який має найменший ступінь чистоти, над нерухомим шаром, причому потік впорскується настільки тонко розподіленим, наскільки це можливо.In fixed bed gasification, it has been found advantageous to inject a stream of water of the lowest degree of purity above the fixed bed, the stream being injected as finely divided as possible.

Коли використовується реактор з газифікацією в потоці, є можливим подавати потік води з найнижчим ступенем чистоти прямо через подаючі трубопроводи в полум'я пальника. У реакторі із псевдозрідженим шаром необхідно також брати до уваги розпилення над псевдозрідженим шаром. Коли паливо при газифікації в потоці подається як шлам, рекомендується підмішувати потік до цього шламу перед входом в область реактора.When an in-stream gasification reactor is used, it is possible to feed a water stream of the lowest degree of purity directly through the feed lines into the burner flame. In a fluidized bed reactor, spray over the fluidized bed must also be taken into account. When the gasification fuel in the stream is supplied as a slurry, it is recommended to mix the stream with this slurry before entering the reactor area.

В якості твердої речовини, з одного боку, може бути використане вугілля. Процеси газифікації вугілля використовуються протягом десятиліть. З іншого боку, біомаса також може слугувати в якості вихідного матеріалу, за допомогою чого поновлювана сировина може бути перетворена в синтез-газ. Насамперед, при газифікації біомаси вищеописаний спосіб можеOn the one hand, coal can be used as a solid substance. Coal gasification processes have been used for decades. On the other hand, biomass can also serve as a source material, with the help of which renewable raw materials can be transformed into synthesis gas. First of all, during the gasification of biomass, the above-described method can

Зо становити інтерес, оскільки основна кількість незгорілого матеріалу вивантажується потоком води.It is of interest, since the main amount of unburned material is discharged by the water flow.

Крім того, винахід пропонує установку для газифікації твердої речовини, що містять вуглець, з ознаками за п. У формули винаходу. Відповідно, установка містить реактор газифікації, у якому тверді речовини, принаймні частково, перетворюються в монооксид вуглецю та водень, розділювальний пристрій, у якому сирий газ відділяється від рідкого водного потоку, і пристрій для очищення води, у якому водний рідкий потік, який одержують у розділювальному пристрої, очищається. При очищенні води водяний потік розділяється на три потоки з різними ступенями чистоти. Через перший трубопровід потік води, який має найвищий ступінь чистоти, подається до патрубка підведення води пристрою для виробітку пари; через другий трубопровід цей потік води, який має середній ступінь чистоти, подається до пристрою для подальшої обробки попелу з реактора газифікації; та/або через третій трубопровід той потік води, який має найнижчий ступінь чистоти, направляється назад у реактор газифікації.In addition, the invention offers an installation for the gasification of a solid substance containing carbon, with features according to paragraph U of the claims. Accordingly, the installation comprises a gasification reactor in which the solids are at least partially converted into carbon monoxide and hydrogen, a separation device in which the raw gas is separated from the liquid water stream, and a water treatment device in which the aqueous liquid stream obtained in separator, is cleaned. During water purification, the water stream is divided into three streams with different degrees of purity. Through the first pipeline, the flow of water, which has the highest degree of purity, is supplied to the water inlet of the device for generating steam; through the second pipeline, this flow of water, which has an average degree of purity, is supplied to the device for further processing of ash from the gasification reactor; and/or through the third pipeline, the flow of water, which has the lowest degree of purity, is sent back to the gasification reactor.

Переважно, пристрій для відділення газової фракції від рідкого потоку виконаний у вигляді конденсатора або у вигляді краплевіддільника. Конструкція у вигляді конденсатора має ту перевагу, що одночасно газовий потік далі охолоджується. Коли використовують краплевіддільник, газовий потік може бути вже попередньо охолоджений і теплова енергія, відібрана при охолодженні, може бути використана в якому-небудь іншому місці.Preferably, the device for separating the gas fraction from the liquid flow is made in the form of a condenser or in the form of a droplet separator. The design in the form of a condenser has the advantage that at the same time the gas flow is further cooled. When a droplet separator is used, the gas flow can already be pre-cooled and the thermal energy extracted during cooling can be used in some other place.

