CN103435209B - 一种酸性灰水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种酸性灰水处理方法，包括下述步骤：闪蒸：酸性灰水分别进入闪蒸罐A（1）和闪蒸罐B（5）初步闪蒸；汽提：经闪蒸罐A（1）闪蒸后的泥浆灰水从罐底经酸性灰浆给料泵A（2）从顶部送入酸性灰浆汽提塔（3）内，进行传质和传热；澄清：排放水在闪蒸罐B（5）闪蒸后，经酸性灰浆给料泵B（7）直接送入酸性灰浆泥浆泵（4）入口、排污水收集槽（9）的泥浆水直接送至酸性灰浆给料泵B（7）入口，通过酸性灰浆给料泵B（7）直接送至酸性灰浆汽提塔（3）出口、经汽提后的循环水，一起经酸性灰浆泥浆泵（4）将其直接送至澄清槽（12）。本发明能有效防止泥浆在酸性灰浆汽提塔中积垢，使其不堵塞填料及汽提塔底部。
Description
技术领域
本发明属于灰水处理领域，具体地说是涉及一种酸性灰水处理方法。
背景技术
现代新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工的产品为主，其代表技术有壳牌、德士古、GSP、航天炉等。在这些煤气化装置中，由于采用激冷排渣或合成气水激冷工艺，都设置有酸性灰水处理系统，但是在酸性灰水处理工艺中难以避免碳酸钙的沉淀物，其在设备内部结垢严重，造成堵塞填料，严重影响初步水处理装置的正常运行。
以壳牌煤气化初步水处理装置为例，酸性灰水处理系统是壳牌煤气化对本装置排放水进行初步汽提和处理的单元，是壳牌洁净能源煤化工工艺的重要组成部分。来自激冷除渣系统、合成气湿洗系统的循环水既是富含酸性气体的循环水，同时，又是固含量（水中的悬浮物，包括了未燃烧完全的细煤粉、煤灰、细小煤渣）较高的灰浆水。酸性灰水处理系统包括了酸性灰浆汽提和浆料浓缩系统两部分，可分为两步（如图2）：第一步是酸性灰浆闪蒸和汽提，它是在两个闪蒸罐和酸性灰浆汽提塔内进行。来自激冷除渣系统、合成气湿洗系统的排放水分别进入两个闪蒸罐初步闪蒸，闪蒸罐与酸火炬总管相连，闪蒸出来的酸气进入火炬系统；经过闪蒸后的泥浆灰水从罐底经酸性灰浆给料泵分别从顶部和中部送入酸性灰浆汽提塔内，汽提塔的温度控制在135-140℃，压力控制在0.18-0.20Mpa，进入塔内的两股污水与从塔底部加入的低压蒸汽在填料床层上逆流接触，进行传质和传热后，CO2、H2S、NH3、HCN、HCL等酸性气体被汽提出来，进入火炬系统；第二步是汽提后的循环水与从渣脱水槽来的循环水在澄清槽中会合，同时在澄清槽中加入絮凝剂，使其固体悬浮物浓缩、长大、沉淀，实现液固分离，干净的水从澄清槽溢出流入溢流槽中，再通过泵送入分配系统循环使用。底部出来的灰浆继续浓缩，最后通过真空带式过滤机形成灰浆饼，含固量达到50%，该滤饼最后返回至原料煤系统回收利用。
由于激冷除渣系统排放水富含大量钙离子，同时合成气湿洗系统的排放水中富含CO2溶解于水形成的碳酸根离子，经过酸性灰浆汽提塔高温汽提后在其塔内混合时，非常容易生成溶解度极低的碳酸钙的沉淀物，在设备内部结垢严重，造成堵塞填料；同时长时期的结垢后在内壁上形成垢块，垢块掉落到酸性灰浆汽提塔底部后引起塔底堵塞，导致塔底酸性灰浆泥浆泵打不上量，严重影响初步水处理装置的正常运行。
当酸性灰浆汽提塔内部积垢后底部被容器壁掉下的垢块堵塞后，主要有如下缺点：
①酸性灰浆汽提塔底部液位不能正常控制，堵塞不太严重时液位会随着酸性灰水处理系统的压力上下波动而降低或增高；
