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一种含气化水处理方法

阅读:1020发布:2020-06-10

专利汇可以提供一种含气化水处理方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种含 氨 水 煤 浆 气化 灰 水处理 方法,其特征在于包括下述步骤: 灰水 后送入第一上塔与来自第一下塔的闪蒸气进行混合加热,加压至0.2~0.4MPaG后进入第二上塔,与来自第二下塔的闪蒸气混合,加压后进入 汽提 塔汽提;汽提气为低压 蒸汽 和不凝气;不凝气由喷射器引射至所述汽提塔;汽提塔塔底的灰水依次进入第二下塔、第一下塔进行一次闪蒸和二次闪蒸,闪蒸后的闪蒸汽回收热量,二次闪蒸后生成的液相送去下游 污水处理 装置。本发明解决了换热器 结垢 、堵塞所导致的装置运行周期短的问题,降低了装置能耗和操作成本。,下面是一种含气化水处理方法专利的具体信息内容。

1.一种含气化水处理方法,其特征在于包括下述步骤:
经过絮凝剂、混凝剂和液加药处理合格后的灰水增压至0.3~0.5MPaG送入第一上塔与来自第一下塔的温度为95~105℃压为0~0.1MPaG的二次闪蒸气进行混合加热,在第一上塔的塔底得到温度为70~80℃、压力为-0.05~-0.02MPaG一次混合物流;控制所述第一上塔内的操作压力为-0.05~-0.02MPaG;
一次混合物流加压至0.2~0.4MPaG后进入第二上塔,与来自第二下塔的温度为110~
120℃压力为0.15~0.2MPaG一次闪蒸气进行混合,在第二上塔的塔底得到温度为100~110℃、压力为0.05~0.1MPaG的二次混合物流;控制所述第二上塔的操作压力为0.05~
0.1MPaG;
二次混合物流加压至0.5~0.6MPaG后进入汽提塔进行汽提;所述汽提塔所使用的汽提气为来自界外的0.3~0.5MPaG、180±5℃的低压蒸汽和来自所述第一上塔和所述第二上塔的不凝气;所述不凝气由喷射器引射至所述汽提塔;控制所述汽提塔的操作压力为0.2~
0.4MPaG,温度为131~150℃;
汽提后,所述汽提塔的塔顶排出氨气和水蒸气的混合物,该混合物经处理后生成的不凝气送硫回收装置或火炬燃烧,所生成的氨水分为两股,其中第一股氨水返回所述汽提塔进行回流操作,第二股氨水作为氨水产品送出界外;
所述汽提塔塔底压力为0.3~0.4MPaG的灰水利用压差进入第二下塔进行一次闪蒸,控制所述第二下塔的操作压力为0.1~0.2MPaG,一次闪蒸后生成的一次闪蒸汽作为热源进入所述第二上塔加热一次混合物;
一次闪蒸后得到的液相增压至0.1~0.3MPaG送至所述第一下塔进行二次闪蒸,控制所述第一下塔内的操作压力为0~0.1MPaG;二次闪蒸后生成的气相进入所述第一上塔作为热源加热所述灰水,得到一次混合物;
二次闪蒸后生成的液相送去下游污水处理装置。
2.根据权利要求1所述的含氨水煤浆气化灰水处理方法,其特征在于所述汽提塔塔顶排出的温度为125~135℃的气相冷却至40~45℃后进入回流罐进行缓存,同时分离出所述的不凝气;所述生成的氨水经回流引出,通过控制回流泵流量控制外排氨水浓度为15%wt。
3.根据权利要求1所述的含氨水煤浆气化灰水处理方法,其特征在于所述第一下塔排出的合格灰水冷却至40~50℃后送去下游污水处理装置。
4.根据权利要求1至3任一项所述的含氨水煤浆气化灰水处理方法,其特征在于所述第一上塔和所述第一下塔共用第一塔体,第一下塔通过第一气相输送管道连接第一上塔;所述第一气相输送管道位于所述第一塔体外,第一气相输送管道的入口位于第一下塔的上部,第一气相输送管道的出口位于第一上塔的中部;
所述第二上塔和所述第二下塔共用第二塔体,第二下塔通过第二气相输送管道连接第二上塔;所述第二气相输送管道位于所述第二塔体外,第二气相输送管道的入口位于第二下塔的上部,第二气相输送管道的出口位于第二上塔的中部。
5.根据权利要求4所述的含氨水煤浆气化灰水处理方法,其特征在于所述第一上塔和所述第二上塔均为固型塔盘塔,塔盘的数量为3-5
6.根据权利要求5所述的含氨水煤浆气化灰水处理方法,其特征在于所述第一上塔和所述第一下塔之间的压差为50-100kPa;所述第二上塔和所述第二下塔之间的压差为50-
100kPa。
7.根据权利要求6所述的含氨水煤浆气化灰水处理方法,其特征在于所述汽提塔通入低压蒸汽的量为待汽提物料的8~10v%。
8.根据权利要求7所述的含氨水煤浆气化灰水处理方法,其特征在于所述待处理灰水经过絮凝剂、混凝剂和碱液加药处理合格后,处于即常温、常压状态且pH值大于12。

