一種煤氣化灰水處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤氣化灰水處理方法,尤其是涉及一種氣流床煤氣濕法除渣的灰水處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在氣流床氣化爐中,煤與氣化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),可以把煤炭轉(zhuǎn)變?yōu)槿剂嫌脷饣蚧ず铣蓺?。目前常采用水煤漿為原料的德士古(Texaco)氣化爐工藝和采用干粉煤為原料的殼牌(Shell)氣化爐工藝。這兩種氣化工藝都可以安全穩(wěn)定運行,但其灰水處理方法仍存在一些問題需要解決。
[0003]從煤氣化爐產(chǎn)生的燃料用氣或合成用氣稱為粗煤氣,粗煤氣中含有大量的飛灰。目前比較成熟的粗煤氣凈化工藝是濕法凈化工藝,即采用水激冷并洗滌粗煤氣,以除去粗煤氣中的飛灰、酸性氣體,并且回收熱量。濕法凈化工藝產(chǎn)生大量的黑水。
[0004]目前采用的氣流床煤氣化灰水處理工藝流程如圖1所示,從氣化爐、洗滌塔等處來的黑水經(jīng)過高壓閃蒸、中壓閃蒸和真空閃蒸濃縮后,進入沉降槽。沉降槽上層清液稱為灰水,進入灰水系統(tǒng)。一部分灰水回用,一部分灰水進入污水處理裝置進行處理。回用灰水被閃蒸塔出來的蒸汽預(yù)熱后,進入洗滌塔和氣化爐。沉降槽下層濁液進入過濾裝置,分離出濾餅(氣化細渣)。閃蒸塔出來的蒸汽,加熱灰水或新鮮水后冷凝,冷凝水進入灰水系統(tǒng),不凝性氣體進入火炬系統(tǒng)。
[0005]中國專利公開號為 CN1513953A、CN1637118A、CN103205284A、CN102557315A、CN102336496A也介紹了一些煤氣化灰水處理方法。以上所有技術(shù)的共同點是黑水經(jīng)過2級或3級閃蒸后,都采用沉降器,通過添加絮凝劑進行沉降分離。沉降槽的上層清液,進入灰水系統(tǒng),循環(huán)利用;下層濁液,進入過濾系統(tǒng),分離出濾餅(氣化細渣)。
[0006]以上這些技術(shù)存在三個問題:
[0007]—是灰水中混入較多的漂珠。煤氣化飛灰由三部分組成,密度大于水的沉珠、不規(guī)則多孔炭粒和多孔鋁硅玻璃體。沉珠和炭粒密度大于水。而在多孔鋁硅玻璃體中,具有封閉性空穴的顆粒,能浮于水面,稱為漂珠。漂珠體積含量可達煤氣化飛灰體積總量的5-25%。
[0008]在沉降槽中,漂珠浮在液面上,很難被絮凝沉降下來,一些漂珠隨著上層的清液溢流而出,進入灰水系統(tǒng)。為減輕灰水中懸浮物對系統(tǒng)的影響,在灰水循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)置了過濾器。這樣就需要經(jīng)常清理過濾器,這需要耗費很大的人工。
[0009]二是氣化細渣中含有大量殘?zhí)?。在氣化爐中,由于煤氣化是不完全氧化,氣化時間又短,因此煤炭不能完全氣化,導(dǎo)致煤氣化細渣中含有15%以上的殘?zhí)俊_@不僅浪費了大量的煤炭資源,也限制了煤氣化細渣的利用。有的廠家為了降低氣化細渣的殘?zhí)亢?,將氣化細渣摻入氣化原煤中進行再燒,這不但會使氣化爐易于熄火,而且還將大量的無用灰渣反復(fù)加熱,浪費了能源。
[0010]三是加大了能耗。為了得到易于運輸和儲存的氣化細渣,灰水必須經(jīng)過沉降、過濾處理進行脫水,得到濾餅(氣化細渣),這需要消耗能源。如果想對氣化細渣進行殘?zhí)扛∵x的話,又需要添加大量的水到細渣中,這樣就浪費了能源。
