[發明專利]粉煤氣化過程中渣水處理裝置及方法

有效

• 申請號: 201210179802.4
• 申請日: 2012-06-02
• 公開（公告）號: CN103446781A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 潘凡峰;張毅釤;汪雍;陳墨慶
• 申請（專利權）人: 新煤化工設計院（上海）有限公司
• 主分類號: B01D21/02
• 分類號: B01D21/02;B01D21/26
• 代理公司: 上海大邦律師事務所 31252
• 代理人: 于曉菁

技術領域

本發明涉及渣水處理技術領域，特別是涉及一種粉煤氣化過程中渣水處理裝置及方法。

背景技術

現在國內煤氣化工藝主要分為水煤漿氣化和干粉煤氣化兩種，分別以德士古爐和氫化爐等為代表。兩種工藝在渣水處理方面的現有技術基本相同，故以德士古技術中的渣水處理技術做背景技術介紹。德士古氣化渣水系統包括黑水處理與灰水循環。黑水為氣化爐、洗滌塔或水洗塔、熱水塔去閃蒸裝置的水。灰水為黑水澄清處理后的清水。渣水系統運行得正常與否，直接影響到整個系統能否長期安全穩定運行。

國內擁有十多套德士古水煤漿加壓氣化裝置，其渣水處理技術也是大同小異：從氣化爐和碳洗塔排出的高溫黑水減壓后進入高壓閃蒸器，閃蒸出大部分溶解的合成氣，高壓閃蒸器閃蒸出的高壓氣體經過灰水加熱器回收熱量之后，通過氣液分離器分離冷凝液，然后進入變換工段汽提塔。含塵液體再經低壓閃蒸器閃蒸出的低壓氣體溫度約120℃，直接送至洗滌塔給料槽作脫氧熱源。再經過真空閃蒸，真空閃蒸出的氣體，經真空閃蒸冷凝器冷凝后由蒸汽噴射泵及真空泵抽出進入分離器，氣體放空，冷凝水可作為系統水。渣水被濃縮后進入澄清槽，水中加入絮凝劑使其加速沉淀。澄清槽上部清水溢流至灰水槽，由灰水泵送至洗滌塔給料槽，少量灰水排往廢水處理系統。澄清槽底部的細渣漿經泵抽出送往過濾機給料槽，由過濾機給料泵加壓后送至真空過濾機脫水，渣餅由汽車運出廠外。

上述方法中在使用兩道閃蒸處理去除渣水中溶解的CO、CO₂和NH₃等氣體后，采用單純重力沉降方式去除渣水中的固體。此種重力沉降方式沉降速率受固體顆粒物理性質的影響，通常沉降速率較小。同時，固體顆粒的去除率也相對較低。為了提高處理率，必須加入大量的絮凝劑，造成處理成本增加。雖然煤氣化處理過程中對系統冷卻水等回用水的水質要求并不非常嚴格，但仍有必要對水處理，特別是固體顆粒去除等步驟所采用的技術進行改進，以達到提高渣水中污染物（主要為固體顆粒）去除率，加快沉降去除速率，并盡可能降低成本的目的。

現有技術在經過閃蒸后主要使用澄清槽進行單純重力沉降實現固液分離，其主要缺陷在于此種重力沉降方式受渣水物理性質及渣水中固體顆粒的性狀影響較大，特別是小顆粒物質在水中容易形成懸浮層，導致去除率較低，固液分離效果不理想，從而影響之后的灰水回用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種粉煤氣化過程中渣水處理裝置及方法，能夠大幅提高污染物的去除率并減少水力停留時間。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種粉煤氣化過程中渣水處理裝置，包括斜板斜管沉淀池和旋流沉砂池，所述斜板斜管沉淀池的入口與進水管相連，出口與出水堰相連，所述出水堰與所述旋流沉砂池的進水渠相連，所述旋流沉砂池的出水渠與出水管連通；所述旋流沉砂池底部設有葉輪；所述旋流沉砂池底部中心下方設有集砂斗，所述旋流沉砂池還與砂水分離器相連，所述葉輪在驅動電機的作用下旋轉。

所述斜板斜管沉淀池中的斜板斜管以傾角45°~60°安裝。

所述斜板斜管沉淀池中的斜管的管徑為25-35mm，長度不小于50cm。

所述進水渠的坡度為0.02-0.08。

所述進水渠的坡度為0.042-0.064。

所述進水渠以所述旋流沉砂池切線方向與旋流沉砂池相連。

所述驅動電機設置在所述旋流沉砂池的上方。

所述驅動電機的輸出軸上還設有減速器。

所述砂水分離器通過管道與排砂泵相連。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：還提供一種粉煤氣化過程中渣水處理方法，包括以下步驟：

（1）對渣水進行高壓閃蒸和真空閃蒸；

（2）通過進水管將經過兩級閃蒸的渣水送入斜板斜管沉淀池中進行沉砂處理；

（3）斜板斜管沉淀池的上層清液經出水堰進入旋流沉砂池的進水渠，水流經過進水渠切向流入旋流沉砂池，水流在旋流沉砂池中形成渦流，水中的砂粒在離心力作用下貼向池壁，并沿池壁下落到池底的集砂斗中；

（4）旋流沉砂池中的上層清液沿著出水渠流至出水管流向灰水槽。

所述步驟（2）中水流向上流經斜板斜管，流速8-14mm/s。

所述步驟（3）中水流在旋流沉砂池中形成渦流時在旋流沉砂池內旋轉兩圈，停留1分鐘。

有益效果

由于采用了上述的技術方案，本發明與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果：