黑水处理方法技术

本发明专利技术公开了一种黑水处理方法，其包括如下步骤：将黑水导入第一蒸发热水塔，第一蒸发热水塔塔顶蒸气分离后得到的灰水导入储存容器中，第一蒸发热水塔塔底黑水导入第二蒸发热水塔中；第二蒸发热水塔塔顶蒸气分离后得到的灰水导入储存容器中，第二蒸发热水塔塔底黑水导入真空闪蒸罐中；真空闪蒸罐顶部蒸气分离后得到的灰水导入储存容器中，真空闪蒸罐底部黑水导入澄清装置中得澄清液；将澄清装置中的澄清液和/或部分储存容器中的灰水导入第二蒸发热水塔中；将第二蒸发热水塔产生的灰水导入第一蒸发热水塔。本发明专利技术的方法提高了出气化装置界区合成气的水气比，充分回收了蒸发热水塔闪蒸蒸气的热量，减少了循环冷却水消耗。减少了循环冷却水消耗。减少了循环冷却水消耗。

【技术实现步骤摘要】
黑水处理方法


[0001]本专利技术涉及一种黑水处理方法。

技术介绍

[0002]气流床气化工艺因具有气化温度高、原料适应范围广、运行负荷大、碳转化率高等特点，近年来得到广泛应用，是大规模气化的首选工艺。含碳原料(煤、石油焦和重油)气流床气化工艺主要包括气流床气化、合成气初步净化和黑水处理系统三个部分。
[0003]其中，在气流床气化中，含碳原料与气化剂(空气、富氧空气或氧气)在水蒸气或水的参与下在气流床气化炉内进行反应，产生含有固体颗粒物的粗合成气(主要成分为CO、H2及CO2等)，其温度一般在1200～1600℃。为了满足下游CO变换装置的要求，需除去粗合成气中的固体颗粒物，一般要求出气化装置
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合成气初步净化单元
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合成气洗涤塔的合成气的含尘量小于1mg/Nm3，为此需要使用大量水洗涤合成气，尤其是当气化装置的原料为含灰量较高的含碳物质时，其需要的合成气洗涤水量要求非常大。洗涤合成气后的水一般含有大量的灰渣，具有较高的固含量，被称为黑水，气流床气化工艺会产生大量温度较高(一般在200～250℃)的黑水。由于黑水需要经处理后才能返回至合成气处理单元进行重复使用，因此如何提高黑水处理过程中的能量利用效率、回收高温黑水的热量、减少能耗是十分重要的问题。
[0004]专利CN101298569A的三级闪蒸黑水处理系统会产生大量的低压闪蒸气，需要消耗大量的循环水进行冷却。具体地，其黑水处理系统由蒸发热水塔、低压闪蒸罐和真空闪蒸罐三级闪蒸系统组成。在处理过程中，来自气化炉激冷室、旋风分离器及水洗塔底部的高温黑水被送往蒸发热水塔闪蒸并与循环灰水直接接触换热，同时使部分酸性气体解析，底部浓缩黑水经过低压、真空闪蒸进一步得到浓缩，再经过澄清槽分离出细渣后，将澄清灰水做进一步循环利用，部分灰水作为废水排放。此方法中的能量利用不充分，出蒸发热水塔的灰水的温度仍在140℃～170℃。
[0005]此外，当采用循环回的高温灰水作为洗涤水时，若其温度偏低，会导致出洗涤塔的合成气温度相应较低，其水气比也相应偏低，无法满足后续CO变换装置的要求。
[0006]因此，在全球低碳、环保的发展要求下，降低含碳原料气化工艺的能耗、水耗，提高系统能量效率才是气化工艺发展的必然选择。开发一种能够使循环回洗涤塔的高温灰水温度与下游CO变换装置对合成气水气比要求相匹配，同时降低所需的循环冷却水的消耗，提高能量利用率的黑水处理系统迫在眉睫。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中黑水处理系统的循环回洗涤塔的高温灰水温度与下游CO变换装置对合成气水气比的要求不匹配、闪蒸气所需的冷却循环水量大、能耗高等问题，提供了一种黑水处理方法。本专利技术通过设置多个串联、压力逐级降低的分离设备，同时使得到的灰水逆流，来提高气化装置循环灰水的温度，实现提高气化系
统高位能量的利用效率，提高现有合成气洗涤流程出气化装置合成气的水气比，以及降低黑水处理单元循环冷却水的消耗，达到气流床气化工艺中物质和能量高效利用的目的。
[0008]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0009]本专利技术提供一种黑水处理方法，其包括如下步骤：
[0010]将黑水导入第一蒸发热水塔，所述第一蒸发热水塔的塔顶蒸气分离后得到的灰水导入储存容器中，所述第一蒸发热水塔的塔底黑水导入第二蒸发热水塔中；
[0011]所述第二蒸发热水塔的塔顶蒸气分离后得到的灰水导入所述储存容器中，所述第二蒸发热水塔的塔底黑水导入真空闪蒸罐中；
[0012]所述真空闪蒸罐的顶部蒸气分离后得到的灰水导入所述储存容器中，所述真空闪蒸罐的底部黑水导入澄清装置中得澄清液；
[0013]将所述澄清装置中的澄清液和/或部分所述储存容器中的灰水导入所述第二蒸发热水塔中；
[0014]将所述第二蒸发热水塔产生的灰水导入所述第一蒸发热水塔，即可；
[0015]所述第一蒸发热水塔的压力为0.8～2.0MPag；
[0016]所述第二蒸发热水塔的压力为0.1～0.5MPag；
