[發(fā)明專利]閃蒸-沉降-沸騰床分離組合型煤氣化黑水凈化方法與裝置

在審

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• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112624472A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設計）人: 呂文杰;劉冰;汪華林;陳建琦;馬紅鵬;馬世浩;黨志宏;胡斌;紀玉杰
• 申請（專利權(quán)）人: 華東理工大學
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F103/34
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 項丹

1.一種閃蒸-沉降-沸騰床分離組合型煤氣化黑水凈化方法，該方法包括以下步驟：

(i)對煤氣化黑水進行閃蒸處理，使煤氣化黑水中部分有害氣體解析，同時對煤氣化黑水進行提濃及熱量回收；

(ii)將經(jīng)閃蒸處理的煤氣化黑水送至沉降槽，沉降分離后底部濃縮懸浮物去往真空壓濾系統(tǒng)，沉降槽上層清液為煤氣化灰水，仍含少量懸浮物，進入灰水槽；

(iii)將煤氣化灰水從灰水槽抽出，送至沸騰床分離器以深度脫除煤氣化灰水中的微細顆粒物；

(iv)將經(jīng)沸騰床分離器凈化后的煤氣化灰水送至除氧器脫氧，經(jīng)換熱處理后的低壓灰水經(jīng)過加壓成為高壓灰水，再經(jīng)過高壓蒸氣加熱后送往煤氣化工段循環(huán)使用；以及

(v)沸騰床分離器運行一段時間至壓差為0.3MPa后，通過煤氣化灰水和氮氣混合后反向進料對沸騰床分離器的分離媒質(zhì)進行再生。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(i)中，所述煤氣化黑水的工作溫度為200～250℃，固體懸浮物含量為1～10g/L，固體顆粒的平均粒徑為0.5～100μm；煤氣化黑水依次進入蒸發(fā)熱水塔、二級閃蒸罐以及真空閃蒸罐進行三級閃蒸處理。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(ii)中，經(jīng)過沉降槽沉降分離后，煤氣化黑水中的固體懸浮物含量降至200mg/L以下。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(iii)中，經(jīng)過沸騰床分離器深度凈化后，煤氣化黑水中的固體懸浮物含量降至20mg/L以下。

5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在步驟(iv)中，煤氣化灰水與二級閃蒸罐頂部的氣相直接接觸換熱。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(v)中，對沸騰床分離器的分離媒質(zhì)進行再生，釋放其過濾截留的微細固體顆粒，并隨再生用煤氣化灰水從沸騰床分離器側(cè)壁近頂部排污口送至緩沖沉降罐，其中，所述沸騰床分離器的再生廢氣經(jīng)緩沖沉降罐內(nèi)部的旋流脫液罐脫除其中的水分后，去往廢氣處理單元；再生廢液經(jīng)緩沖沉降罐沉降后，下層顆粒物漿液去后續(xù)濃縮系統(tǒng)作進一步脫水。

7.如權(quán)利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述沸騰床分離器為間歇操作，運行至壓差為0.3MPa時，手動或自動切換至再生工況，灰水槽中煤氣化灰水從沸騰床分離器底部通入，以及進一步的，同時通入氮氣或蒸汽使其分離媒質(zhì)充分流化至沸騰狀態(tài)，對其進行清洗再生。

8.一種閃蒸-沉降-沸騰床分離組合型煤氣化黑水凈化裝置，該裝置包括：

串聯(lián)的蒸發(fā)熱水塔(1-1)、二級閃蒸罐(1-2)和真空閃蒸罐(1-3)，用于進行步驟(i)對煤氣化黑水進行閃蒸處理，使煤氣化黑水中部分有害氣體解析，同時對煤氣化黑水進行提濃及熱量回收；

與真空閃蒸罐(1-3)連接的沉降槽(1-5)，以及與沉降槽(1-5)連接的灰水槽(1-6)，用于進行步驟(ii)將經(jīng)閃蒸處理的煤氣化黑水送至沉降槽，沉降分離后底部濃縮懸浮物去往真空壓濾系統(tǒng)，沉降槽上層清液為煤氣化灰水，仍含少量懸浮物，進入灰水槽；

與灰水槽(1-6)連接的沸騰床分離器(1-7)，用于進行步驟(iii)將煤氣化灰水從灰水槽抽出，送至沸騰床分離器以深度脫除煤氣化灰水中的微細顆粒物；以及

與沸騰床分離器(1-7)連接的除氧器(1-8)，用于進行步驟(iv)將經(jīng)沸騰床分離器凈化后的煤氣化灰水送至除氧器脫氧，經(jīng)換熱處理后的低壓灰水經(jīng)過加壓成為高壓灰水，再經(jīng)過高壓蒸氣加熱后送往煤氣化工段循環(huán)使用。

9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括：

與沸騰床分離器(1-7)連接的緩沖沉降罐(1-9)，用于對沸騰床分離器再生液進行緩沖沉降，繼而去往后續(xù)固體濃縮系統(tǒng)；以及

與真空閃蒸罐(1-3)和沉降槽(1-5)連接的真空分離罐(1-4)，用于對來自真空閃蒸罐(1-3)的液相進行冷卻分離后送入沉降槽(1-5)。

10.如權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于，所述沸騰床分離器為多臺并聯(lián)，在一臺沸騰床分離器進行再生操作時，并聯(lián)的其他沸騰床分離器仍處于運行狀態(tài)且單臺運行流量在操作范圍內(nèi)提升；所述沸騰床分離器內(nèi)部分離媒質(zhì)為顆粒濾料的多尺寸多形狀組合。