②随着底部气体蒸汽在塔内的聚集和间断性穿过被堵塞的填料层，酸性灰水处理系统压力会上下波动；
③酸性灰浆泥浆泵的变频随着液位的不断波动在0—100%变化，且幅度很大；
④由于罐底被堵塞，导致酸性灰浆泥浆泵进口液减少，进口压力降低，造成泵打不上量或发生汽蚀；
⑤堵塞严重时，酸性灰浆泥浆泵汽蚀严重，酸性灰浆汽提塔液位不降反升。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种有效防止泥浆在酸性灰浆汽提塔中积垢，使其不堵塞填料及汽提塔底部的酸性灰水处理方法。
本发明的一种酸性灰水处理方法，包括下述步骤：
步骤一、闪蒸：来自合成气湿洗系统、激冷除渣系统排放的酸性灰水分别进入闪蒸罐A和闪蒸罐B初步闪蒸，两个闪蒸罐与酸火炬系统总管相连，闪蒸出来的酸气进入酸火炬系统；
步骤二、汽提：经闪蒸罐A闪蒸后的泥浆灰水从罐底经酸性灰浆给料泵A从顶部送入酸性灰浆汽提塔内，进入酸性灰浆汽提塔内的泥浆灰水与从酸性灰浆汽提塔下部加入的低压蒸汽在填料床层上逆流接触，进行传质和传热，酸性气体被汽提出来，酸性灰浆汽提塔底部与酸火炬系统总管相连，汽提出来的酸性气体进入酸火炬系统；
步骤三、澄清：激冷除渣系统的排放水在闪蒸罐B闪蒸后，经酸性灰浆给料泵B直接送入酸性灰浆泥浆泵入口；排污水收集槽的泥浆水经排污槽泥浆泵，直接送至酸性灰浆给料泵B入口，通过酸性灰浆给料泵B直接送至酸性灰浆汽提塔出口；然后，来自激冷除渣系统经闪蒸罐B闪蒸后的排放水、来自排污水收集槽的泥浆水和汽提后的循环水，一起经酸性灰浆泥浆泵将其直接送至澄清槽；在澄清槽中加入絮凝剂，实现液固分离；干净的水从澄清槽溢出流入溢流槽中，循环使用；澄清槽底部出来的灰浆继续浓缩，形成灰浆饼，回收利用。
上述的酸性灰水处理方法，其中：在所述步骤一中，来自合成气湿洗系统的酸性灰水，其流量在2-2.5kg/s，温度在160-170℃，压力在4.0-4.2MPa。
上述的酸性灰水处理方法，其中：在所述步骤一中，激冷除渣系统的酸性灰水里包含了部分固体，该排放水温度在50-80℃，压力在0.18MPa，流量在2.18-6.55kg/s，其固含量流量在0.062-0.27kg/s。
上述的酸性灰水处理方法，其中：在所述步骤二中，接入的低压蒸汽流量在1.26-1.42kg/s，温度160℃，压力0.5MPa。
上述的酸性灰水处理方法，其中：在所述步骤二中，酸性灰浆汽提塔的温度为135-140℃，压力为0.18-0.20MPa。
上述的酸性灰水处理方法，其中：在所述步骤三中，排污槽泥浆泵与酸性灰浆给料泵B之间设有止回阀。
本发明与现有技术的相比，具有明显的有益效果，由以上方案可知，激冷除渣系统的排放水在闪蒸罐B闪蒸后，经酸性灰浆给料泵B直接送入酸性灰浆泥浆泵入口，经酸性灰浆泥浆泵将其直接送至澄清槽，激冷除渣系统的排放水在闪蒸罐闪蒸后不经过酸性灰浆汽提塔，而是经酸性灰浆给料泵B直接送入酸性灰浆泥浆泵入口，经酸性灰浆泥浆泵将其直接送至澄清槽，避免了较高浓度泥浆水在酸性灰浆汽提塔内部积垢的可能性；排污水收集槽的泥浆水直接送至酸性灰浆给料泵B入口，经酸性灰浆泥浆泵将其直接送至澄清槽，同样避免了淤泥在酸性灰浆汽提塔填料层积垢，最大限度保证了酸性灰浆汽提塔填料层及其容器壁的清洁度，保证设备及管道畅通；来自合成气湿洗系统、激冷除渣系统排放的酸性灰水分别进入闪蒸罐A和闪蒸罐B初步闪蒸，两个闪蒸罐与酸火炬系统总管相连，闪蒸出来的酸气进入酸火炬系统，污水里的酸性气体得到很好的分离，同时固体物质沉积时也避免了碳酸钙固体引起的堵塞。在排污槽泥浆泵与酸性灰浆给料泵B之间设有止回阀，当排污槽泥浆泵间断性停运期间，防止闪蒸罐里面的液体经该管线倒流，一方面会导致排污槽泥浆泵反转；另一方面液体会倒流进入排污水收集槽，增加排污槽泥浆泵的运行次数。