说明书全文

一种含气化水处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及到废水处理领域,尤其涉及一种含氨水煤浆气化灰水处理方法。

背景技术

[0002] 水煤浆气化装置气化炉中排出的激冷水经过高压闪蒸、低压闪蒸、第一真空闪蒸和第二真空闪蒸回收热量后,再经絮凝、混凝沉淀后送入汽提系统脱除大部分氨氮送往全厂污水处理装置。经过絮凝、混凝沉淀后的灰水,由于镁离子相对较高,易导致换热器、汽提塔盘和相关管线结垢问题,影响汽提装置的长周期稳定操作,增加了停车处理次数、成本和安全险性。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能有效减缓垢层的形成速率,从而延长稳定运行周期的含氨水煤浆气化灰水处理方法。
[0004] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种含氨水煤浆气化灰水处理方法,其特征在于包括下述步骤:
[0005] 经过絮凝剂、混凝剂和液加药处理合格后的灰水增压至0.3~0.5MPaG送入第一上塔与来自第一下塔的温度为95~105℃压为0~0.1MPaG的二次闪蒸气进行混合加热,在第一上塔的塔底得到温度为70~80℃、压力为-0.05~-0.02MPaG一次混合物流;控制所述第一上塔内的操作压力为-0.05~-0.02MPaG;
[0006] 一次混合物流加压至0.2~0.4MPaG后进入第二上塔,与来自第二下塔的温度为110~120℃压力为0.15~0.2MPaG一次闪蒸气进行混合,在第二上塔的塔底得到温度为100~110℃、压力为0.05~0.1MPaG的二次混合物流;控制所述第二上塔的操作压力为0.05~
0.1MPaG;
[0007] 二次混合物流加压至0.5~0.6MPaG后进入汽提塔进行汽提;所述汽提塔所使用的汽提气为来自界外的0.3~0.5MPaG、180±5℃的低压蒸汽和来自所述第一上塔和所述第二上塔的不凝气;所述不凝气由喷射器引射至所述汽提塔;控制所述汽提塔的操作压力为0.2~0.4MPaG,温度为131~150℃;
[0008] 汽提后,所述汽提塔的塔顶排出氨气和水蒸气的混合物,该混合物经处理后生成的不凝气送硫回收装置或火炬燃烧,所生成的氨水分为两股,其中第一股氨水返回所述汽提塔进行回流操作,第二股氨水作为氨水产品送出界外;
[0009] 所述汽提塔塔底压力为0.3~0.4MPaG的灰水利用压差进入第二下塔进行一次闪蒸,控制所述第二下塔的操作压力为0.1~0.2MPaG,一次闪蒸后生成的一次闪蒸汽作为热源进入所述第二上塔加热一次混合物;
[0010] 一次闪蒸后得到的液相增压至0.1~0.3MPaG送至所述第一下塔进行二次闪蒸,控制所述第一下塔内的操作压力为0~0.1MPaG;二次闪蒸后生成的气相进入所述第一上塔作为热源加热所述灰水,得到一次混合物;
[0011] 二次闪蒸后生成的液相送去下游污水处理装置。
[0012] 优选所述汽提塔塔顶排出的温度为125~135℃的气相冷却至40~45℃后进入回流罐进行缓存,同时分离出所述的不凝气;所述生成的氨水经回流引出,通过控制回流泵流量控制外排氨水浓度为15%wt。
[0013] 优选所述第一下塔排出的合格灰水冷却至40~50℃后送去下游污水处理装置。
[0014] 作为上述各方案的进一步改进,优选所述第一上塔和所述第一下塔共用第一塔体,第一下塔通过第一气相输送管道连接第一上塔;所述第一气相输送管道位于所述第一塔体外,第一气相输送管道的入口位于第一下塔的上部,第一气相输送管道的出口位于第一上塔的中部;
[0015] 所述第二上塔和所述第二下塔共用第二塔体,第二下塔通过第二气相输送管道连接第二上塔;所述第二气相输送管道位于所述第二塔体外,第二气相输送管道的入口位于第二下塔的上部,第二气相输送管道的出口位于第二上塔的中部。该方案能够缩短管道长度,物流输送过程中热量损失小。
[0016] 优选所述第一上塔和所述第二上塔均为固型塔盘塔,塔盘的数量为3-5
[0017] 作为上述各方案的进一步改进,优选所述第一上塔和所述第一下塔之间的压差为50-100kPa;所述第二上塔和所述第二下塔之间的压差为50-100kPa;以更利于下塔内气相的自动流动,同时保证下塔的闪蒸效果。
[0018] 上述各方案中进入汽提塔内的低压蒸汽的量可以根据待处理灰水情况以及处理后净化灰水中氨氮含量的要求来确定,降耗的,所述汽提塔通入低压蒸汽的量为待汽提物料的8~10v%。
[0019] 上述各方案中,所述待处理灰水经过絮凝剂、混凝剂和碱液加药处理,可以根据需要选用现有技术,较好的,所述待处理灰水经过絮凝剂、混凝剂和碱液加药处理合格后,处于即常温、常压状态且pH值大于12。
[0020] 与现有技术相比,本发明利用下塔闪蒸后生成的高温气相加热待处理灰水,避免了使用换热器,不仅解决了换热器结垢、堵塞所导致的装置运行周期短的问题,而且充分利用了系统热量,降低了装置能耗和操作成本;同时采用气液相直接接触的换热方式,传热温差大,热质传递效率高,整塔操作空间相对换热管喷嘴来说,不会因少量的垢层而影响换热效率,可以极大程度延长装置操作周期和氨氮处理指标稳定性;同时将两个蒸发塔上塔分离出的不凝气送至汽提塔作为热源,节省了汽提蒸汽消耗量。附图说明
[0021] 图1为本发明实施例流程图

