闪蒸结垢罐、含有其的污水处理装置及工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种闪蒸结垢罐、含有其的污水处理装置及工艺。本发明专利技术的闪蒸结垢罐通过设置液相分散器及垢物附着器，实现加热后液体的均匀分散，液体均匀喷洒到垢物附着器的圆柱体表面上，进行钙镁离子的高效结晶和在垢物附着器的析出、沉积；设置酸液储槽定期实现钙镁垢物的清洗。本发明专利技术含有闪蒸结垢罐的污水处理装置，可以极大地减少进入汽提塔的污水中钙镁离子的含量，汽提塔的堵塞情况大大缓解，实现延长装置运行周期的目的。

【技术实现步骤摘要】
闪蒸结垢罐、含有其的污水处理装置及工艺
本专利技术属于化学工程精馏分离
，具体涉及一种闪蒸结垢罐、含有其的污水处理装置及工艺。
技术介绍
水煤浆气化装置的灰水处理工序主要处理从煤气化炉排出的灰水，处理工艺经二级闪蒸回收热量、再经絮凝沉淀后大部分返回灰水处理工序循环使用，为防止氨氮及重金属累积，部分气化废水需外排至污水处理厂。但该灰水中氨氮含量较高、硬度大，影响污水处理厂的生化处理效果，严重制约了下游污水处理装置的平稳运行和处理能力。因此，针对水煤浆气化配套的高含氨氮废水处理主要由化学处理、固体分离、多效过滤和氨汽提等四个工序组成。工艺为灰水经过化学处理后送至灰水给料槽，经泵送至灰水反应装置，以促进固体沉淀，再送至澄清池沉降，底部物流送出后与絮凝剂混合后送至压滤装置分离固相，顶部清液送至多效过滤装置以清除悬浮物，然后送至氨汽提塔。澄清后的灰水首先被加热，然后送至汽提塔顶部，采用低压蒸汽对灰水进行汽提。汽提后蒸汽经过空冷后冷凝制得15～20wt%的氨水，部分回流，其余作为产品送出，汽提后合格灰水经过换热、空冷和水冷后送出界区。目前，主要存在的问题是由于灰水含有钙镁离子及其它阴离子，在加热脱氨氮过程中，会发生以下反应：2HCO3-→CO2+CO32-+H2OCO32-+Ca2+→CaCO3(s)CO32-+Mg2+→MgCO3(s)在加热汽提脱氨氮的过程中，随着pH值的上升、温度的提高以及钙、镁离子的浓缩，钙盐镁盐析出，形成水垢，在换热器、管道、汽提塔内极易产生钙、镁离子的结垢使得汽提塔的填料或塔盘堵塞，造成运行周期极短，仅为30-40天，且每次停工全系统都需要进行酸洗，酸洗费用较高。为延长运行周期，如何避免无序结晶，解决堵塞导致的运行周期短是亟待解决的问题。
技术实现思路
针对目前存在的煤气化污水预处理工艺运行周期短、清洗费用高等问题，本专利技术提供了一种闪蒸结垢罐、含有其的污水处理装置及工艺，实现有序结晶，延长装置运行周期，降低清洗费用，提高经济效益。本专利技术第一方面提供了一种闪蒸结垢罐。一种闪蒸结构罐，该结垢罐适用于煤气化污水中钙镁离子的分离；所述闪蒸结垢罐为密闭结构，其包括上部的顶部封闭的圆筒结构和下部的与之相连的倒锥形结构；闪蒸结垢罐的顶部设置污水入口及气相排出口，污水入口用于将含有钙镁离子的污水引入闪蒸结垢罐内，气相排出口用于将气相排出闪蒸结垢罐；所述闪蒸结垢罐内部空间的上部设置液相分散器，液相分散器用于将液相进行均匀分散，液相分散器通过管道与污水入口相连通；所述液相分散器的下方设置有支撑格栅，支撑格栅上设置若干组垢物附着器；所述垢物附着器包括若干组竖直设置的的圆柱体结构及设置在圆柱体结构的上方的酸液冲洗器。进一步的，所述圆柱体结构的表面设置若干凸起和/或沟槽。进一步的，所述的酸液冲洗器为帽状结构。酸液冲洗器包括酸液储槽及酸液出口，酸液储槽连接酸液管，酸液储槽为圆环状结构，与圆柱体结构为上下套装结构。酸液储槽上端封闭，底部设置酸液溢流堰，酸液溢流堰与圆柱体之间的缝隙构成酸液出口。溢流堰上沿设置齿型槽，齿型槽结构可以设置为三角形、半圆形、椭圆形等结构的一种。酸液储槽溢流堰的高度一般可以为5mm-20mm，优选10mm-15mm。溢流堰与圆柱体外表面之间距离一般为2mm-10mm，优选为5mm-8mm。适宜的间隙使得酸液向下流动时沿圆柱体外表面实现壁流，酸液与垢物充分缓慢接触，提高盐垢的冲洗效率。