[發(fā)明專利]黑水處理系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210093445.X
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN102688605A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: V·沙
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): B01D3/06
• 分類號(hào): B01D3/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強(qiáng);楊炯

技術(shù)領(lǐng)域

本申請和得到的專利大體涉及合成氣的生產(chǎn)，并且更具體而言，涉及用于以減小的寄生能量損失來處理和再循環(huán)合成氣的生產(chǎn)所產(chǎn)生的黑水流的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

通過在部分氧化過程中使含碳燃料起反應(yīng)，可在氣化反應(yīng)器中產(chǎn)生一般所描述的合成氣體或合成氣。然后可將合成氣發(fā)送到許多洗滌器，以從中移除污染物和細(xì)粒。具體而言，合成氣可包含硫化氫、氨、氰化物、苯酚、多種鹵素，以及呈碳、灰、煤、痕量金屬等形式的顆粒。為了使氣化過程在經(jīng)濟(jì)和環(huán)境上可行，必須以滿意的方式處置這些污染物和細(xì)粒。

在整體氣化過程中需要使用大量的水。具體而言，可在氣化反應(yīng)器中使用水來使合成氣驟冷。另外，還可在洗滌器中使用水來移除細(xì)粒。在洗滌器中使用的水可成為所謂的“黑水”，因?yàn)楸惶肌⒒业任廴尽：谒€可在其中包含可溶氣體。黑水可在其中按重量計(jì)具有大約百分之五(5％)至大約百分之十(10％)的懸浮固體，并且可具有大約300攝氏度或更高的初始溫度。

清潔和再循環(huán)這種黑水的已知技術(shù)一般包括使用閃蒸系統(tǒng)。這種閃蒸系統(tǒng)可包括定位成級(jí)的許多閃蒸鼓，從高壓至低壓至低真空以及至高真空。真空級(jí)不僅幫助移除溶解氣體，而且還幫助冷卻黑水。可將來自閃蒸系統(tǒng)的黑水發(fā)送到重力沉降器。可在重力沉降器中移除細(xì)粒和再循環(huán)凈水。然后可發(fā)送來自重力沉降器的固體用于研磨，以制備漿料，漿料可被饋送給氣化器，并且在氣化器中燃燒。

使用高達(dá)大氣壓的閃蒸鼓可為經(jīng)濟(jì)的，因?yàn)椴恍枰~外的能量來移除溶解的氣體。但是，在真空條件中使用閃蒸一般需要有顯著的能量需求和維護(hù)要求的大型裝備。具體而言，這種真空系統(tǒng)需要大量的能量，因?yàn)殚W蒸鼓不僅移除溶解的氣體，而且還移除相當(dāng)大量的水蒸氣。因此可能需要高的冷卻水消耗來使水蒸氣冷凝。這個(gè)水和能量消耗總體上被認(rèn)為是動(dòng)力裝置上的寄生損失。

因此期望有一種改進(jìn)的黑水處理和再循環(huán)系統(tǒng)和方法。優(yōu)選地，這樣的改進(jìn)的系統(tǒng)和方法可處理和再循環(huán)由氣化器等產(chǎn)生黑水，而不需要在使用真空條件的已知閃蒸系統(tǒng)中出現(xiàn)的大型裝置和高的能量需求。

發(fā)明內(nèi)容

本申請和得到的專利因而提供了一種用于黑水流的黑水處理系統(tǒng)。該黑水處理系統(tǒng)可包括一個(gè)或多個(gè)非真空閃蒸鼓和洗滌冷卻器。該洗滌冷卻器可包括在其中具有氮管和氮流的水路徑。

本申請和得到的專利進(jìn)一步提供了一種處理黑水流的方法。該方法可包括以下步驟：將黑水流閃蒸到大氣壓；將氮流插入到黑水流中，以攪動(dòng)黑水流，以及除去黑水流中的溶解的氣體；以及間接地冷卻黑水流。

本申請和得到的專利進(jìn)一步提供了一種用于黑水流的黑水處理系統(tǒng)。該黑水處理系統(tǒng)可包括高壓閃蒸鼓、大氣壓閃蒸鼓和洗滌冷卻器。該洗滌冷卻器可包括在其中具有氮管和氮流的水路徑。

在審閱結(jié)合若干附圖和所附權(quán)利要求而得到的以下詳細(xì)描述之后，本申請和得到的專利的這些和其它特征與改進(jìn)將對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員變得顯而易見。。

附圖說明

圖1是具有使用多個(gè)閃蒸鼓的閃蒸系統(tǒng)的已知黑水處理系統(tǒng)的示意圖。

圖2是如可在本文中描述的黑水處理系統(tǒng)的示意圖。

圖3是如可用于圖2的黑水處理系統(tǒng)的洗滌冷卻器的示意圖。

部件列表

10黑水處理系統(tǒng)

15閃蒸系統(tǒng)

20高壓閃蒸鼓

25低壓閃蒸鼓

30低真空閃蒸鼓

35高真空閃蒸鼓

40回水流

45重力沉降器

50細(xì)粒

55凈水

100黑水處理系統(tǒng)

110黑水流

120閃蒸系統(tǒng)

125非真空閃蒸鼓

130高壓閃蒸鼓

140大氣壓閃蒸鼓

150洗滌冷卻器

160水路徑

170水進(jìn)入端口

180水離開端口

190重力沉降器

200氮管

210氮流

220管孔口

230水套

240冷卻水供應(yīng)端口

250冷卻水離開端口

260伸長形狀

270氮出口

280經(jīng)洗滌的流

290細(xì)粒

300凈水

具體實(shí)施方式