Установка згідно з винаходом, переважно, між реактором газифікації та розділювальним пристроєм також містить в собі пристрій для охолодження газу, що рекомендується, насамперед, коли газо-рідинний сепаратор виконаний у вигляді краплевіддільника і, таким чином, охолодження повинне здійснюватись в способі в якому-небудь іншому місці.The installation according to the invention, preferably, between the gasification reactor and the separation device, also contains a device for cooling the gas, which is recommended, first of all, when the gas-liquid separator is made in the form of a droplet separator and, thus, the cooling must be carried out in a way in any another place

Крім того, установка згідно з винаходом, переважно, між розділювальним пристроєм і пристроєм для обробки попелу містить у собі пристрій для добування аміаку.In addition, the installation according to the invention, preferably, between the separation device and the ash processing device contains a device for extracting ammonia.

При поділі газу та рідини, одержаний із пристрою для охолодження газу потік рідини далі розділяється шляхом декантації, причому в значній мірі відділяються смоли, масла, феноли та аміак (МН3).In gas-liquid separation, the liquid stream from the gas cooler is further separated by decantation, with resins, oils, phenols and ammonia (MH3) being largely separated.

Подальше очищення води може здійснюватись вниз за течією за допомогою процесу "феносолван" (Ріпепозоїмап"). У процесі "феносолван" вода, що містить фенол, ретельно змішується з феносолваном (комерційна назва діізопропілового ефіру) у багатоступінчастому бо екстракторі відповідно до принципу міксера-сепаратора. Після наступного розділення фаз,Further treatment of the water can be carried out downstream with the Phenosolvan process (Ripepozoimap). In the Phenosolvan process, water containing phenol is thoroughly mixed with Phenosolvan (trade name for diisopropyl ether) in a multi-stage BO extractor according to the mixer-separator principle After the next phase separation,

більша частина фенолів присутня у розчиннику. Цей процес повторюють декілька раз, причому вода, що містить феноли, та розчинник направляються в протитоці. Розчинник відділяється від фенолів за допомогою дистиляції та знову тече назад в екстрактор для вимивання фенолів.most of the phenols are present in the solvent. This process is repeated several times, and the water containing phenols and the solvent are sent in countercurrent. The solvent is separated from the phenols by distillation and flows back into the extractor to wash out the phenols.

Після процесу "феносолван" може бути здійснений процес СІ. (Спетіє І іп2-І шгдіУ). У цьому процесі кислі гази та аміак видалюються із конденсату процесу "феносолван" вибірковим відгоном.After the "phenosolvan" process, the SI process can be carried out. (Spetiye I ip2-I shgdiU). In this process, acid gases and ammonia are removed from the condensate of the "phenosolvan" process by selective distillation.

Завдяки цій конструкції установки, особливо у зв'язку з усе більше зростаючими обмежувальними вимогам стосовно захисту навколишнього середовища, інвестиційні витрати та експлуатаційні витрати можуть бути помітно знижені, оскільки дороге очищення підлягаючої утилізації стічної води може бути повністю або частково виключено. Шляхом введення потоку, що містить основну частку твердих речовин, назад у процес газифікації, може бути виключене відділення твердих речовин від води за допомогою енергоємної операції сушки.Thanks to this plant design, especially in connection with the increasingly restrictive requirements for environmental protection, investment costs and operating costs can be significantly reduced, since the expensive treatment of the waste water to be disposed of can be completely or partially eliminated. By feeding a stream containing the bulk of the solids back into the gasification process, the separation of the solids from the water via the energy-intensive drying operation can be eliminated.

Коли потік води із середнім ступенем чистоти використовується для вимивання попелу, можна заощадити на вартості додаткової свіжої води та вартості подальшого очищення води із середнім ступенем чистоти.When a medium-purity water stream is used for ash washing, the cost of additional fresh water and the cost of further treatment of the medium-purity water can be saved.

