專利名稱：清洗可燃?xì)怏w的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種清洗或凈化可燃?xì)怏w尤其是低溫干餾氣的方法，其中氣體被清洗并作為純氣體排出，而且排出冷凝液。本發(fā)明還涉及一種清洗可燃?xì)怏w，尤其是低溫干餾氣的設(shè)備，它包括一個氣體清洗器，該氣體清洗器有一個氣體輸入管道，一個清洗介質(zhì)輸入管道和一個冷凝液排出管道并且與一個已清洗氣體(純氣體)的排出管道相連。
DE 2701800 A1公開了一種清洗熱解氣體的方法和設(shè)備，其目標(biāo)在于獲得盡可能純凈的氣體。該氣體應(yīng)不含油、焦油或水。為此在一個氣體清洗器中清洗該熱解氣體，其中作為清洗介質(zhì)的是一種清洗油，該清洗油在氣體清洗器中被完全冷凝并再次使用。為了開動設(shè)備，需要準(zhǔn)備好一定數(shù)量的清洗油。作為清洗油的不需要的那些冷凝液放置于一個熱解反應(yīng)器中燒掉。從氣體清洗器出來的氣體則不含油和焦油，此后在一個振動式反應(yīng)器中繼續(xù)進(jìn)行處理。清洗后的氣體作為燃?xì)饨?jīng)過一個風(fēng)機(jī)輸送給熱解反應(yīng)器的燃?xì)馊紵?。由于清洗后的氣體仍含有塵粒，因而燃?xì)馊紵髦械陌l(fā)熱量受到沉積灰塵的影響。
在先有技術(shù)中，燃?xì)馊紵髦休斎氲氖呛芗兊牡匀缓谢覊m的氣體。公知的方法和設(shè)備的目標(biāo)是獲得一個良好的清洗效果，然而這種純?nèi)細(xì)獾臒嶂祬s相當(dāng)?shù)?，而且該熱值由于灰塵成分的影響而進(jìn)一步減小。此外在清洗中還產(chǎn)生一些物質(zhì)。這些物質(zhì)必須在費(fèi)用昂貴的、專為此目的所需的設(shè)備中進(jìn)一步處理才行。例如，為了繼續(xù)處理來自振動式反應(yīng)器的過濾殘?jiān)?，需要有一個篩子和一個燃燒室。而此時在篩子中又重新產(chǎn)生殘?jiān)@些殘?jiān)潜仨氁宄舻摹?br> 本發(fā)明的目的是，提供一種方法和設(shè)備，由此產(chǎn)生一種幾乎無塵的但具有盡可能高的熱值的氣體。
上述方法的這一目的，本發(fā)明是這樣達(dá)到的，即對冷凝液蒸餾，使揮發(fā)性組成部分與純氣體混合，而排出非揮發(fā)性組成部分。
通過對冷凝液蒸餾，冷凝液的可燃的組成部分中的大部分，即揮發(fā)性部分，都變成氣體狀態(tài)。這些揮發(fā)性的組成部分具有很高的熱值。通過將從蒸餾中產(chǎn)生的揮發(fā)性組成部分混入純氣體中，人們獲得了一種具有很高熱值的氣體混合物(混合氣)。氣體中原先含有的灰塵在清洗過程中跑入冷凝液中。蒸餾時，這些灰塵則留在非揮發(fā)性組成部分中，該些非揮發(fā)性組分可被導(dǎo)出或燒掉。因此灰塵不會影響混合氣的熱值。
必須排出冷凝液中所含的水份，這本身會產(chǎn)生廢水問題。該水最遲在蒸餾時變成蒸汽，該蒸汽與純氣體混合。這部分蒸汽是對純氣體的熱值只有很微小的影響，因?yàn)檎羝糠种械暮颗c氣體中總是存在的水份含量相比是相當(dāng)?shù)偷摹?br> 采用本發(fā)明的方法可以獲得這樣的好處，即在清洗一種可燃?xì)怏w時不會產(chǎn)生諸如過濾塵渣或廢水等必須清除掉的物質(zhì)。一個特別的優(yōu)點(diǎn)在于獲得一種除了塵并且熱值極高的已清洗純氣體。在有利的方式下除去了純氣體中的灰塵，而能夠提高熱值的其它物質(zhì)則留作為純氣體的組成部分。在除塵的條件下也不會使燃?xì)夤艿涝獾蕉氯?br> 除了純氣體外，多余的只是從蒸餾中產(chǎn)生的非揮性組成部分，這部分可以被低溫干餾或者燒掉，而純氣體可以作為燃?xì)鉃榉菗]發(fā)性組成部分的低溫干餾或燃燒提供熱能。只是在啟動設(shè)備時才需要一外部燃?xì)狻?br> 要清洗的可燃?xì)怏w可以是在一個低溫干餾過程中構(gòu)成的低溫干餾氣的一部分。