具体实施方式

[0022] 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0023] 如图1所示,该含氨水煤浆气化灰水处理方法包括:
[0024] 一级蒸发塔7,包括相互隔离的第一上塔71和第一下塔72,第一下塔72通过第一气相输送管道73连接第一上塔71,用于将第一下塔72的蒸汽输送至第一上塔;第一气相输送管道73的入口位于第一下塔的上部,第一气相输送管道73的出口位于第一上塔71的中部。
[0025] 第一上塔71的入口连接灰水输送管道21,灰水输送管道21上设有第一进料泵11和加料器10;加料器10位于第一进料泵的上游;第一上塔的气相排放管道连接喷射器3的气相入口;第一上塔71的液相排放管道通过第二进料泵12连接二级蒸发塔8的第二上塔81。
[0026] 二级蒸发塔8,包括相互隔离的第二上塔81和第二下塔82,第二下塔82通过第二气相输送管道83连接第二上塔81,用于将第二下塔81的蒸汽输送至第二上塔;第二气相输送管道83的入口位于第二下塔的上部,第二气相输送管道83的出口位于第二上塔81的中部。
[0027] 第二上塔81的气相排放管道连接喷射器3的气相入口;第二上塔81的液相排放管道通过第三进料泵13连接汽提塔9的进料口。
[0028] 本实施例中的第一上塔和第二上塔均为固阀型式的塔盘塔,以有效减缓由于结垢影响塔盘的传质效率,促进了气液相混合均匀,节省了汽提中低压蒸汽消耗,最终提高了整个装置的能效。
[0029] 喷射器3,用于控制第一上塔和第二上塔内的压力,同时将第一上塔和第二上塔所分离出的不凝气送入汽提塔9内作为热源,以节约汽提蒸汽;其第一入口连接第一上塔和第二上塔的气相排放管道,其第二入口连接低压蒸汽动力源,其出口连接汽提塔9的汽提气入口。
[0030] 汽提塔9,用于汽提出加热后的灰水中的氨氮,为常规汽提塔,其底部设有两个汽提气入口,其中第一汽提气入口连接喷射器3的物料出口,第二汽提气入口连接低压蒸汽源;其上部的物料入口通过第三进料泵13连接第二上塔的液相排放管道。
[0031] 汽提塔9的顶部气相排放管道依次通过第一空冷器41、第一水冷器51连接回流罐6的进料口;汽提塔的液相排放管道连接第二下塔82的物料入口。第一空冷器和第一水冷器构成本实施例的第一冷却器。
[0032] 第二下塔82的物料出口通过第四进料泵14连接第一下塔72的物料入口;第一下塔72的物料出口通过排料泵15连接灰水排放下游连接合格灰水排放管道;灰水排放管道上沿灰水流动方向还依次设有第二空冷器42和第二水冷器52。第二空冷器和第二水冷器构成本实施例的第二冷却器。
[0033] 回流罐6,用于收集汽提塔顶送出的氨气和水蒸汽的混合物,进入回流罐的物料在此进行气液分离,利用压控阀控制汽提塔压力,同时避免回流泵16抽空。分离出的不凝气在超压时送火炬燃烧,在压力符合设计指标时送去下游硫回收装置。分离出的液相分为两股,一股经由回流泵16从上部返回汽提塔,一股抽出作为合格氨水送去下游。
[0034] 以煤制360万吨/年甲醇规模的气化装置产生的600m3/h含氨灰水为例进行说明。
[0035] 该含氨水煤浆气化灰水处理方法如下:
[0036] 经过絮凝、混凝和加碱处理后的灰水,除去部分钙、镁离子和悬浮物,同时将pH调节至12以上,合格后的澄清常温灰水利用第一进料泵加压至0.3MPaG输送至第一上塔,控制第一上塔操作压力为-0.03MPaG,与来自第一下塔的二次闪蒸气直接混合接触换热至70~80℃,得到一次混合物。然后利用第二进料泵加压至0.4MPaG送入第二上塔,控制第二上塔的操作压力为0.06MPaG,与来自第二下塔的一次闪蒸气直接混合接触换热至100~110℃,得到二次混合物。换热后的灰水通过第三进料泵加压至0.6MPaG后送至至汽提塔。
[0037] 在汽提塔内经过压力为0.4MPaG、温度为180±5℃的低压蒸汽汽提后,在汽提塔的塔顶得到温度为130℃的富氨气,先经过第一空冷器冷却至60℃,再经过第一水冷器冷却至40℃后进入回流罐中。
[0038] 根据产品氨水所要求的指标控制回流泵流量,及送出界外成品氨水的流量控制回流罐的液位。本实施例产品氨水要求的外送指标为氨含量15wt%,控制回流泵的回流比为0.8。当回流罐的液位发生波动时,可通过控制外送氨水的流量大小维持其液位稳定。
[0039] 经过低压蒸汽汽提后的汽提塔塔釜灰水利用压差送至第二下塔进行一次闪蒸,控制第一下塔的操作压力为0.1MPaG。闪蒸后的液相通过第四进料泵送至第一下塔进行二次闪蒸,控制第一下塔的操作压力为0.05MPaG。闪蒸后得到温度为82℃的灰水,通过出料泵送至第二空冷器11先冷却至55℃,再经由第二水冷器冷却至40℃后送出界区。
[0040] 第一上塔和第二上塔分离出的温度为100℃及118℃的不凝气通过喷射器,以压力为0.4MPaG,温度为180±5℃低压蒸汽作为喷射动力,引射至汽提塔中进行回收热量,同时作为汽提气;最终根据回流罐6上设置的压力计分程控制器控制系统不凝气的排放去向。若下游硫回收处理装置故障或者检修时,或者压力超出设计范围时,不凝气临时排入火炬管线,否则,不凝气送去下游硫回收装置,提高了装置独立操作的灵活性和安全性。
[0041] 将本实施例与CN103964631A工艺进行对比。比较结果如表1所示。
[0042] 表1
[0043]
[0044] 由表1可以看出,本发明蒸汽消耗量小,节能效果好,且减少了设备投资。
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