Інші ознаки, переваги та можливі застосування винаходу можуть бути також взяті з нижченаведеного опису, наведеного в якості прикладу варіанту здійснення, та графічних матеріалів. Усі ознаки, описані або проілюстровані, утворюють предмет винаходу самі по собі або в будь-якій комбінації, незалежно від їхнього включення в пункти формули винаходу або їх зворотних посилань.Other characteristics, advantages and possible applications of the invention can also be taken from the following description, given as an example of an embodiment, and graphic materials. All features described or illustrated form the subject of the invention by themselves or in any combination, regardless of their inclusion in the claims or their back references.

На графічних матеріалах:On graphic materials:

Фіг. 1 показує схему послідовності операцій звичайного способу газифікації з наступною обробкою стічної води згідно з відомим рівнем техніки;Fig. 1 shows a scheme of the sequence of operations of a conventional method of gasification with subsequent treatment of waste water according to the known state of the art;

Фіг. 2 показує схему послідовності операцій способу згідно з винаходом.Fig. 2 shows a diagram of the sequence of operations of the method according to the invention.

У звичайному способі, як показано на фіг. 1, тверді речовини вводяться в реактор 10 газифікації через трубопровід 1, і кисень вводиться через трубопровід 2. Через ці трубопроводи, або через не показаний інший трубопровід, у реактор 10 подається пара. Через трубопровід 14 газова суміш, утворена в результаті реакції, подається з реактора 10 до пристрою 20 охолодження газу. Із цього пристрою охолодження газу сирий синтез-газ відбирається черезIn a conventional method, as shown in fig. 1, solids are introduced into the gasification reactor 10 through pipeline 1, and oxygen is introduced through pipeline 2. Through these pipelines, or through another pipeline not shown, steam is supplied to the reactor 10. Through the pipeline 14, the gas mixture formed as a result of the reaction is supplied from the reactor 10 to the gas cooling device 20. From this gas cooling device, raw synthesis gas is withdrawn through

Зо трубопровід 21. Через трубопровід 22 одержаний рідкий потік подається до газо-рідинного сепаратора 23. Звідти він вводиться в пристрій 25 для добування аміаку через трубопровід 24.From the pipeline 21. Through the pipeline 22, the obtained liquid flow is fed to the gas-liquid separator 23. From there, it is introduced into the device 25 for extracting ammonia through the pipeline 24.

Між газо-рідинним сепаратором 23 і пристроєм 25 для добування аміаку може бути передбачений процес "феносолван" (на фіг. 1 не показаний).Between the gas-liquid separator 23 and the device 25 for extracting ammonia, the "phenosolvan" process (not shown in Fig. 1) can be provided.

Із пристрою 25 для добування аміаку рідкий потік, що містить воду, передається в пристрій 30 обробки води через трубопровід 26. Із пристрою обробки води стічна вода, з одного боку, вивантажується через трубопровід 31 і по можливості обробляється таким чином, що стічні води можуть бути утилізовані. Через трубопровід 32 відбирається потік, який містить більшу частину твердих часток і тому називається також потоком шламу.From the ammonia extraction device 25, a liquid stream containing water is transferred to the water treatment device 30 through the pipeline 26. From the water treatment device, on the one hand, the wastewater is discharged through the pipeline 31 and, if possible, is treated in such a way that the wastewater can be disposed of Through the pipeline 32, a stream containing most of the solid particles is taken and is therefore also called a sludge stream.

Потік, що містить тверді речовини, подається до пристрою для сушки 33, у якому вода, яка міститься у потоці, випарюється шляхом підведення енергії та виділяється в атмосферу. Потім висушений шлам, наприклад, може бути доставлений на звалище.The stream containing the solids is fed to a drying device 33, in which the water contained in the stream is evaporated by the application of energy and released to the atmosphere. Then the dried sludge, for example, can be taken to a landfill.

З реактора 10 газифікації, особливо, якщо має місце газифікація в нерухомому шарі, попіл вивантажується через трубопровід 11 і подається на пристрій 12 для подальшої обробки попелу. Текучий попіл потім виводиться через трубопровід 13.From the gasification reactor 10, especially if gasification takes place in a fixed bed, the ash is discharged through the pipeline 11 and fed to the device 12 for further processing of the ash. The fly ash is then discharged through pipeline 13.