例如可以將冷凝液分離成一個重的組分(餾分)和一個輕的組分(餾分)。氣體則用輕組分來清洗，而重組分以及輕組分的多余部分則被蒸餾。當(dāng)只有冷凝液的輕組分用作清洗介質(zhì)時，那么就不能泵送任何例如含有灰塵的冷凝液重組分，這意味著給設(shè)備部件增加附加的灰塵負(fù)荷。
提供一種清洗可燃?xì)怏w的合適設(shè)備的這一目的，本發(fā)明是這樣達(dá)到的，即讓冷凝液的排出管道與一個蒸餾裝置相連，從蒸餾裝置上引出一根揮發(fā)性組成部分的管道和一根非揮發(fā)性組成部分的管道，揮發(fā)性組成部分的管道與已清洗氣體(純氣體)的排出管道相連。
由此獲得的好處的，在蒸餾時產(chǎn)生冷凝液的揮發(fā)性組成部分與純氣體混合，以便提高純氣體的熱值。在有利的方式下消除了純氣體中的灰塵。留下的殘剩物質(zhì)只由非揮發(fā)性組成部分的管道排出。但是對這些也包含了由氣體中分離出來的灰塵的殘剩物質(zhì)也可以進(jìn)行低溫干餾或燒掉。
例如使非揮發(fā)性組成部分的管道與一個低溫干餾裝置和/或一個燃燒裝置相連。該低溫干餾裝置能夠提供低溫干餾氣，而該低溫干餾氣可以是本發(fā)明設(shè)備中的要清洗的可燃?xì)怏w。
例如使已清洗的氣體(純氣體)的排出管道與一個燃?xì)馊紵飨噙B。該燃?xì)馊紵骺梢允撬龅蜏馗绅s裝置或燃燒裝置的一部分。
本發(fā)明的設(shè)備可以是一個在很大程度封閉的系統(tǒng)的一部分，可以由此清洗由一個低溫干餾裝置產(chǎn)生的低溫干餾氣的一部分，其中剩下的只是無灰塵的純氣體和在蒸餾時產(chǎn)生的非揮發(fā)性物質(zhì)，這些物質(zhì)可以在低溫干餾裝置中進(jìn)行低溫干餾。純氣體可以在一個燃?xì)馊紵髦腥紵?，用于加熱低溫干餾裝置。除了低溫干餾殘余物和多余的低溫干餾氣，沒有產(chǎn)生任何要消除的廢物。
低溫干餾裝置可以是例如EP-0302310 B1中公開的那種低溫干餾與燃燒設(shè)備的一個低溫干餾滾筒。
例如來自氣體清洗器的冷凝液的排出管道與一個沉淀器相連。冷凝液收集在該沉淀器中，此時較重的組成部分沉淀下來，較輕的組成部分則在較重組成部分上方的各層上。較重的組成部分主要含有灰塵，較輕的組成部分則是水和/或油。
沉淀器的中部分支出氣體清洗器的清洗介質(zhì)的輸入管道，由此保證冷凝液的不含灰塵的較輕組成部分作為清洗介質(zhì)進(jìn)入氣體清洗器。從沉淀器下部引出用于排出多余冷凝液的排出管道，由該管道排出含有灰塵的冷凝液較重的組成部分。已清洗了的氣體的排出管道則從沉淀器上部引出。
通過采用一個沉淀器有利地保證了能夠?qū)⒗淠褐袔缀醪缓覊m的較輕組成部分作為清洗介質(zhì)輸入到氣體清洗器中。
例如使從沉淀器引出的多余冷凝液排出管道與一個水力旋流器相連，從該水力旋流器上則引出一根較輕組分的排出管道和一根較重組分的排出管道。較輕組分的排出管道匯入沉淀器上部，較重組分的排出管道沉入沉淀器下部。在水力旋流器中輸入的冷凝液被重新分離，從而更好地分離成一個較輕的更純的部分和一個較重的含灰塵的部分。較輕的部分從上部進(jìn)入沉淀器，較重的部分從下部進(jìn)入沉淀器。由此很有利地將水力旋流器中分離出的組分輸入到沉淀器中的相應(yīng)數(shù)量的冷凝液中。這樣在很大程度上排除了沉淀器中重新進(jìn)行充分混合。使用水力旋流器，有利地使冷凝液分離成一個較重部分和一個較輕部分的結(jié)果得到進(jìn)一步的改善。