进一步的，酸液储槽的上端密闭，并与酸洗液入口管线的分出口相对应，用于接收酸洗液。本专利技术中，垢物附着器的圆柱体表面设置若干凸起和/或沟槽，以提高垢物附着的表面积及粗糙度，使得垢物更容易附着，用于液相喷射时的钙镁盐垢物附着沉积。凸起可以是均匀设置，也可以随机设置，凸起和/或沟槽可以设置成半圆形、三角形或长柱形，所设置凸起和/或沟槽的表面积一般可以为圆柱体表面积的1.5-2倍。进一步的，在倒锥形结构的底部设置有垢物排出口及循环液出口，循环液出口高度略高于垢物排出口，高出的高度约为500mm-1000mm。进一步的，所述圆筒结构的顶部为椭圆形封头。污水入口设置在椭圆形封头的中央。本专利技术第二方面提供了一种煤气化污水处理装置，其中包括前面所述的闪蒸结垢罐。一种煤气化污水处理工艺装置，所述工艺装置包括沉淀池、加热器、闪蒸结垢罐、冷凝器和汽提塔，其中闪蒸结垢罐可以实现钙镁离子的结垢及清洗过程，冷凝器实现气相的冷凝过程，汽提塔实现冷凝液进入汽提塔与蒸汽接触实现脱氨氮的过程；所述的沉淀池，用于混凝、沉淀，以降低污水中的悬浮物及钙镁离子，减缓结垢；所述的加热器，其用于对污水进行加热；所述的闪蒸结垢罐，其用于对进入结垢罐的污水进行闪蒸处理，并对污水中的钙镁离子进行结晶处理；所述闪蒸罐包括用于移出闪蒸气相的气相出口，用于对污水进行循环的循环泵，用于往结垢罐内输入酸液的酸液管，和用于排出液相和垢物的排出口；所述的冷凝器，其用于对闪蒸结垢罐所得气相进行冷凝；其包括气相入口管线和冷凝后的物料出口管线；所述的汽提塔，其用于对冷凝后的物料进行汽提以除去其中含有的溶解氨；所述汽提塔包括用于将冷凝器的冷凝物料引入所述汽提塔的管线，用于将含氨气体排出的塔顶移出装置和用于将净化水排出的塔底移出装置。其中，所述闪蒸结垢罐具有前面所述的结构。本专利技术第三方面提供了一种煤气化污水处理的工艺，其中使用了上述的工艺装置。所述工艺包括以下内容：（1）含氨氮含钙镁离子的煤气化污水进入沉淀池，加入药剂进行混凝、沉淀，以降低污水中的悬浮物及钙镁离子，减缓结垢；（2）步骤（1）沉淀后的煤气化污水加热后，进入闪蒸结垢罐；（3）煤气化污水首先进入闪蒸结垢罐内部设置的分散器，实现充分分散；分散后的气液混合物喷洒在若干组垢物附着器的圆柱体表面，析出钙盐和镁盐；液体自循环液出口经循环泵实现液回流循环；（4）分离出钙盐镁盐垢物的气相自气相出口进入进入冷凝器，实现降温；（5）步骤（4）降温后的液相自进入到汽提塔，经与蒸汽传质后，实现汽提脱氨，处理后净化水自塔底出口外排至后续装置。进一步的，煤气化污水进入闪蒸结垢罐为气液混合相进料，进料温度为100℃-110℃。步骤（3）中，污水经过加热后进入闪蒸结垢罐。由于温度的提高以及钙、镁离子的浓缩，钙盐镁盐得以析出形成水垢，附着/黏附在垢物附着器上的圆柱体表面上设置的凸起和/或沟槽。液体自垢物出口经循环泵实现液回流循环，多次经液相分散器分散后喷洒在垢物附着器表面，实现钙盐镁盐分离。进一步的，当垢物附着器上钙盐镁盐结晶附着到一定程度后，开展酸洗工序，酸液经酸液管线进入酸液储槽，酸液经酸液储槽底部设置的溢流堰沿酸液溢流堰与圆柱体之间的缝隙冲洗圆柱体外壁，提升清洗效率，实现去除垢物。本专利技术的工艺方法是为了避免钙镁离子在系统内无序结晶，将含氨氮含钙镁离子的污水处理过程分成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种闪蒸结垢罐，该结垢罐适用于煤气化污水中钙镁离子的分离；/n所述闪蒸结垢罐为密闭结构，其包括上部的顶部封闭的圆筒结构和下部的与之相连的倒锥形结构；/n闪蒸结垢罐的顶部设置污水入口及气相排出口，污水入口用于将含有钙镁离子的污水引入闪蒸结垢罐内，气相排出口用于将气相排出闪蒸结垢罐；/n所述闪蒸结垢罐内部空间的上部设置液相分散器，液相分散器用于将液相进行均匀分散，液相分散器通过管道与污水入口相连通；/n所述液相分散器的下方设置有支撑格栅，支撑格栅上设置若干组垢物附着器；/n所述垢物附着器包括若干组竖直设置的的圆柱体结构及设置在圆柱体结构上方的酸液冲洗器。/n

