一种高效煤气化黑水沉淀分离装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高效煤气化黑水沉淀分离装置，包括壳体、斜板组合装置、絮凝剂混合搅拌罐、絮凝反应搅拌罐、助排搅拌装置、助排搅拌耙架；絮凝剂混合搅拌罐和絮凝反应搅拌罐分别安装有可调速搅拌器，絮凝剂混合搅拌罐和絮凝反应搅拌罐连通，并连通于壳体内部；物料与絮凝剂在混合搅拌罐混合，后经絮凝反应搅拌罐流入壳体内的斜板组合装置进行浅层沉降；壳体的下部为浓缩物收集区，助排搅拌耙架设于浓缩物收集区内，助排搅拌装置传动连接于助排搅拌耙架；斜板组合装置的上部设有澄清水溢流槽，澄清水溢流槽与壳体的外部相通。本实用新型专利技术在絮凝处理低浓度、低比重，含细粒、微细粒物料时，能大幅提高该类物料浓缩比，提高物料净化、澄清效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高效煤气化黑水沉淀分离装置
本技术涉及低浓度、低比重，含有细粒、微细粒物料絮凝沉降固液分离领域，具体涉及一种高效煤气化黑水沉淀分离装置。
技术介绍
煤化工属于高耗水产业，以气流床煤气化装置产生的含灰渣黑水一般通过黑水澄清系统进行澄清，澄清分离灰渣后的黑水不仅能降低污水处理装置的负荷，还能实现大部分澄清水在工艺装置中循环回用，达到节水减排目的。通常澄清黑水浓缩后浓度为15-25％，浓缩比要求高达10至20，循环澄清水中含固量一般≤100×10-6，而这类黑水由于浓度低(1-2％)，灰渣比重小(1.2-2.5)、粒度细(50-80％<0.05mm)，自然沉降速度慢，需添加絮凝剂将灰渣絮凝成大絮团增大沉降速度，提高澄清效率。但从实际运行效果看，不同的气化技术受煤质、气化炉气化效果及澄清装置结构运行等诸多因素影响，在气化装置循环利用的澄清水中，含固量往往会超过设计值100×10-6-500×10-6，对管道、设备存在一定的磨损与腐蚀，不利于实现澄清水回收利用的最大化，还会增加设备维护成本，极大影响煤气化装置长周期连续稳定运行。目前，现有的黑水澄清设备又称为澄清槽、澄清池、沉降槽、沉淀池等，是进行黑水澄清处理的关键设备，是一种将絮凝反应过程与澄清分离过程综合于一体的澄清设备，主要有传统平流式和斜板式(或斜管式)两种。现使用的斜板式(或斜管式)黑水澄清槽属于典型的浅层沉淀，其基于处理污水的DENSADEG高密度沉淀池发展而来，相比平流式有较大改进。尽管结构上有较大优化改进，但澄清工艺与结构仍存在着诸多缺点和问题，如絮凝剂混合搅拌时间按给排水污水絮凝常规经验值选取，针对该类渣水物料粒度性质与絮凝沉降特性选型不强；絮凝剂混合搅拌强度参数固定，设备搅拌操控性不足；絮凝反应区采用平行折返结构，尽管构造简单、管理方便，但物料絮凝过程与反应停留时间过长，物料絮凝效果不稳定，而且池子大、安装维修较困难，折板费用较高；斜板澄清区采用短板式(1m左右)，针对渣水物料絮凝沉降特性与浅层沉降原理作用发挥不充分。以上结构造成絮凝效率低、结构紧凑性差、设备占地面积大、澄清槽转耙机体大转速低、槽体密封面大、运转能耗高、投资大等多种问题。传统矿物加工领域的斜板浓密机或高效斜板浓密机也可用于此类物料絮凝浓密、澄清，能有一定效果，但系统本体结构无针对此类煤气化物料专门设计的高效絮凝剂混合与絮凝反应装置结构。研究表明，在物料絮凝沉降中絮凝混合与絮凝反应占据重要控制影响因素，混合阶段要使投入的混凝剂迅速均匀地分散到料浆中，快速混合要求有快速而剧烈的水力或机械搅拌作用，一般在几秒短时间内即可完成；絮凝反应阶段，要求已脱稳的颗粒主要以同向絮凝逐渐增大成具有良好沉降性能的絮凝体，因此絮凝反应阶段搅拌强度和水流速度应随着絮凝体的增大而逐渐降低，避免已聚集的絮凝体被打碎而影响絮凝沉淀效果。