[發明專利]一種氣流床煤氣化細渣黑水多能量場協同高效脫水方法

在審

• 申請號: 202010142896.2
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111392811A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 郭凡輝;張一昕;武建軍;郭旸;劉虎;李健;蔣立翔;胡祥紅
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30;F26B17/02;F26B5/04;F26B5/14;F26B23/10;F26B25/04;F23J15/06
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳國強

本發明公開了一種氣流床煤氣化細渣黑水多能量場協同高效脫水方法，包括以下步驟：將從氣化爐獲得的氣化細渣經過文丘里洗滌器處理獲得黑水，黑水在濃縮池內濃縮；將黑水通過泵送到真空力場脫水系統，經脫水獲得濾餅；將濾餅通過皮帶機輸送到振動和壓力耦合力場脫水系統進行進一步脫水；將濾餅通過皮帶機輸送到熱煙氣干燥系統進一步脫水，濾餅和熱煙氣進行熱交換進一步脫水；將真空力場脫水系統脫除的水混入到工廠水中循環使用；將熱煙氣干燥系統獲得的濾餅輸送到動力鍋爐工段與原煤摻燒脫碳。本發明最終獲得能夠滿足運輸和粉體化的低水分濾餅，減少濾餅填埋帶來的土壤和地下水污染問題，同時實現煤系固廢資源高效與潔凈化利用。

技術領域

本發明涉及一種氣化細渣黑水的脫水方法，特別是涉及一種氣流床煤氣化細渣黑水多能量場協同高效脫水方法。

背景技術

煤炭在我國國民經濟和社會發展中具有重要的戰略地位，是世界重要的一次能源占比27.62％。氣化技術是煤炭高效清潔轉化的核心技術之一，在現代煤化工生產中，煤制化學品、煤制天然氣、煤制液體燃料、IGCC等工藝過程均以煤氣化為源頭。中國用于氣化產業消耗煤炭超過250Mt，煤基固廢已成為我國工業固廢的最主要來源之一。目前大規模的氣化裝置多采用水煤漿或粉煤氣流床氣化技術，產生的廢渣由兩部分組成，一部分是從爐底排出的粗渣，另一部分是煤氣帶出的細顆粒爐渣——細渣，氣化細渣的占比約50％，含碳量高達25～60％(與氣化效率有關)。為了脫除煤氣中的細渣，現有工藝多采用循環水洗滌，洗滌后的水中含有煤炭高溫氣化過程釋放的重金屬離子、酚類、氰化物等污染物。

目前，經絮凝后的氣化細渣漿料采用真空濾布過濾機脫水處理，得到含水量高達50～60％的細渣濾餅，而現有細渣的主要處理方式是人工填埋，給環境造成巨大的污染。預計到2021年我國每年將至少產生80Mt煤氣化細渣，這將成為制約煤炭可持續清潔利用的瓶頸。因此，獲得一種高效的氣化細渣黑水方法是迫在眉睫的科學問題。利用熱能通過蒸發干燥的方式能夠降低飛灰中的水分含量，但是會消耗大量的能量，能效比低，開發高效、低能耗的氣化細渣干燥技術具有重要的意義。氣化細渣顆粒細小，孔隙發達，比表面積大，且有較多O-Si鍵，脫水困難，因此可根據其特性配入相應的協同能量場脫水以獲得低水分濾餅。考慮溫度場、壓力場、真空力場和振動力場等能量本身的特性，結合物料的持水特征，對脫水能量進行梯級輸入、排序和配合，最終實現氣化細渣黑水高效脫水。

綜上所述，我國對固體廢棄物的無害化處理要求日益嚴格，不能夠對濾餅進行妥善處理的煤氣化企業將難以生存，市場對煤氣化黑水高效脫水的技術需求將日益迫切。若能夠實現氣化細渣黑水高效脫水，獲得滿足運輸和粉體化的低水分濾餅，同時獲得潔凈度高的過濾水，這將為煤氣化產業的固廢處理提補充技術方案，為煤炭高效和可持續發展提供借鑒。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，本發明的目的是提供一種氣流床煤氣化細渣黑水多能量場協同高效脫水方法，以解決現有細渣黑水脫水效率低和濾餅水分含量高的問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種氣流床煤氣化細渣黑水多能量場協同高效脫水方法，包括以下步驟：

步驟a，將從氣化爐獲得的氣化細渣經過文丘里洗滌器處理獲得黑水，黑水在濃縮池內濃縮，為后續的脫水處理提供原料；

步驟b，控制黑水中氣化細渣的質量含量至預設值，將黑水輸送到脫水工段；

步驟c，將黑水通過泵送到真空力場脫水系統，經脫水獲得濾餅；

步驟d，將步驟c得到的濾餅通過皮帶機輸送到振動和壓力耦合力場脫水系統進行進一步脫水；

步驟e，將步驟d得到的濾餅通過皮帶機輸送到熱煙氣干燥系統進一步脫水，濾餅和熱煙氣進行熱交換進一步脫水；

步驟f，將真空力場脫水系統脫除的水混入到工廠水中循環使用；