例如沉淀器可以有一個主室和一個副室。水力旋流器上用于較重組分的排出管道匯入副室下部。該副室有一個匯入主室的溢流口，副室的下部還與一根用于多余冷凝液的排出管道相連。由此獲得的優(yōu)點(diǎn)在于，對冷凝液前后相繼有三個分離級。當(dāng)冷凝液的較重部分在沉淀器的主室中沉淀后，該較重組分進(jìn)入水力旋流器中。水力旋流器中分離出的較重組分則進(jìn)到沉淀器的副室中，在副室中又重新進(jìn)行沉淀過程。冷凝器的較輕部分從副室經(jīng)溢流口流入主室，較重的部分例如排到蒸餾裝置中。采用該具有主室和副室的沉淀器，進(jìn)一步改善了冷凝液的分離。
通過本發(fā)明的方法和設(shè)備獲得了以下的優(yōu)點(diǎn)，即已清洗的氣體具有極高的熱值，因?yàn)榍宄藲怏w中使熱值下降的灰塵，并且通過蒸餾獲得了產(chǎn)生高熱值的物質(zhì)并將其與純氣體混合。此外還獲得的優(yōu)點(diǎn)是沒有產(chǎn)生任何需要進(jìn)行特殊處理的廢物，即沒有產(chǎn)生廢水也沒有產(chǎn)生不能輸送給燃燒裝置例如低溫干餾滾筒的物質(zhì)。當(dāng)蒸餾裝置中的溫度超過100℃時，有時也可能存在的水則以蒸汽的形式進(jìn)入純氣體氣流中。數(shù)量極少的水蒸汽不會影響純氣體的熱值，因?yàn)闅怏w本來就是潮濕的，但獲得的好處是不產(chǎn)生任何廢水。尤其是不需要任何外部介質(zhì)來清洗可燃?xì)怏w(除了在設(shè)備開啟時)。
下面對照附圖
詳細(xì)說明本發(fā)明所述設(shè)備的一個實(shí)施例，該設(shè)備可以用于實(shí)施本發(fā)明所述的方法。
要清洗的可燃?xì)怏wG例如是從公知的低溫干餾滾筒7來的低溫干餾氣SG的一部分或全部，該氣體經(jīng)過從低溫干餾滾筒7引出的低溫干餾氣管道7a輸送出來?？扇?xì)怏wG經(jīng)一個可與低溫干餾氣管道7a相連的輸入管道1a進(jìn)入一個氣體清洗器1，該清洗器可以是一種文杜里(Venturi)清洗器。氣體清洗器1也有一個輸入管道1b，用于輸入清洗介質(zhì)W，還有一個用于排出冷凝液K和純氣體R的排出管道1c。該排出管道1c經(jīng)過一個冷凝液氣的分離裝置11而與已清洗氣體(純氣體)G的排出管道6相連。
氣體清洗器1的排出管道1c與一個沉淀器2相連，冷凝液K中較重的組成部分沉淀在該沉淀器中，而上層較輕的組成部分可能只含有極少的塵粒，而是由油和水組成的。當(dāng)沉淀器2中的溫度超過100℃時，則冷凝液K中較輕的部分就只包含油。大約從沉淀器2的中部引出氣體清洗器1的清洗介質(zhì)W的輸入管道1b。由此使冷凝液K的一部分較輕的、塵粒少的組成部分作為清洗介質(zhì)W引到氣體清洗器1中。輸入管道1b上可以配置一個冷卻裝置10。從沉淀器2底部引出一根用于排出冷凝液K中較重的組成部分的排出管道2a。多余的較輕冷凝液K也由排出道2a排出。從沉淀器2的頂部引出用于排出已清洗氣體(純氣體)R的排出管道6。冷凝液K的排出管道2a可以與一個水力旋流器3相連，冷凝液K在此處被進(jìn)一步分離，較輕的組分從上方經(jīng)排出管道3a進(jìn)入沉淀器2，較重的組分經(jīng)排出管道3b進(jìn)入沉淀器2的下部。由此將兩個組分在適當(dāng)?shù)奈恢锰幩突氐匠恋砥?中。