同时，由于絮凝反应是一个絮凝体逐渐增大的慢速过程，如果混凝反应后需要絮凝体增长到足够大的颗粒尺寸通过沉淀去除，需要保证一定的絮凝作用时间，而机械搅拌是提高同向絮凝效率的较好措施。现有传统斜板浓密机或高效斜板浓密机设备顶部采用开放结构，无密封装置，在高温及含有易挥发有毒有害气体的灰渣黑水环境不能使用。斜板浓密机或高效斜板浓密机底流浓缩区多采用自流排放，多无具有搅拌及升降为一体的助排搅拌装置。研究表明细粒微细粒物料沉淀后的絮团形成浓相层，其仅靠自身重力很难将絮团间的水挤压出来，而且过程漫长效率不高；同时，由于该类物料粒度分布不均匀，高比重粗粒物料易沉积堵管，而且易使浓缩区浓度排放不均匀。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术旨在提供一种高效煤气化黑水沉淀分离装置，在絮凝处理低浓度、低比重，含细粒、微细粒物料时，能大幅提高该类物料浓缩比，提高物料净化、澄清效率，成为具有结构紧凑、操控性能强、设备占地面积小的煤气化装置高效黑水斜板沉淀分离系统。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种高效煤气化黑水沉淀分离装置，包括壳体和斜板组合装置、絮凝剂混合搅拌罐、絮凝反应搅拌罐、助排搅拌装置和助排搅拌耙架；所述絮凝剂混合搅拌罐和絮凝反应搅拌罐均设于所述壳体的外部且分别安装有可调速搅拌器；所述絮凝剂混合搅拌罐连通于所述絮凝反应搅拌罐，且设有物料和絮凝剂添加口，所述絮凝反应搅拌罐连通于所述壳体内部；所述斜板组合装置设于所述壳体内部，絮凝物料从絮凝反应搅拌罐流入所述壳体内后排至所述斜板组合装置；所述壳体的下部为浓缩物收集区，所述助排搅拌耙架设于所述浓缩物收集区内，所述助排搅拌装置传动连接于所述助排搅拌耙架；所述壳体的底部设有排料口；所述斜板组合装置的上部设有澄清水溢流槽，所述澄清水溢流槽与壳体的外部相通。进一步地，所述壳体的顶部设有密封结构。进一步地，所述絮凝剂混合搅拌罐和絮凝反应搅拌罐设于所述壳体的外部的顶部或侧部的上部，所述絮凝剂混合搅拌罐采用下进上出的进料和出料方式，絮凝反应搅拌罐采用上进下出的进料和出料方式。进一步地，所述搅拌器为可调速搅拌器，主要由变频电机、减速机和搅拌机构组成，所述变频电机通过减速机连接于搅拌机构。进一步地，所述絮凝反应搅拌罐的排料口对应所述斜板组合装置的顶部的中心位置，高差不足时可以连接斜板组合装置底部对应壳体位置。进一步地，所述絮凝反应搅拌罐通过排料管道连通于所述壳体的内部，所述排料管道上安装有电动阀。进一步地，所述壳体上与浓缩物收集区对应的位置设置有与外部相通的取样口。进一步地，所述浓缩物收集区的上部呈圆柱状，下部呈倒锥形。进一步地，所述密封结构上设有与所述壳体内部相通的仪表仪器接口和观察口。进一步地，所述助排搅拌装置包括传动装置和传动杆，所述传动装置包括搅拌行走电机、升降电机和对应的减速机构，传动装置传动连接于所述传动杆，传动杆连接于所述助排搅拌耙架，所述传动杆下部安装有防偏装置；所述搅拌行走电机为可变速电机，搅拌行走电机含有扭矩传感器；所述升降电机驱动传动杆带动助排搅拌耙架的上升或下降。更进一步地，所述助排搅拌耙架主要由搅拌叶片和刮板组成。本技术的有益效果在于：本技术装置能实现不同的细粒、微细粒物料和絮凝剂混合速度、时间以及絮凝搅拌反应速度、时间的调节和配合，对优化物料混合、絮凝反应，充分发挥斜板浅层沉降和底流浓缩区搅拌助沉的协同作用，提高浓缩效率具有显著优势，目前在相关领域中未见报道。附图说明图1为本技术实施例1中装置的正面示意图；图2为图1的侧面示意图。