因此，将激冷除渣系统排放水和合成气湿洗系统排放水分开去除酸性气体，一同分离固体悬浮物。使酸性灰浆汽提塔填料层及容器壁不易堵塞，且酸性灰水处理系统压力控制较稳定，酸性灰浆泥浆泵完全能够实现变频自动调节控制酸性灰浆汽提塔，且不易发生汽蚀现象；完全实现了初步水处理单元的稳定运行，保证了现场的环境及清洁卫生。
以下通过具体实施方式，进一步说明本发明的有益效果。
附图说明
图1为本发明方法的流程示意图；
图2为现有方法的流程示意图。
图中标记：
1、闪蒸罐A；2、酸性灰浆给料泵A；3、酸性灰浆汽提塔；4、酸性灰浆泥浆泵；5、闪蒸罐B；6、止回阀；7、酸性灰浆给料泵B；8、排污槽泥浆泵；9、排污水收集槽；10、激冷除渣系统；11、合成气湿洗系统；12、澄清槽；13、低压蒸汽。
具体实施方式
实施例1
本发明的一种酸性灰水处理方法，包括下述步骤：
步骤一、闪蒸：来自合成气湿洗系统11、激冷除渣系统10排放的酸性灰水分别进入闪蒸罐A1和闪蒸罐B5初步闪蒸，其中来自合成气湿洗系统11酸性灰水的流量为2kg/s，温度为160℃，压力为4.0MPa；来自激冷除渣系统10的酸性灰水里包含了部分固体，该排放水温度在50℃，压力在0.18MPa，流量在2.18kg/s，其固含量流量在0.062kg/s，两个闪蒸罐与酸火炬系统总管相连，闪蒸出来的酸气进入酸火炬系统；
步骤二、汽提：经闪蒸罐A1闪蒸后的泥浆灰水从罐底经酸性灰浆给料泵A2从顶部送入酸性灰浆汽提塔3内，酸性灰浆汽提塔3的温度为135℃，压力为0.18MPa，进入酸性灰浆汽提塔3内的泥浆灰水与从酸性灰浆汽提塔3底部加入的流量为1.26kg/s，温度为160℃，压力为0.5MPa的低压蒸汽13在填料床层上逆流接触，进行传质和传热，CO2、H2S、NH3、HCN、HCL等酸性气体被汽提出来，酸性灰浆汽提塔3底部与酸火炬系统总管相连，汽提出来的酸性气体进入酸火炬系统；
步骤三、澄清：激冷除渣系统10的排放水在闪蒸罐B5闪蒸后，经酸性灰浆给料泵B7直接送入酸性灰浆泥浆泵4入口；排污水收集槽9的泥浆水经排污槽泥浆泵8，直接送至酸性灰浆给料泵B7入口，通过酸性灰浆给料泵B7直接送至酸性灰浆汽提塔3出口；然后，来自激冷除渣系统10经闪蒸罐B5闪蒸后的排放水、来自排污水收集槽9的泥浆水和经汽提后的循环水，一起经酸性灰浆泥浆泵4将其直接送至澄清槽12；在澄清槽12中加入絮凝剂，使其固体悬浮物浓缩、长大、沉淀，实现液固分离；干净的水从澄清槽12溢出流入溢流槽中，再通过泵送入分配系统循环使用；澄清槽12底部出来的灰浆继续浓缩，最后通过真空带式过滤机形成灰浆饼，含固量达到50%，该滤饼最后返回至原料煤系统回收利用。
上述酸性灰水处理方法，其中：在所述步骤三中，排污槽泥浆泵8与酸性灰浆给料泵B7之间设有止回阀。
酸性灰浆给料泵A2出口由于加酸后，只有液体，固体消融。流量在1.87-3.0kg/s，温度130℃，压力0.18MPa。在合成气湿洗系统11、激冷除渣系统10入口出添加盐酸，其中合成气湿洗系统11的入口为添加盐酸的主控点，该盐酸温度是常温，压力在0.35MPa左右。来自合成气湿洗系统11、激冷除渣系统10的酸性灰水在进入闪蒸罐A1和闪蒸罐B5前， PH值通过加酸盐酸，控制在6.5-7.5之间，同时最终到达澄清槽12时，PH值也在6.5-7.5。并且通过补水，控制闪蒸罐A1和闪蒸罐B5的液位在50%以上。