【技术特征摘要】
1.一种闪蒸结垢罐，该结垢罐适用于煤气化污水中钙镁离子的分离；
所述闪蒸结垢罐为密闭结构，其包括上部的顶部封闭的圆筒结构和下部的与之相连的倒锥形结构；
闪蒸结垢罐的顶部设置污水入口及气相排出口，污水入口用于将含有钙镁离子的污水引入闪蒸结垢罐内，气相排出口用于将气相排出闪蒸结垢罐；
所述闪蒸结垢罐内部空间的上部设置液相分散器，液相分散器用于将液相进行均匀分散，液相分散器通过管道与污水入口相连通；
所述液相分散器的下方设置有支撑格栅，支撑格栅上设置若干组垢物附着器；
所述垢物附着器包括若干组竖直设置的的圆柱体结构及设置在圆柱体结构上方的酸液冲洗器。


2.根据权利要求1所述的闪蒸结垢罐，其特征在于，所述圆柱体结构的表面设置若干凸起和/或沟槽。


3.根据权利要求1所述的闪蒸结垢罐，其特征在于，所述的酸液冲洗器为帽状结构；酸液冲洗器包括酸液储槽及酸液出口，酸液储槽连接酸液管，酸液储槽为圆环状结构，与圆柱体结构为上下套装结构。


4.根据权利要求2所述的闪蒸结垢罐，其特征在于酸液储槽上端封闭，底部设置酸液溢流堰，酸液溢流堰与圆柱体之间的缝隙构成酸液出口。


5.根据权利要求3所述的闪蒸结垢罐，其特征在于，溢流堰上沿设置齿型槽。


6.根据权利要求1所述的闪蒸结垢罐，其特征在于，所述酸液储槽的上端密闭，并与酸洗液入口管线的分出口相连通，用于接收酸洗液。


7.根据权利要求3所述的闪蒸结垢罐，其特征在于，所述凸起和/或沟槽的表面积为圆柱体表面积的1.5-2倍。


8.根据权利要求1所述的闪蒸结垢罐，其特征在于，在倒锥形结构的底部设置有垢物排出口。


9.根据权利要求1所述的闪蒸结垢罐，其特征在于所述圆筒结构的顶部为椭圆形封头。


10.一种煤气化污水处理工艺装置，所述工艺装置包括沉淀池、加热器、权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王璐瑶，张英，薄德臣，高明，李明一，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11