一种煤气化灰水回用的处理系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种煤气化灰水回用的处理系统。该处理系统包括汽提塔、酸气分离器、循环灰水装置和外排废水装置；其中，汽提塔包括待处理灰水入口、蒸汽入口、含氨气体出口和低浓度灰水出口；待处理灰水入口用于向汽提塔提供待处理灰水，蒸汽入口用于向汽提塔提供所需蒸汽；酸气分离器包括酸气分离器入口、酸性气出口和高浓度灰水出口；含氨气体出口与酸气分离器入口连接；低浓度灰水出口分别与循环灰水装置的入口和外排废水装置的入口连接。本实用新型专利技术能够有效降低回用灰水中的氨氮浓度，从而减少新鲜水的补充量和废水的排放量，并缓解氨在水循环系统中的富集问题，且该处理系统具有流程简单、易于调节等优点。易于调节等优点。易于调节等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种煤气化灰水回用的处理系统


[0001]本技术涉及一种煤气化灰水回用的处理系统。

技术介绍

[0002]煤气化是煤化工的产业源头和基础，其工艺过程是煤与气化剂发生化学反应，把煤炭转变为燃料用气或化工合成气也称之为粗煤气。需要注意的是，氮是煤的常量元素之一，含量通常为1～3％。气化过程中煤中的氮元素释放至气相产物中，形成不同的含氮污染物。粗煤气中的含氮污染物以NH3为主，在经过水洗塔洗涤后，一部分NH3仍存在于气相中，随合成气被带入后续的变换单元；另一部分NH3溶解到液相中，随黑水进入渣水处理系统。现有的渣水处理系统多采用多级闪蒸模式，其作用是回收黑水中的热量，并将黑水所含的固体和溶解的气体分离出来，从而以灰水的形式加以循环利用。用于循环的灰水极大补充了系统操作所需的耗水量，但是，长期以往会使得氨在系统中循环累积。氨在水循环中累积会产生铵盐结晶导致管路堵塞、腐蚀，影响生产设备的安全稳定运行，另外还会导致废水中氨氮含量超标，对废水的处理难度加大。
[0003]现有煤气化系统的灰水回用工艺大多如图1所示，即经渣水处理后的灰水直接进入循环系统，同时为了避免水中的碱度和含盐量等指标超过限定值，需要从灰水系统向外排放废水，并补充新鲜水进入循环系统。值得注意的是，为了将水循环系统和外排废水的氨氮含量维持在一定限度之下，现有煤气化工艺的外排废水量和新鲜水的补充量都非常大。特别是当原料煤含氮量较高，或采用含氨废液制浆时，这一问题尤其显著。
[0004]专利文献CN113845263A公开了一种降低煤气化水系统氨氮指标的设备及工艺。其将黑水依次输送至高压、低压和真空闪蒸分离器，并将高压闪蒸分离器分离得到的蒸汽输送至酸性分离塔，酸性分离塔将分离得到液相输送至汽提塔；同时，低压和真空闪蒸分离器分离得到的蒸汽也会输送至汽提塔；汽提塔将收集得到的液相与多级闪蒸分离器分离得到的液相合并，一起输送至沉降槽，沉降槽的上层清液(即灰水)可进行回用。该处理方法虽然一定程度地降低了灰水中的氨氮含量，但是仅是对闪蒸分离后的气相进行汽提，此股物流流量相对较低，仍会带来氨氮在系统中积累的问题。
[0005]因此，有必要对灰水回用工艺进行优化，以此来降低循环灰水中的氨氮含量，既可减少新鲜水的补充量和废水的排放量，又可以减缓氨在水循环系统中的富集问题。