[0017]所述真空闪蒸罐的压力为
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0.09MPag～
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0.05MPag。
[0018]本专利技术中，所述第一蒸发热水塔、第二蒸发热水塔和所述真空闪蒸罐的温度可为本领域常规。一般地，所述第一蒸发热水塔的温度为170～215℃；所述第二蒸发热水塔的温度为115～160℃；所述真空闪蒸罐的温度为45～85℃。
[0019]本专利技术中，所述黑水可为本领域常规。一般地，所述黑水为富含灰渣的液体，可来自气化炉激冷室、旋风分离器或水洗塔底部中的一种或多种。具体地，所述黑水为含有固体颗粒物、悬浮物或胶体等杂质的液体。
[0020]本专利技术中，所述灰水可为本领域常规。一般地，所述灰水可为所述黑水经闪蒸后得到的固含量低于所述黑水的固含量的液体。
[0021]本专利技术中，较佳地，所述第二蒸发热水塔的塔顶通入低压脱氧水或脱盐水。
[0022]所述低压脱氧水可为本领域常规的脱除氧气后的新鲜水，所述低压脱氧水的温度一般地可为104℃，所述低压脱氧水的压力一般地可为0.4～0.8Mpag。
[0023]所述脱盐水可为本领域常规的将易于除去的强电解质除去或减少到一定程度的水。所述脱盐水中剩余含盐量一般地可为1～5mg/L。
[0024]在所述第二蒸发热水塔中加入所述脱氧水或所述脱盐水，有利于充分利用所述第二蒸发热水塔的闪蒸气。
[0025]本专利技术中，所述第一蒸发热水塔的塔顶蒸气、所述第二蒸发热水塔的塔顶蒸气、所述真空闪蒸罐的顶部蒸气在进入所述储存容器前的分离可为本领域常规，一般地可为各自独立地对塔顶蒸气进行气液分离。
[0026]所述气液分离的装置可为本领域常规的用于气相液相分离的装置。较佳地，所述气液分离的操作在分离罐中进行。
[0027]本专利技术中，较佳地，在对所述第一蒸发热水塔的塔顶蒸气、所述第二蒸发热水塔的塔顶蒸气、所述真空闪蒸罐的顶部蒸气进行分离前，还包括对所述第一蒸发热水塔的塔顶蒸气、所述第二蒸发热水塔的塔顶蒸气、所述真空闪蒸罐的顶部蒸气各自独立地进行冷却。
[0028]本专利技术中，较佳地，所述储存容器中的10～30％的灰水经冷却后作为废水排出，所述百分数为体积百分数。
[0029]本专利技术中，所述冷却的装置可为本领域常规的用于降低温度的装置。较佳地，所述冷却的操作在换热器中进行。
[0030]较佳地，所述冷却的介质各自独立地为水。
[0031]本专利技术中，较佳地，将所述澄清装置底部的沉淀物导入下游处理装置。
[0032]本专利技术中，较佳地，所述黑水处理方法还包括将所述第一蒸发热水塔产生的灰水导入合成气洗涤单元。
[0033]本专利技术中，较佳地，将所述澄清装置底部的沉淀物导入下游处理装置的设备、将所述储存容器中的部分灰水导入所述第二蒸发热水塔的设备、将所述第二蒸发热水塔产生的灰水导入所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黑水处理方法，其特征在于，其包括如下步骤：将黑水导入第一蒸发热水塔，所述第一蒸发热水塔的塔顶蒸气分离后得到的灰水导入储存容器中，所述第一蒸发热水塔的塔底黑水导入第二蒸发热水塔中；所述第二蒸发热水塔的塔顶蒸气分离后得到的灰水导入所述储存容器中，所述第二蒸发热水塔的塔底黑水导入真空闪蒸罐中；所述真空闪蒸罐的顶部蒸气分离后得到的灰水导入所述储存容器中，所述真空闪蒸罐的底部黑水导入澄清装置中得澄清液；将所述澄清装置中的澄清液和/或部分所述储存容器中的灰水导入所述第二蒸发热水塔中；将所述第二蒸发热水塔产生的灰水导入所述第一蒸发热水塔，即可；所述第一蒸发热水塔的压力为0.8～2.0MPag；所述第二蒸发热水塔的压力为0.1～0.5MPag；所述真空闪蒸罐的压力为
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0.09MPag～
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0.05MPag。2.如权利要求1所述的黑水处理方法，其特征在于，所述第二蒸发热水塔的塔顶通入低压脱氧水或脱盐水；和/或，将所述澄清装置底部的沉淀物导入下游处理装置。3.如权利要求1所述的黑水处理方法，其特征在于，所述第一蒸发热水塔的塔顶蒸气、所述第二蒸发热水塔的塔顶蒸气、所述真空闪蒸罐的顶部蒸气在进入所述储存容器前，各自独立地对塔顶蒸气进行气液分离；所述气液分离的操作在分离罐中进行。4.如权利要求1所述的黑水处理方...

【专利技术属性】
技术研发人员：代正华，刘海峰，于广锁，王辅臣，王亦飞，陈雪莉，李伟锋，陆海峰，郭晓镭，许建良，梁钦锋，郭庆华，赵辉，龚岩，王兴军，刘霞，沈中杰，丁路，赵丽丽，高瑞，
申请(专利权)人：上海熠能燃气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：