沉淀器2例如可以有一個主室2A和一個副室2B。從水力旋流器3出來的較重的組分就經(jīng)排出管道3b供入副室2B的下部中，在此處，冷凝液K中進(jìn)行第三次分離過程。較輕的部分從一個溢流口5從副室2B流入主室2A。經(jīng)過三次分離過程后仍留下來的多余冷凝液U經(jīng)排出管道2b進(jìn)入一個蒸餾裝置4。純氣體R的排出管道6可以從沉淀器2的副室2B的上部引出?？梢栽诟笔?B之后和排出管道6之前設(shè)置一個冷凝液氣的分離裝置11。
在由加熱器9加熱的蒸餾裝置4中，多余冷凝液U中的揮發(fā)性組成部分F從其非揮發(fā)性組成部分N中分離出來。揮發(fā)性組成部分F的一個管道4a從蒸餾裝置4的上部引出并匯入到已經(jīng)清洗氣體(純氣體)R的排出管道6中。非揮發(fā)性組成部分N中包含了從要清洗的可燃?xì)怏wG分離出來的全部塵粒，此外它還含有焦油類型的物質(zhì)。這些非揮發(fā)性組成部分N是可燃燒的，例如可以在一個公知的低溫干餾與燃燒設(shè)備的低溫干餾滾筒7中進(jìn)行低溫干餾。為此可以將管道4b與低溫干餾滾筒7相連。加入了揮發(fā)性組成部分F的純氣體R可以用作低溫干餾滾筒7的燃?xì)?。純氣體R的排出管道6為此與燃?xì)馊紵?相連，該燃燒器8是低溫干餾滾筒7的組成部分。純氣體R在燃?xì)馊紵?中燃燒，由此產(chǎn)生的熱能用來加熱低溫干餾滾筒7。
對蒸餾裝置4的加熱是通過在一個熱交換器9中加熱一種循環(huán)的液相而實(shí)現(xiàn)的。在所有管道中都可以設(shè)置用于輸送介質(zhì)的泵P。
所示出的設(shè)備即不排放廢水也不排放廢氣。多余冷凝液U的非揮發(fā)性組成部分N可以毫無問題地在低溫干餾滾筒7中進(jìn)行低溫干餾。多余的冷凝液U的揮發(fā)性組成部分F提高了無塵的純氣體R的熱值，從而該純氣體R可以作為低溫干餾滾筒7的燃?xì)鈦硎褂谩榱藦囊逑吹臍怏wG中分離出塵粒，除了在設(shè)備啟動時外，不需要任何外加的介質(zhì)。用于氣體G的清洗介質(zhì)W是從冷凝液K中獲取的。在與低溫干餾滾筒7連接的情況下則不會產(chǎn)生任何附加的廢料。在通常將生活垃圾M或其它廢料SR送入低溫干餾滾筒7的情況下，從該低溫干餾滾筒7排出的是低溫干餾殘余物SR和剩余的低溫干餾氣SG，這些排出物都可以按照公知的方式在一個公知的低溫干餾與燃燒設(shè)備中繼續(xù)處理。
標(biāo)號表1 氣體清洗器1a 可燃?xì)怏w輸入管道1b 清洗介質(zhì)輸入管道1c 冷凝液和純氣體的排出管道2 沉淀器2A 沉淀器主室2B 沉淀器副室2a、b 冷凝液排出管道3 水力旋流器3a 較輕組分的排出管道3b 較重組分的排出管道4 蒸餾裝置4a 揮發(fā)性組成部分的管道4b 非揮發(fā)性組成部分的管道5 溢流口6 純氣體的排出管道7 低溫干餾滾筒7a 低溫干餾氣管道8 燃?xì)馊紵? 熱交換器10 冷卻裝置11 分離裝置G 可燃?xì)怏wK 冷凝液R 純氣體U 多余冷凝液F 揮發(fā)性組成部分N 非揮發(fā)性組成部分P 泵M 生活垃圾SR 低溫干餾殘剩物SG 低溫干餾氣W 清洗介質(zhì)
權(quán)利要求
1.清洗可燃?xì)怏w(G)，尤其是低溫干餾氣(SG)的方法，由此氣體(G)受到清洗并作為純氣體(R)排出來，并且排出冷凝液(K)，其特征是，對冷凝液(K，U)蒸餾，使揮發(fā)性的組成部分(F)與純氣體(R)混合，而排出非揮發(fā)性的組成部分(N)。
2.按權(quán)利要求1的方法，其特征是，對非揮發(fā)性的組成部分(N)進(jìn)行低溫干餾或者燃燒掉，純氣體(R)作為燃?xì)鉃榉菗]發(fā)性組成部分(N)的低溫干餾或燃燒提供熱能。