[0011]中國專利公開號為CN203602571U提出將沉降槽后面的氣化細渣排料管與浮選入料桶連接,浮選回水入灰水罐。這種辦法浮選效果并不理想,浮選藥劑消耗較高,沒有經(jīng)濟性。該方法在赤天化金赤化工短暫運行后已經(jīng)停止使用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題與不足,本發(fā)明的目的在于提供一種煤氣化灰水處理方法,該方法有效的解決的了通過沉降槽及后續(xù)過濾裝置分離出的氣化細渣殘?zhí)亢扛吆突赜没宜衅轭w粒多,管道和過濾器容易堵塞的問題。
[0013]實現(xiàn)上述發(fā)明目的所采用的技術(shù)方法是,一種煤氣化灰水的處理方法本專利提供了一種灰水處理方法,它包含以下步驟:
[0014]I)閃蒸濃縮
[0015]氣化爐和洗滌塔排出來的黑水,經(jīng)過2級或3級閃蒸濃縮,回收熱量和分離酸性氣體;
[0016]2)黑水濃縮分離
[0017]經(jīng)過閃蒸濃縮后的黑水,進入濃縮機。濃縮機有兩個作用,一是濃縮黑水,以利于浮選;二是分離漂珠;
[0018]在濃縮機內(nèi),漂珠上浮,其它成分因密度大于水而下沉,使黑水分為2層、上層是漂珠漿料,下層是濃縮黑水。濃縮黑水從下部進入浮選機;漂珠漿料從上部溢流而出,進入漂珠提取機,經(jīng)處理后得到脫水漂珠和清液,清液進入灰水系統(tǒng)或沉降槽;
[0019]濃縮機采用圓筒錐底的深錐濃縮機,內(nèi)設(shè)轉(zhuǎn)動耙;
[0020]控制黑水在濃縮機中的停留時間,可以控制從濃縮機底部出來的濃縮黑水濃度在20% -40%。根據(jù)實驗,黑水在濃縮器內(nèi)停留時間大于3分鐘,大部分漂珠可以上浮溢流而出;
[0021 ] 漂珠分離出來后,可以減輕后續(xù)沉降槽內(nèi)黑水的處理難度,也可以減輕灰水系統(tǒng)的結(jié)垢和堵塞狀況;
[0022]3)浮選殘?zhí)?br>[0023]從濃縮機下部出來的濃縮黑水,進入浮選裝置,進行殘?zhí)糠蛛x。浮選出的殘?zhí)?,可以摻入氣化爐原料煤中回用,也可以作為燃料或者活性炭原料外送。
[0024]采用機械攪拌式浮選機進行殘?zhí)糠蛛x。機械攪拌式浮選機的核心部件是由定子和轉(zhuǎn)子組成的機械攪拌部分。當攪拌裝置強烈旋轉(zhuǎn)時,在定子和轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生一個負壓區(qū),黑水通過給料管被吸入定子和轉(zhuǎn)子之間,同時空氣也被吸入到這一空間。由于攪拌產(chǎn)生的小氣泡,將殘?zhí)扛∵x出來。
[0025]4)沉降過濾
[0026]浮選尾砂漿,也就是分離了漂珠和殘?zhí)康暮谒?,進入沉降槽。沉降槽的上層清水溢流進入灰水罐,沉降槽的下層濁液進入過濾系統(tǒng)進行脫水。過濾機得到的灰水經(jīng)過脫氧后回用,而產(chǎn)生的氣化細渣(濾餅),可用于建材生產(chǎn)、筑路或做為填充料。這一步驟與現(xiàn)有工藝不同的是,本工藝處理的物料是已經(jīng)分選了漂珠和殘?zhí)康臐嵋骸?br>[0027]本發(fā)明的灰水處理工藝如圖2所示。采用這種方法,可以降低氣化細渣的殘?zhí)亢?,降低循環(huán)灰水中的懸浮顆粒,節(jié)約能源。
【附圖說明】
[0028]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的煤氣化灰水的處理方法的工藝流程圖;
[0029]圖2為本發(fā)明的煤氣化灰水的處理方法的工藝流程圖;