[發明專利]煤氣化濾餅深度脫水的處理方法及其系統裝置

在審

• 申請號: 201811293414.2
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109179962A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 匡建平;盧宇飛;劉崇國;曲獻偉;劉水剛;雷志天;姚敏;徐美良;郭中山;陳平生;黃斌;張鎵鑠;張亞寧;夏支文
• 申請（專利權）人: 寧夏神耀科技有限責任公司;上海復潔環保科技股份有限公司
• 主分類號: C02F11/147
• 分類號: C02F11/147;C02F11/13;C02F11/121;C02F103/34
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 楊芳

本發明提供了一種煤氣化濾餅深度脫水的處理方法及其系統裝置，屬于煤氣化領域。本發明的方法首先通過入料泵的正壓來脫水，再通過隔膜膨脹擠壓進一步降低濾餅水分，最后向加熱板內通入循環熱水對濾餅加熱，同時對濾餅腔室抽真空，使其內部形成負壓，降低水的沸點，濾餅中的水分隨之沸騰汽化，濾餅含水率得到進一步降低。采用本發明的方法和裝置可以使煤氣化濾餅含水率降低至20～35%，在濾餅外運量、渣場容積、濾液回收、設備節能等方面均具有較大的經濟效益。

技術領域

本發明屬于煤氣化領域，尤其是涉及一種煤氣化濾餅深度脫水的處理方法及其系統裝置。

背景技術

目前煤氣化工藝中，黑水處理系統產生的濾餅的一般處理方法是通過袋式真空過濾機脫水，然后運到渣場填埋。濾餅過濾工段存在的主要問題包括：沉降槽底流濃度偏低，一般濃度在5%左右，因此會攜帶大量的水進入帶式真空過濾機，不利于過濾效率的提升；帶式真空過濾機脫水后的濾餅含水率過高（在60%左右），濾餅不成型且仍有流動性，濾餅轉運過程中跑冒滴漏嚴重，造成運輸沿線污染，尤其是進入冬季易造成路面結冰、濾渣凍結成團塊，影響卸車作業；由于殘渣水分過高，不易堆高，影響渣場的庫容量，且易造成滑坡、潰壩現象，形成安全隱患；如果將濾餅在渣場自然晾干，時間長且產生揚塵，對環保有影響；特別是對于4.0Mt/a煤炭間接液化項目來說，需要配備幾十臺過濾設備，工藝能耗非常高。

煤氣化黑水沉降槽底流濃度低、顆粒粒徑小，且顆粒屬于多孔式結構，內在水分高，物料的過濾和干燥難度高，普通的濾餅過濾設備和工藝無法進一步降低濾渣水分，處理效果欠佳。目前常規做法為采用帶式真空過濾機進行處理，該工藝是通過真空系統吸收附著在濾餅層上含有高濃度水分的氣化細灰中的水分，并形成濾餅。該工藝存在以下缺陷：一是濾餅層與大氣直接接觸，真空度較低，耗能較高；二是脫水過程不存在相變，細灰孔道中的水分很難脫除，造成氣化細灰經過真空過濾機處理后，水分仍然保持在60%左右。為了進一步降低細灰中的含水量，有企業嘗試采用臥螺離心機進行氣化細灰的脫水處理，在離心力的作用下，臥螺離心機對水分的分離相對帶式真空過濾機效率更高一些，但由于脫水過程中沒有相變產生，細灰孔道中的水分很難進一步脫除。

嘗試了真空過濾、離心脫水的方法后，因其效果并不理想，很多企業意識到，如果進一步降低細灰中的水分，必須產生水相變才能徹底解決細灰脫水的問題。因此，有企業嘗試采用管式干燥機進行深度脫水的方法，該工藝主要方法為加熱蒸汽走管內，經過真空過濾機處理后含60%水分的濾餅直接走管式干燥機的殼層，通過管壁熱源加熱濾餅，并蒸發濾餅中的水分。該工藝存在以下缺陷：一是進料困難，濾餅很難輸送，通常采用的螺旋給料機經常發生堵塞現象；二是濾餅經過加熱蒸發后，蒸汽夾帶著細灰顆粒進入蒸汽冷凝系統，造成冷凝系統堵塞，很難實現穩定生產；三是該方法的能耗高、投資費用較高。

發明內容

本發明的目的是提供一種效率高、節能環保的煤氣化濾餅深度脫水的處理方法及其系統裝置。

本發明的煤氣化濾餅深度脫水的處理方法包括以下步驟：

步驟一、取沉降槽底流的沉降物料，沉降物料的含固率為5～20%，粒徑為100～500μm的物料顆粒占比≥80%，向沉降物料中投加絮凝劑，攪拌均勻；

步驟二、用入料泵將沉降物料送入加熱板和隔膜板之間的物料截留區，進料壓力為0.6～1.0MPa，進料過濾時間為10～25min，進料溫度為50～70℃，在入料泵的正壓作用下，物料在截留區脫水形成濾餅；所述加熱板內腔設有循環熱水管路，所述隔膜板與物料截留區相接的側面上設有可膨脹的隔膜；

步驟三、向隔膜板的隔膜腔內注入0.8～1.2MPa的高壓水，使隔膜膨脹并擠壓濾餅，受擠壓的濾餅進一步脫水，濾餅擠壓脫水時間為5～10min；

步驟四、向加熱板內腔充入70～90℃的循環熱水對濾餅加熱，加熱時間為30～60min，同時開啟真空泵對濾餅腔室抽真空，使其內部形成負壓，降低水的沸點，濾餅中的水分沸騰汽化，制得含水率為20～35%的濾餅；