具体实施方式以下将结合附图对本技术作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围并不限于本实施例。实施例1如图1-2所示，一种高效煤气化黑水沉淀分离装置，包括壳体1、絮凝剂混合搅拌罐5、絮凝反应搅拌罐6、斜板组合装置2、助排搅拌装置4和助排搅拌耙架3；所述絮凝剂混合搅拌罐5和絮凝反应搅拌罐6均设于所述壳体1的外部且分别安装有可调速搅拌器14和7；所述絮凝剂混合搅拌罐5连通于所述絮凝反应搅拌罐6，且设有物料和絮凝剂添加口，所述絮凝反应搅拌罐6连通于所述壳体1内部；所述斜板组合装置2设于所述壳体1内部，絮凝物料从絮凝反应搅拌罐6流入所述壳体1内后流至所述斜板组合装置2；所述壳体1的下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效煤气化黑水沉淀分离装置，其特征在于，包括壳体(1)和斜板组合装置(2)、絮凝剂混合搅拌罐(5)、絮凝反应搅拌罐(6)、助排搅拌装置(4)和助排搅拌耙架(3)；所述絮凝剂混合搅拌罐(5)和絮凝反应搅拌罐(6)均设于所述壳体(1)的外部且分别安装有可调速搅拌器(7、14)；所述絮凝剂混合搅拌罐(5)连通于所述絮凝反应搅拌罐(6)，且设有物料和絮凝剂添加口，所述絮凝反应搅拌罐(6)连通于所述壳体(1)内部；所述斜板组合装置(2)设于所述壳体(1)内部，絮凝物料从絮凝反应搅拌罐(6)流入所述壳体(1)内后排至所述斜板组合装置(2)；所述壳体(1)的下部为浓缩物收集区(15)，所述助排搅拌耙架(3)设于所述浓缩物收集区(15)内，所述助排搅拌装置(4)传动连接于所述助排搅拌耙架(3)；所述壳体(1)的底部设有排料口；所述斜板组合装置(2)的上部设有澄清水溢流槽(8)，所述澄清水溢流槽(8)与壳体(1)的外部相通。

【技术特征摘要】
1.一种高效煤气化黑水沉淀分离装置，其特征在于，包括壳体(1)和斜板组合装置(2)、絮凝剂混合搅拌罐(5)、絮凝反应搅拌罐(6)、助排搅拌装置(4)和助排搅拌耙架(3)；所述絮凝剂混合搅拌罐(5)和絮凝反应搅拌罐(6)均设于所述壳体(1)的外部且分别安装有可调速搅拌器(7、14)；所述絮凝剂混合搅拌罐(5)连通于所述絮凝反应搅拌罐(6)，且设有物料和絮凝剂添加口，所述絮凝反应搅拌罐(6)连通于所述壳体(1)内部；所述斜板组合装置(2)设于所述壳体(1)内部，絮凝物料从絮凝反应搅拌罐(6)流入所述壳体(1)内后排至所述斜板组合装置(2)；所述壳体(1)的下部为浓缩物收集区(15)，所述助排搅拌耙架(3)设于所述浓缩物收集区(15)内，所述助排搅拌装置(4)传动连接于所述助排搅拌耙架(3)；所述壳体(1)的底部设有排料口；所述斜板组合装置(2)的上部设有澄清水溢流槽(8)，所述澄清水溢流槽(8)与壳体(1)的外部相通。2.根据权利要求1所述的高效煤气化黑水沉淀分离装置，其特征在于，所述壳体(1)的顶部设有密封结构(10)。3.根据权利要求1所述的高效煤气化黑水沉淀分离装置，其特征在于，所述絮凝剂混合搅拌罐(5)和絮凝反应搅拌罐(6)设于所述壳体(1)的外部的顶部或侧部的上部，所述絮凝剂混合搅拌罐(5)采用下进上出的进料和出料方式，絮凝反应搅拌罐(6)采用上进下出的进料和出料方式。4.根据权利要求1所述的高效煤气化黑水沉淀分离装置，其特征在于，所述搅拌器(7、14)为可调速搅拌器，主要由变频电机、减速机和搅拌...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨茂春，肖东升，郭强，石礼，杜建明，敖江，许锦康，陈家栋，王畅，杨宇俊，陈向贵，辜锋，周亮，李强，张志明，韩晓熠，
申请(专利权)人：云南科力新材料股份有限公司，
类型：新型
国别省市：云南,53