将激冷除渣系统10排放水和合成气湿洗系统11排放水分开去除酸性气体，一同分离固体悬浮物。使酸性灰浆汽提塔3填料层及容器壁不易堵塞，且酸性灰水处理系统压力控制较稳定，酸性灰浆泥浆泵4完全能够实现变频自动调节控制酸性灰浆汽提塔，且不易发生汽蚀现象；完全实现了初步水处理单元的稳定运行，保证了现场的环境及清洁卫生。
实施例2
本发明的一种酸性灰水处理方法，包括下述步骤：
步骤一、闪蒸：来自合成气湿洗系统11、激冷除渣系统10排放的酸性灰水分别进入闪蒸罐A1和闪蒸罐B5初步闪蒸，其中来自合成气湿洗系统11酸性灰水的流量为2.2kg/s，温度为165℃，压力为4.1MPa；来自激冷除渣系统10的酸性灰水里包含了部分固体，该排放水温度在65℃，压力在0.18MPa，流量在4.5kg/s，其固含量流量在0.18kg/s，两个闪蒸罐与酸火炬系统总管相连，闪蒸出来的酸气进入酸火炬系统；
步骤二、汽提：经闪蒸罐A1闪蒸后的泥浆灰水从罐底经酸性灰浆给料泵A2从顶部送入酸性灰浆汽提塔3内，酸性灰浆汽提塔3的温度为137℃，压力为0.19MPa，进入酸性灰浆汽提塔3内的泥浆灰水与从酸性灰浆汽提塔3底部加入的流量为1.3kg/s，温度为160℃，压力为0.5MPa的低压蒸汽13在填料床层上逆流接触，进行传质和传热，CO2、H2S、NH3、HCN、HCL等酸性气体被汽提出来，酸性灰浆汽提塔3底部与酸火炬系统总管相连，汽提出来的酸性气体进入酸火炬系统；
步骤三、澄清：激冷除渣系统10的排放水在闪蒸罐B5闪蒸后，经酸性灰浆给料泵B7直接送入酸性灰浆泥浆泵4入口；排污水收集槽9的泥浆水经排污槽泥浆泵8，直接送至酸性灰浆给料泵B7入口，通过酸性灰浆给料泵B7直接送至酸性灰浆汽提塔3出口；然后，来自激冷除渣系统10经闪蒸罐B5闪蒸后的排放水、来自排污水收集槽9的泥浆水和经汽提后的循环水，一起经酸性灰浆泥浆泵4将其直接送至澄清槽12；在澄清槽12中加入絮凝剂，使其固体悬浮物浓缩、长大、沉淀，实现液固分离；干净的水从澄清槽12溢出流入溢流槽中，再通过泵送入分配系统循环使用；澄清槽12底部出来的灰浆继续浓缩，最后通过真空带式过滤机形成灰浆饼，含固量达到50%，该滤饼最后返回至原料煤系统回收利用。
其余同实施例1。
实施例3
本发明的一种酸性灰水处理方法，包括下述步骤：
步骤一、闪蒸：来自合成气湿洗系统11、激冷除渣系统10排放的酸性灰水分别进入闪蒸罐A1和闪蒸罐B5初步闪蒸，其中来自合成气湿洗系统11酸性灰水的流量为25kg/s，温度为170℃，压力在4.2MPa；来自激冷除渣系统10的酸性灰水里包含了部分固体，该排放水温度在80℃，压力在0.18MPa，流量在6.55kg/s，其固含量流量在0.27kg/s，两个闪蒸罐与酸火炬系统总管相连，闪蒸出来的酸气进入酸火炬系统；
步骤二、汽提：经闪蒸罐A1闪蒸后的泥浆灰水从罐底经酸性灰浆给料泵A2从顶部送入酸性灰浆汽提塔3内，酸性灰浆汽提塔3的温度为140℃，压力为0.20MPa，进入酸性灰浆汽提塔3内的泥浆灰水与从酸性灰浆汽提塔3底部加入的流量为1.42kg/s，温度为160℃，压力为0.5MPa的低压蒸汽13在填料床层上逆流接触，进行传质和传热，CO2、H2S、NH3、HCN、HCL等酸性气体被汽提出来，酸性灰浆汽提塔3底部与酸火炬系统总管相连，汽提出来的酸性气体进入酸火炬系统；