У цьому способі вода, одержана із пристрою обробки стічної води, утилізується як стічна вода, але не рециркулюється в процес. Замість цього, у деякому місці способу вводиться свіжа вода.In this method, the water obtained from the wastewater treatment device is disposed of as wastewater, but is not recirculated into the process. Instead, fresh water is introduced at some point in the process.

На фіг. 2 показана конфігурація способу згідно з винаходом у вигляді схеми послідовності операцій, причому підлягаючі газифікації тверді речовини також подаються до реактора 10 газифікації через трубопровід 1, і кисень подається через трубопровід 2. З реактора 10 газифікації попіл виводиться через трубопровід 11 і подається на пристрій 12 для подальшої обробки попелу. Із цього пристрою для подальшої обробки попелу попіл потім виводиться через трубопровід 13.In fig. 2 shows the configuration of the method according to the invention in the form of a scheme of the sequence of operations, and the solids to be gasified are also fed to the gasification reactor 10 through pipeline 1, and oxygen is fed through pipeline 2. From the gasification reactor 10, ash is removed through pipeline 11 and fed to the device 12 for further processing of ash. From this device for further processing of ash, ash is then discharged through pipeline 13.

У показаному варіанті здійснення газифікатор 10 спроектований як реактор з нерухомим шаром і містить у собі в основному циліндричний вертикальний реактор із зовнішньою водяною сорочкою. Вугілля або біомаса подаються зверху через шлюз у розподільник твердих речовин, наявний усередині реактора, за допомогою чого утворюється нерухомий шар, який лежить на колосниковій решітці, що обертається, розташованій в нижній області реактора 10. Із цієї нижньої області також вводяться кисень і пара. Завдяки гарячим газам, що піднімаються, у бо верхній частині газифікатора 10 відбувається висушування використаного вугілля або біомаси,In the illustrated embodiment, the gasifier 10 is designed as a fixed bed reactor and contains a substantially cylindrical vertical reactor with an outer water jacket. Coal or biomass is fed from above through a sluice into a solids distributor located inside the reactor, whereby a fixed bed is formed which rests on a rotating grate located in the lower region of the reactor 10. Oxygen and steam are also introduced from this lower region. Due to the hot gases rising in the upper part of the gasifier 10, the used coal or biomass is dried,

а також десорбція фізично адсорбованих газів. Нижче зони сушки розташована реакційна зона, у верхній частині якої відбувається дегазація вугілля або біомаси. Усередині реакційної зони за дегазацією іде фактична газифікація вугілля або біомаси відповідно до реакції Будуа. У наступній, найнижчій зоні відбувається згоряння вугілля або біомаси, а також реакція утворення водяного газу та реакція конверсії водяного газу. Одержуваний газ падає через колосникову решітку та вивантажується звідти. Гарячі гази, які направляються в протитоці до вугілля або біомаси, що падають зверху, виводяться через вихлопну трубу, розташовану вище нерухомого шару.as well as desorption of physically adsorbed gases. Below the drying zone there is a reaction zone, in the upper part of which degassing of coal or biomass takes place. Inside the reaction zone, degassing is followed by the actual gasification of coal or biomass according to the Budois reaction. In the next, lowest zone, combustion of coal or biomass takes place, as well as the reaction of water gas formation and the reaction of water gas conversion. The resulting gas falls through the grate and is discharged from there. The hot gases, which are directed countercurrently to the coal or biomass falling from above, are discharged through an exhaust pipe located above the fixed bed.

Через трубопровід 14 газова суміш, одержана реакцією газифікації, виводиться з реактора 10 ї подається до холодильника 20. У результаті охолодження одержують сирий синтез-газ, який виводиться через трубопровід 21. Через трубопровід 22 рідкий потік, що містить воду, тече в газо-рідинний сепаратор (розділювальний пристрій) 23. Також є можливим, що розділення газу та рідини викликається винятково конденсацією в газовому холодильнику 20.Through the pipeline 14, the gas mixture obtained by the gasification reaction is removed from the reactor 10 and fed to the refrigerator 20. As a result of cooling, raw synthesis gas is obtained, which is discharged through the pipeline 21. Through the pipeline 22, a liquid stream containing water flows into the gas-liquid separator (separating device) 23. It is also possible that the separation of gas and liquid is caused exclusively by condensation in the gas cooler 20.