3.按權(quán)利要求1或2的方法，其特征是，冷凝液(K)被分離成一個重組分和一個輕組分，氣體(G)用輕組分來清洗，而對重組分和多余的輕組分進(jìn)行蒸餾。
4.清洗可燃?xì)怏w(G)，尤其是低溫干餾(SG)的設(shè)備，包括一個氣體清洗器(1)，該氣體清洗器有一個氣體(G)的輸入管道(1a)，一個清洗介質(zhì)(W)的輸入管道(1b)和一個冷凝液(K)的排出管道(1c)，并且與一個已清洗氣體(純氣體)(R)的排出管道(6)相連，其特征是，冷凝液(K)的排出管道(1c)與一個蒸餾裝置(4)相連，從該蒸餾裝置(4)上引出一根揮發(fā)性組成部分(F)的管道(4a)和一根非揮發(fā)性組成部分(N)的管道(4b)，揮發(fā)性組成部分(F)的管道(4a)與已清洗的氣體(純氣體)(R)的排出管道(6)相連。
5.按權(quán)利要求4的設(shè)備，其特征是，非揮發(fā)性組成部分(N)的排出管道(4b)與一個低溫干餾裝置(7)和/或一個燃燒裝置相連。
6.按權(quán)利要求4或5的設(shè)備，其特征是，已清洗的氣體(純氣體)(R)的排出管道(6)與一個燃?xì)馊紵?8)相連。
7.按權(quán)利要求6的設(shè)備，其特征是，燃?xì)馊紵?8)與一個低溫干餾裝置(7)或者一個燃燒裝置相配置。
8.按權(quán)利要求5至7中之一的設(shè)備，其特征是，低溫干餾裝置(7)是一種低溫干餾與燃燒設(shè)備的一個低溫干餾滾筒。
9.按權(quán)利要求4至8中之一的設(shè)備，其特征是，冷凝液(K)的排出管道(1c)與一個沉淀器(2)相連，從沉淀器(2)的中部高度上引出氣體清洗器(1)的清洗介質(zhì)(W)輸入管道(1b)，從沉淀器(2)的底部引出多余冷凝液的排出管道(2a)，而從其上部引出已清洗氣體(純氣體)(R)的排出管道6)。
10.按權(quán)利要求9的設(shè)備，其特征是，多余冷凝液的排出管道(2a)與一個水力旋流器(3)相連，從該水力旋流器(3)上引出一根較輕組分的排出管道(3a)和一根較重組分的排出管道(3b)，排出管道(3a)匯入沉淀器(2)的上部，排出管道(3b)匯入沉淀器(2)的下部。
11.按權(quán)利要求10的設(shè)備，其特征是，沉淀器(2)有一個主室(2A)和一個副室(2B)，水力旋流器(3)的較重組分排出管道(3b)匯入到副室(2B)的下部中，副室(2B)有一個通入主室(2A)中的溢流口(5)并在下部與一個多余冷凝液(U)排出管道(2b)相連，該排出管道(2b)則與蒸餾裝置(4)相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種清洗可燃?xì)怏w(G)尤其是低溫干餾氣(SG)的方法和裝置，在此對氣體(G)進(jìn)行清洗并將其排出。冷凝液(U)被排出，并且該冷凝液(U)在一個蒸餾裝置(4)中進(jìn)行蒸餾。揮發(fā)性組成部分(F)與純氣體(R)相混合，由此提高了純氣體(R)的熱值。非揮發(fā)性組成部分(N)被排出，可以將該部分輸入一個低溫干餾滾筒(7)并在其中進(jìn)行低溫干餾，純氣體(R)可以用作低溫干餾滾筒(7)的燃?xì)狻?br> 文檔編號C10K1/02GK1085935SQ9311877
公開日1994年4月27日 申請日期1993年10月23日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月23日
發(fā)明者赫爾伯特·特拉茲, 格爾特·鮑姆加特爾 申請人:西門子公司