技术实现思路

[0006]本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中的灰水回用工艺为了维持废水中的氨氮含量需要消耗大量的新鲜水且废水排放量高的缺陷，而提供一种煤气化灰水回用的处理系统。本技术能够有效降低回用灰水中的氨氮浓度，从而减少新鲜水的补充量和废水的排放量，并缓解氨在水循环系统中的富集问题，且该处理系统具有流程简单、易于调节等优点，尤其适用于原料煤含氮量较高，或采用含氨废液制浆的煤气化工艺的灰水回用处理。
[0007]本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题。
[0008]本技术提供了一种煤气化灰水回用的处理系统，其包括汽提塔、酸气分离器、循环灰水装置和外排废水装置；
[0009]其中，所述汽提塔包括待处理灰水入口、蒸汽入口、含氨气体出口和低浓度灰水出口；所述待处理灰水入口用于向所述汽提塔提供待处理灰水，所述蒸汽入口用于向所述汽提塔提供所需蒸汽；
[0010]所述酸气分离器包括酸气分离器入口、酸性气出口和高浓度灰水出口；
[0011]所述含氨气体出口与所述酸气分离器入口连接；
[0012]所述低浓度灰水出口分别与所述循环灰水装置的入口和所述外排废水装置的入口连接。
[0013]本技术中，较佳地，所述煤气化灰水回用的处理系统还包括水洗塔和渣水处理系统，所述水洗塔包括粗煤气入口和黑水出口；所述渣水处理系统包括黑水入口和待处理灰水出口；
[0014]所述水洗塔的所述粗煤气入口用于向所述水洗塔提供粗煤气；所述水洗塔的所述黑水出口与所述渣水处理系统的所述黑水入口连接；所述渣水处理系统的所述待处理灰水出口与所述汽提塔的待处理灰水入口连接。
[0015]其中，较佳地，所述水洗塔可为本领域常规的水洗塔，用于将粗煤气进行洗涤，得到合成气和黑水。所述水洗塔一般还包括合成气出口，所述合成气出口可与后续的变换单元连接。
[0016]其中，较佳地，所述渣水处理系统可为本领域常规的闪蒸系统，例如三级闪蒸系统或二级闪蒸系统。所述三级闪蒸系统可包括依次连接的高压闪蒸塔、低压闪蒸塔和真空闪蒸塔。所述高压闪蒸塔的工作压力可为0.7～1.4MPaG。所述低压闪蒸塔的工作压力可为0.2～0.3MPaG。所述真空闪蒸塔的工作压力可为
‑
0.05～
‑
0.07MPaG。
[0017]本技术中，所述汽提塔可为本领域常规的汽提塔，待处理灰水输送至所述汽提塔后，与从所述蒸汽入口输送至所述汽提塔的高温蒸汽直接传质，高压蒸汽垂直向上流动，并携带被提馏组分(高浓度的氨)离开所述汽提塔，同时离开所述汽提塔的被处理后的灰水含有的氨浓度相比于进入所述汽提塔时的浓度降低很多，以此得到含氨气体和低浓度灰水。
[0018]其中，较佳地，所述汽提塔为板式塔或填料塔结构，更佳地为板式塔。
[0019]其中，较佳地，所述待处理灰水入口设于所述汽提塔的上方。
[0020]其中，较佳地，所述蒸汽入口设于所述汽提塔的下方。
[0021]本技术中，所述酸气分离器可为本领域常规的酸气分离器，用于分离从所述汽提塔的塔顶回收的含氨气体，得到酸性气和高浓度灰水。
[0022]其中，所述酸性气出口可与燃烧器连接；所述高浓度灰水出口可与污水处理装置连接。所述污水处理装置可为本领域常规的污水处理装置。
[0023]本技术中，较佳地，所述含氨气体出口与换热器连接后，再与所述酸气分离器入口连接。所述换热器可为本领域常规的换热器，用于回收从所述汽提塔的塔顶回收的含氨气体中的热量。该热量可作为他用，如用于生产热水和预热锅炉补充水，也可将这些热量整合到其他蒸发装置中加以综合利用。
[0024]本技术中，较佳地，所述煤气化灰水回用的处理系统还包括三通阀；所述三通阀的第一端与所述汽提塔的所述低浓度灰水出口连接，所述三通阀的第二端与所述循环灰水装置的入口连接，所述三通阀的第三端与所述外排废水装置的入口连接。
[0025]本技术中，较佳地，所述循环灰水装置包括灰水泵，所述灰水泵用于对低浓度灰水进行增压，将低浓度灰水输送回用至指定的装置。例如，低浓度灰水可回用至渣水处理系统、水洗塔和锁斗冲洗水罐的一种或多种。
[0026]本技术中，较佳地，所述外排废水装置包括流量调节阀和外排废水管路；所述流量调节阀设于所述外排废水管路中，根据系统要求的外排废水氨氮含量等指标，调节、控制外排灰水量。
[0027]本技术中还可包括一种煤气化灰水回用的处理方法，其采用如前所述的煤气化灰水回用的处理系统进行，其包括如下步骤：
[0028]S1.将待处理灰水和蒸汽输送至所述汽提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤气化灰水回用的处理系统，其特征在于，其包括汽提塔、酸气分离器、循环灰水装置和外排废水装置；其中，所述汽提塔包括待处理灰水入口、蒸汽入口、含氨气体出口和低浓度灰水出口；所述待处理灰水入口用于向所述汽提塔提供待处理灰水，所述蒸汽入口用于向所述汽提塔提供所需蒸汽；所述酸气分离器包括酸气分离器入口、酸性气出口和高浓度灰水出口；所述含氨气体出口与所述酸气分离器入口连接；所述低浓度灰水出口分别与所述循环灰水装置的入口和所述外排废水装置的入口连接。2.如权利要求1所述的煤气化灰水回用的处理系统，其特征在于，所述煤气化灰水回用的处理系统还包括水洗塔和渣水处理系统，所述水洗塔包括粗煤气入口和黑水出口；所述渣水处理系统包括黑水入口和待处理灰水出口；所述水洗塔的所述粗煤气入口用于向所述水洗塔提供粗煤气；所述水洗塔的所述黑水出口与所述渣水处理系统的所述黑水入口连接；所述渣水处理系统的所述待处理灰水出口与所述汽提塔的待处理灰水入口连接。3.如权利要求2所述的煤气化灰水回用的处理系统，其特征在于，所述渣水处理系统为三级闪蒸系统或二级闪蒸系统。4.如权利要求3所述的煤气化灰水回用的处理系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆海峰，代正华，刘海峰，郭晓镭，梁钦锋，许建良，于广锁，王辅臣，王亦飞，陈雪莉，李伟锋，王兴军，郭庆华，赵辉，龚岩，沈中杰，丁路，刘霞，赵丽丽，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：新型
国别省市：