Із газо-рідинного сепаратора 23, який може бути оформлений як конденсатор або краплевіддільник, одержаний рідкий потік рециркулюється в пристрій 25 для добування аміаку через трубопровід 24. Між газо-рідинним сепаратором 23 і пристроєм 25 для добування аміаку може бути передбачений процес "феносолван" (на фіг. 2 не показаний). Від пристрою 25 добування аміаку трубопровід 26 потім веде до пристрою 30 обробки води. Одержаний там водний потік розділяється на три потоки. Той потік, який має найвищий ступінь чистоти, подається через трубопровід 31 до не показаного парогенератора. Вироблена там пара може бути потім використана в якості теплоносія у поточному способі газифікації, наприклад, для нагрівання вихідних речовин, або використана для виробітку енергії в турбіні. У принципі також представляється можливим подавати потік води в якості охолоджуючої рідини в охолоджуючий контур. Можливо, буде потрібно не показане очищення цього потоку.From the gas-liquid separator 23, which can be designed as a condenser or a droplet separator, the resulting liquid flow is recirculated to the ammonia extraction device 25 through the pipeline 24. Between the gas-liquid separator 23 and the ammonia extraction device 25, a "phenosolvan" process can be provided ( not shown in Fig. 2). From the ammonia extraction device 25, the pipeline 26 then leads to the water treatment device 30. The water stream obtained there is divided into three streams. That flow, which has the highest degree of purity, is supplied through the pipeline 31 to the steam generator, not shown. The steam produced there can then be used as a coolant in the current gasification process, for example, to heat the starting materials, or used to generate energy in a turbine. In principle, it is also possible to supply a flow of water as a cooling liquid to the cooling circuit. A cleanup of this thread, not shown, may be required.

Потік із середнім ступенем чистоти через трубопровід 37 направляється на подальшу обробку 12 попелу та служить там у якості зріджуючого агента. У такий спосіб може бути повністю виключене введення підживлювальної води. Можливо, може бути також передбачене подальше очищення 38 води для потоку в трубопроводі 37.The stream with an average degree of purity through the pipeline 37 is directed to the further processing 12 of the ash and serves there as a liquefaction agent. In this way, the introduction of make-up water can be completely excluded. It may also be possible to provide further treatment 38 of the water for flow in the pipeline 37.

Через трубопровід 36 той потік, який містить більшу частину твердих речовин, нарештіThrough pipeline 36, the flow that contains most of the solids, finally

Зо транспортується назад у газифікацію. Коли реактор 10 спроектований як реактор з нерухомим шаром, рекомендується розпилювати потік, що містить тверді речовини, на нерухомий шар зверху. У такий спосіб можна уникнути споживаючої багато енергії та, із цієї причини дорогої, сушки твердих речовин. На додаток, цінні продукти, які усе ще містяться в ньому, можуть у такий спосіб подаватись на газифікацію. 35 За допомогою цього способу можна забезпечити газифікацію твердих речовин, при якій не одержують жодної стічної води.Zo is transported back to gasification. When the reactor 10 is designed as a fixed bed reactor, it is recommended to spray the stream containing the solids onto the fixed bed from above. In this way, the energy-consuming and therefore expensive drying of solids can be avoided. In addition, the valuable products still contained in it can thus be submitted to gasification. 35 With the help of this method, it is possible to ensure gasification of solids, in which no waste water is obtained.

Перелік посилальних позначень 1,2 трубопровід 10 реактор газифікації 40 11 трубопровід 12 подальша обробка попелу 13, 14 трубопровід 20 холодильник 21, 22 трубопровід 45 23 розділювальний пристрій 24 трубопровід 25 добування аміаку 26 трубопровід наступна обробка води 50 31, 32 трубопровід 33 сушка твердих речовин 34-37 трубопровід 38 наступна обробка води трубопровідList of references 1,2 pipeline 10 gasification reactor 40 11 pipeline 12 further processing of ash 13, 14 pipeline 20 cooler 21, 22 pipeline 45 23 separation device 24 pipeline 25 ammonia extraction 26 pipeline further water treatment 50 31, 32 pipeline 33 drying of solids 34-37 pipeline 38 subsequent treatment of water pipeline

Claims (9)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУFORMULA OF THE INVENTION 1. Спосіб газифікації твердих речовин, що містять вуглець, причому на першій стадії способу тверді речовини, принаймні частково, перетворюють на СО і Н» у реакторі газифікації, причому 60 на другій стадії способу рідкий потік, що містить воду, відділяють від газового потоку, і причому на третій стадії способу потік, що містить воду, піддають водоочищенню, який відрізняється тим, що при водоочищенні потік, що містить воду, розділяють на три потоки з різними ступенями чистоти, причому перший потік води, який має найвищий ступінь чистоти, направляють на вироблення пари, причому другий потік води, який має середній ступінь чистоти, направляють на перетворення твердих речовин у шлам, яке включає вимивання попелу з реактора газифікації твердих речовин, та причому третій потік води, який має найнижчий ступінь чистоти, рециркулюють у процес газифікації твердих речовин.1. A method of gasification of carbon-containing solids, and at the first stage of the method, solids are at least partially converted into CO and H" in a gasification reactor, and at the second stage of the method, a liquid stream containing water is separated from the gas stream, and at the third stage of the method, the stream containing water is subjected to water purification, which differs in that during water purification, the stream containing water is divided into three streams with different degrees of purity, and the first stream of water, which has the highest degree of purity, is directed to steam generation, with the second water stream, which has an average degree of purity, directed to the solids-to-slurry conversion, which includes ash washing from the solids gasification reactor, and with the third water stream, which has the lowest degree of purity, recycled to the solids gasification process . 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що другий і третій потоки води змішують і разом рециркулюють у процес газифікації твердих речовин.2. The method according to claim 1, which differs in that the second and third streams of water are mixed and recirculated together in the process of gasification of solids. 3. Спосіб за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що третій потік води відділяють за допомогою декантації і потім перший і другий потік води одержують за допомогою способу зворотного осмосу.3. The method according to claim 1 or claim 2, which differs in that the third stream of water is separated using decantation and then the first and second streams of water are obtained using the reverse osmosis method. 4. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що пару, вироблену у парогенераторі, використовують для забезпечення процесу газифікації паром та/або для вироблення електричної енергії.4. The method according to one of the preceding points, which is characterized by the fact that the steam produced in the steam generator is used to ensure the steam gasification process and/or to generate electrical energy. 5. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що перший потік води, який має найвищий ступінь чистоти, та/або другий потік води, який має середній ступінь чистоти, піддають подальшому очищенню перед рециркуляцією.5. The method according to one of the preceding points, characterized in that the first stream of water, which has the highest degree of purity, and/or the second stream of water, which has an average degree of purity, are subjected to further purification before recirculation. 6. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що газифікацію твердих речовин здійснюють у нерухомому шарі.6. The method according to one of the previous clauses, which differs in that the gasification of solids is carried out in a stationary layer. 7. Спосіб за п. 6, який відрізняється тим, що третій потік води, який має найнижчий ступінь чистоти, розпилюють у реактор газифікації твердих речовин над нерухомим шаром.7. The method according to claim 6, which differs in that the third flow of water, which has the lowest degree of purity, is sprayed into the solids gasification reactor above the fixed bed. 8. Установка для газифікації твердих речовин, що містять вуглець, насамперед для здійснення способу згідно з будь-яким із попередніх пунктів, з реактором (10) газифікації, у якому тверді речовини, принаймні частково, перетворюються на СО і Не, з розділювальним пристроєм (20), у якому із сирого синтез-газу, одержаного газифікацією, виділяється рідкий потік, що містить воду, Зо і з пристроєм (30) для водоочищення, у якому очищається потік, що містить воду, яка відрізняється тим, що пристрій (30) для водоочищення виконаний таким чином, що потік, що містить воду, розділяється на три потоки з різними ступенями чистоти, і що пристрій (30) для водоочищення через трубопровід (31) з'єднаний із пристроєм для очищення пари та/або через трубопровід (37) із пристроєм для перетворення твердих речовин у шлам, та/або через трубопровід (36) з реактором (10) газифікації.8. Installation for the gasification of solids containing carbon, primarily for carrying out the method according to any of the previous clauses, with a gasification reactor (10) in which the solids are at least partially converted into CO and He, with a separation device ( 20), in which a liquid stream containing water, Zo, is separated from the raw synthesis gas obtained by gasification and with a device (30) for water purification, in which the stream containing water is purified, which is distinguished by the fact that the device (30) for water purification is made in such a way that the stream containing water is divided into three streams with different degrees of purity, and that the device (30) for water purification is connected through a pipeline (31) to a device for purifying steam and/or through a pipeline (37 ) with a device for converting solids into slurry, and/or through a pipeline (36) with a gasification reactor (10). 9. Установка за п. 8, яка відрізняється тим, що розділювальний пристрій (20) є конденсатором або краплевіддільником.9. Installation according to claim 8, which is characterized in that the separating device (20) is a condenser or droplet separator. Я. пня 2 я- м 21 35 сн шщ те 34 ! | Е ї 33 ! нніноносі Я я Бо зо ше до ню 28 я | 26 Кай Я З анг 20 те 14 1 - 22 , | 25 24 і 28I. stump 2 i- m 21 35 sn shsh te 34 ! | It's 33! nninonosy I I Because zo she to nyu 28 I | 26 Kai Ya Z ang 20 te 14 1 - 22 , | 25 24 and 28 --1.пї.-А- зо--1.pi.-A- zo ФІГ. 00 КомпютернаверсткаГ. Паяльніково (00000000 Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601FIG. 00 Computer keyboardG. Payalnikovo (00000000 State Intellectual Property Service of Ukraine, 45 Vasyl Lypkivskyi St., Kyiv, MSP, 03680, Ukraine SE "Ukrainian Institute of Industrial Property", 1 Glazunova St., Kyiv - 42, 01601
UAA201413449A 2012-07-03 2013-04-23 METHOD AND DEVICE FOR GASIFICATION OF SOLIDS UA114198C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012013139.9A DE102012013139B4 (en) 2012-07-03 2012-07-03 Process and device for the gasification of solids
PCT/EP2013/058337 WO2014005738A1 (en) 2012-07-03 2013-04-23 Process and apparatus for the gasification of solids

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA114198C2 true UA114198C2 (en) 2017-05-10

Family

ID=48236894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201413449A UA114198C2 (en) 2012-07-03 2013-04-23 METHOD AND DEVICE FOR GASIFICATION OF SOLIDS

Country Status (9)

Country Link
KR (1) KR102038725B1 (en)
CN (1) CN204803273U (en)
AU (1) AU2013286304B2 (en)
DE (1) DE102012013139B4 (en)
EA (1) EA029238B1 (en)
IN (1) IN2014MN01869A (en)
UA (1) UA114198C2 (en)
WO (1) WO2014005738A1 (en)
ZA (1) ZA201406985B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114702987A (en) * 2022-04-18 2022-07-05 李冶 Pure oxygen gasification device and method

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4222847A (en) 1978-12-15 1980-09-16 Gulf Oil Corporation Coal liquefaction process with improved slurry recycle system
DE3207779A1 (en) 1982-03-04 1983-09-08 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Process for the treatment of water-containing condensate from the cooling of the crude gas of coal pressure gasification
DD224611A5 (en) 1984-09-06 1985-07-10 British Gas Corp COAL GASIFICATION PROCESS
DE3515484A1 (en) 1985-04-30 1986-10-30 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt METHOD FOR TREATING CONDENSATE FROM THE PRODUCT GAS OF GASIFYING SOLID FUELS
GB8630047D0 (en) 1986-12-16 1987-01-28 British Gas Plc Purification of effluent liquors
DE4107109C1 (en) 1991-03-06 1992-10-08 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt, De Environmentally friendly purificn. of crude gas - by cooling to contain condensate, sepg. condensate and evaporating to obtain saline soln. which is combusted and condensate stream which is added to pure gas
US5586510A (en) 1994-03-16 1996-12-24 Cement Industry Environment Consortium Method and system for controlling pollutant emissions in combustion operations
US6610112B1 (en) 1999-12-07 2003-08-26 Texaco Inc. Method for oil gasification
DE102007035301B4 (en) 2007-07-27 2009-04-30 Lurgi Gmbh Process and device for the utilization of brine obtained in the biological treatment of gas condensate
US8992641B2 (en) * 2007-10-26 2015-03-31 General Electric Company Fuel feed system for a gasifier
US20090188867A1 (en) * 2008-01-30 2009-07-30 Dinh-Cuong Vuong Methods and systems for processing waste water
US8048311B2 (en) * 2009-01-06 2011-11-01 General Electric Company Methods and systems for zero discharge water treatment
US20110259014A1 (en) * 2010-04-23 2011-10-27 General Electric Company Refinery residuals processing for integrated power, water, and chemical products

Also Published As

Publication number Publication date
EA029238B1 (en) 2018-02-28
WO2014005738A1 (en) 2014-01-09
DE102012013139B4 (en) 2022-05-05
DE102012013139A1 (en) 2014-01-09
EA201401126A1 (en) 2015-01-30
CN204803273U (en) 2015-11-25
IN2014MN01869A (en) 2015-07-03
ZA201406985B (en) 2015-11-25
AU2013286304A1 (en) 2014-11-06
AU2013286304B2 (en) 2018-02-22
KR102038725B1 (en) 2019-10-30
KR20150027062A (en) 2015-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7353993B2 (en) Process for the production of high biogenic concentration Fischer-Tropsch liquids derived from municipal solid waste (MSW) feedstock
JP2010024448A (en) Systems and methods for producing substitute natural gas
WO2014007173A1 (en) Wastewater treatment system and combined power generation equipment
US10793928B2 (en) Plant and method for the thermal treatment of solids
PL245368B1 (en) A system for treating gray water produced during gasification
CN106795023A (en) For the method and system of sewage disposal
CN111278776A (en) Nutrient and energy recovery from sewage sludge and animal manure
AU2012250295B2 (en) Method for gasifying solid raw material containing carbon
JP2018102170A (en) Waste disposal system and gas treatment apparatus
RU2475677C1 (en) Method of processing solid household and industrial wastes using synthesis gas
UA114198C2 (en) METHOD AND DEVICE FOR GASIFICATION OF SOLIDS
JP2005068435A (en) Method and plant for producing decontaminated synthesis gas from feedstock rich in organic matter with high efficiency
RU2006122358A (en) ORGANIC WASTE PROCESSING METHOD (OPTIONS)
CN112226250B (en) Coal gas multi-pollutant purification treatment system
AU2011246633B2 (en) Method for producing raw iron or liquid steel precursors
JP2012001686A (en) Gasified gas manufacturing system and method
CN115335493A (en) Apparatus and method for purifying and cooling pyrolysis gas, apparatus for producing organic substance, and method for producing organic substance
WO2017134691A1 (en) A carbon neutral process and relating apparatus to produce urea from municipal or industrial wastes with zero emissions
CN116390892B (en) Converting solid waste into syngas and hydrogen
KR101753046B1 (en) Recycling organic compounds from gasifier syngas condensate
WO2024047030A1 (en) Sludge processing
CZ2011404A3 (en) Gasification process of processed biomass and apparatus for making the same
Goldstein et al. Water Conservation and Pollution Control in Coal Conversion Processes
Miglio et al. A key aim when designing a Fischer-Tropsch (FT) plant is for it to produce as little waste as possible. Designs for the first industrial FT facilities were not primarily concerned with the environmental impact of the operations but this is no longer the case. Following the principles of green and sustainable development in chemical processing and manufacture, all processes (whether they are making
ITFR20000003A1 (en) PROCESS FOR THE TRANSFORMATION OF BIOLOGICAL SLUDGE RESULTING FROM WASTEWATER PURIFICATION INTO A MATERIAL SUITABLE FOR PURIFICATION