步骤三、澄清：激冷除渣系统10的排放水在闪蒸罐B5闪蒸后，经酸性灰浆给料泵B7直接送入酸性灰浆泥浆泵4入口；排污水收集槽9的泥浆水经排污槽泥浆泵8，直接送至酸性灰浆给料泵B7入口，通过酸性灰浆给料泵B7直接送至酸性灰浆汽提塔3出口；然后，来自激冷除渣系统10经闪蒸罐B5闪蒸后的排放水、来自排污水收集槽9的泥浆水和经汽提后的循环水，一起经酸性灰浆泥浆泵4将其直接送至澄清槽12；在澄清槽12中加入絮凝剂，使其固体悬浮物浓缩、长大、沉淀，实现液固分离；干净的水从澄清槽12溢出流入溢流槽中，再通过泵送入分配系统循环使用；澄清槽12底部出来的灰浆继续浓缩，最后通过真空带式过滤机形成灰浆饼，含固量达到50%，该滤饼最后返回至原料煤系统回收利用。
其余同实施例1。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1. 一种酸性灰水处理方法，包括下述步骤：
步骤一、闪蒸：来自合成气湿洗系统（11）、激冷除渣系统（10）排放的酸性灰水分别进入闪蒸罐A（1）和闪蒸罐B（5）初步闪蒸，两个闪蒸罐与酸火炬系统总管相连，闪蒸出来的酸气进入酸火炬系统；
步骤二、汽提：经闪蒸罐A（1）闪蒸后的泥浆灰水从罐底经酸性灰浆给料泵A（2）从顶部送入酸性灰浆汽提塔（3）内，进入酸性灰浆汽提塔（3）内的泥浆灰水与从酸性灰浆汽提塔（3）下部加入的低压蒸汽（13）在填料床层上逆流接触，进行传质和传热，酸性气体被汽提出来，酸性灰浆汽提塔（3）底部与酸火炬系统总管相连，汽提出来的酸性气体进入酸火炬系统；
步骤三、澄清：激冷除渣系统（10）的排放水在闪蒸罐B（5）闪蒸后，经酸性灰浆给料泵B（7）直接送入酸性灰浆泥浆泵（4）入口；排污水收集槽（9）的泥浆水经排污槽泥浆泵（8），直接送至酸性灰浆给料泵B（7）入口，通过酸性灰浆给料泵B（7）直接送至酸性灰浆汽提塔（3）出口；然后，来自激冷除渣系统（10）经闪蒸罐B（5）闪蒸后的排放水、来自排污水收集槽（9）的泥浆水和汽提后的循环水，一起经酸性灰浆泥浆泵（4）将其直接送至澄清槽（12）；在澄清槽（12）中加入絮凝剂，实现液固分离；干净的水从澄清槽（12）溢出流入溢流槽中，循环使用；澄清槽（12）底部出来的灰浆继续浓缩，形成灰浆饼，回收利用。
2.如权利要求1所述的酸性灰水处理方法，其特征在于：在所述步骤一中，来自合成气湿洗系统（11）的酸性灰水，其流量在2-2.5kg/s，温度在160-170℃，压力在4.0-4.2MPa。
3.如权利要求1所述的酸性灰水处理方法，其特征在于：在所述步骤一中，激冷除渣系统（10）的酸性灰水里包含了部分固体，该排放水温度在50-80℃，压力在0.18MPa，流量在2.18-6.55kg/s，其固含量流量在0.062-0.27kg/s。
4.如权利要求1至3中任一项所述的酸性灰水处理方法，其特征在于：在所述步骤二中，接入的低压蒸汽（13）流量在1.26-1.42kg/s，温度160℃，压力0.5MPa。
5.如权利要求1所述的酸性灰水处理方法，其特征在于：在所述步骤二中，酸性灰浆汽提塔（3）的温度为135-140℃，压力为0.18-0.20MPa。
6.如权利要求1所述的酸性灰水处理方法，其特征在于：在所述步骤三中，排污槽泥浆泵（8）与酸性灰浆给料泵B（7）之间设有止回阀（6）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |