CN104096397A - 一种煤气化灰水过滤工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种煤气化灰水过滤工艺，其包括下述步骤：灰水通过浆液入口进入容器罐内并充满容器罐，控制容器罐内的压力为0.2～0.4MPaG，灰水中的液体经由滤袋进入滤液收集管，过滤出来的液体部分从浆液收集管道的出口排出，灰水中的固相部分则被过滤出来，逐渐附着在滤袋的外表面上形成滤饼；当浆液入口和浆液收集管道的出口压差达到0.05～0.15MPaG时，向容器罐内吹送压缩空气，使容器罐内未过滤的灰水在该压力作用下继续进行过滤；当容器罐内灰水的液位达到设定值时，排出容器罐内的残液；向滤液收集管内吹送压缩空气，滤袋鼓胀，滤饼受力破碎，从滤袋上掉落下来，经由滤饼出口排出。本发明工艺简单、流程短、滤饼含水量低。

Description

一种煤气化灰水过滤工艺

技术领域

本发明涉及到液固相分离工艺，具体指一种煤气化灰水过滤工艺。 

背景技术

随着化工技术的发展及能源结构的调整，针对我国“富煤、少油”的能源资源特色，煤已逐步成为化工行业的主要原料。目前大部分的制氢、合成氨、MTO、MTP及SNG等，其源头均采用较为高效、环保的加压气流床煤气化技术。但不论是水煤浆气化还是粉煤气化，其产生的灰水中固含量较低，约1.0～3.0wt％，且粒径较小，其典型粒径分布如下：<0.25mm90w％；<0.09mm70w％；<0.05mm50w％；<0.01mm20w％；<0.005mm10w％。目前传统的处理技术均采用通过澄清槽重力式自然沉降的方式，在澄清槽内达到一定浓度(约15～25wt％)后，通过真空皮带过滤机过滤。由于灰水中的固体粒径小，澄清槽溢流水中的固含量会偏高，因此需增加絮凝剂加药装置，以保证澄清槽溢流水中的固含量小于150wt ppm。 

在该技术中，由于澄清槽采用重力式自然沉降，需一定的沉降时间，因此澄清槽体积大，占地面积大；浆液需经浆液泵送至真空皮带过滤机进行过滤，在此系统中，需配置皮带驱动电机、真空泵等动设备，故障率较高，而且真空皮带过滤机的核心部件滤布的使用寿命低，约2-3个月就需更换滤布，不仅故障率偏高，不利于气化装置的长周期运行，而且后期的维护成本高。 

发明内容

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长周期稳定运行且检维修方便的煤气化灰水过滤工艺。 

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该煤气化灰水过滤工艺，其特征在于所使用的过滤装置包括容器罐，所述容器罐底部设有滤饼出口和残液排出口，所述容器罐的顶部设有排气口和压滤进气口，所述容器罐的下部设有浆液入口，所述容器罐的上部设有连接下游设备的浆液收集管道，所述浆液收集管道上还设有连通外界气源的气体入口； 

容器罐内设有多根过滤管；所述过滤管包括格栅结构的支架，所述支架上包裹有柔 性滤袋，所述支架内设有滤液收集管，所述滤液收集管的侧壁上设有供液体进入的液孔；所述滤液收集管的出口连通所述的浆液收集管道； 

该煤气化灰水过滤工艺包括下述步骤： 

打开浆液入口和排气口，关闭压滤进气口、浆液收集管道的出口、残液排出口和气体入口；灰水通过浆液入口进入容器罐内并充满容器罐，进料的同时容器罐内的空气通过排气口排出；当空气排净后，关闭排气口，打开浆液收集管道的出口；灰水中的液体经由滤袋进入滤液收集管，过滤出来的液体部分从浆液收集管道的出口排出，容器罐内进行正常的过滤工序； 

过滤工序过程中，控制容器罐1内的压力为0.2～0.4MPaG； 

灰水中的固相部分则被过滤出来，逐渐附着在滤袋的外表面上形成滤饼；当浆液入口和浆液收集管道的出口压差达到0.05～0.15MPaG时，关闭浆液入口，打开压滤进气口，向容器罐内吹送压缩空气，控制容器罐内的压力为0.2～0.5MPaG，使容器罐内未过滤的灰水在该压力作用下继续进行过滤； 

当容器罐内灰水的液位达到设定值时，打开残液排出口，使容器罐内残留的灰水从浆液排出口排出； 

残液排放完毕后，关闭压滤进气口、残液排出口和浆液收集管道的出口，打开滤饼出口和气体入口，通过气体入口向滤液收集管内吹送压缩空气，滤袋在压缩空气的作用鼓胀，附着在滤袋上的滤饼受力破碎，从滤袋上掉落下来，经由滤饼出口排出； 

至此，一个过滤周期完成； 

重复上述操作，直至完成全部灰水的过滤。 

较好的，所述容器罐可以包括罐体和连接在罐体上端口位置的上封头，所述罐体和上封头通过法兰相连接。该结构非常方便过滤管的维修和更换。 

与现有技术相比，本发明的优点在于与现有技术相比，本发明占地面积小、流程短、过滤后滤饼的含水量低，由于取代了原来煤气化传统应用中的澄清槽+真空皮带过滤机，降低了投资；同时，由静设备取代原来过滤的动设备，故障率降低，保证了煤气化的长周期运行。该煤气化灰水过滤工艺中可根据滤液中固含量的要求，更换不同过滤精度的滤袋，从而保证滤液中固含量低；此外，由于采用压缩空气进行二次过滤，保证了滤饼中的含水量低于30wt％，而现有技术中滤饼的水含量不低于60wt％。 

附图说明

图1为本发明实施例装配结构的平面示意图； 

图2为沿图1中A-A线的剖视图； 

图3为沿图1中B-B线的剖视图； 

图4为沿图1中C-C线的剖视图； 

图5为本发明实施例中单根过滤管和滤液收集管的剖视图。 

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。 

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。 

如图1至图5所示，该煤气化灰水过滤装置包括： 

容器罐1，为压力容器罐，容器罐1的下部呈锥状结构，其底部设有滤饼出口11，容器罐的顶部设有排气口12和压滤进气口13，容器罐的下部设有浆液入口14，容器罐的上部设有连接下游设备的浆液收集管道15，浆液收集管道15通过支撑件19连接在容器罐的内侧壁上。浆液收集管道15上还设有连通外界气源的气体入口18；容器罐的底部还设有残液排出口10。 

本实施例中的容器罐为分体结构，由罐体16和连接在罐体16上端口位置的上封头17组成，罐体16和上封头17通过法兰315相连接。 

过滤管2，有多根，相互平行地纵向设置在容器罐1内，用于分离灰水中的固体和液体，分离后的液体进入过滤管2内，固体则被止挡在过滤管2外。其包括支架22，支架的侧周壁为格栅结构，支架的侧周壁上包裹有柔性滤袋23，支架内设有滤液收集管24，所述滤液收集管24的侧壁上设有供液体进入收集管内的液孔；所述滤液收集管24的出口即为该过滤管的液体出口21。 

各滤液收集管24的上端均固定连接在浆液收集管道15上，本实施例采用焊接的方式相连接，并且两者的内腔相连通。 

滤袋23上涂覆有硅藻泥涂层。 

上述煤气化灰水过滤装置中的各入口(或进口)、出口上均设有阀门(图中未示出)。 

该煤气化灰水过滤工艺包括下述步骤： 

打开浆液入口14和排气口12，关闭压滤进气口13、浆液收集管道15的出口、残液排出口10和气体入口18；灰水通过浆液入口14进入容器罐1内并充满容器罐1，进料的同时容器罐1内的空气通过排气口12排出；当空气排净后，关闭排气口12，打开浆液收集管道15的出口；灰水中的液体经由滤袋23进入滤液收集管24，过滤出来的液体部分从浆液收集管道15的出口排出，容器罐1内进行正常的过滤工序； 

过滤工序过程中，控制容器罐1内的压力为0.2～0.4MPaG； 

灰水中的固相部分则被过滤出来，逐渐附着在滤袋的外表面上形成滤饼；当浆液入口14和浆液收集管道15的出口压差达到0.05～0.15MPaG时，关闭浆液入口14，打开压滤进气口13，向容器罐1内吹送压缩空气，控制容器罐1内的压力为0.2～0.5MPaG，使容器罐1内未过滤的灰水在该压力作用下继续进行过滤； 

当容器罐1内灰水的液位达到设定值时，本实施例设为容器罐1的罐底，打开残液 排出口10，使容器罐1内残留的灰水从浆液排出口排出。 

也可以根据容器罐的规格以及实际情况设定过滤时间，通过控制过滤时间来关闭、打开相关的阀门。 

残液排放完毕后，关闭压滤进气口13、残液排出口10和浆液收集管道的出口，打开滤饼出口11和气体入口18，通过气体入口18向滤液收集管24内吹送压缩空气，滤袋在压缩空气的作用鼓胀，附着在滤袋上的滤饼受力破碎，从滤袋上掉落下来，经由滤饼出口11排出； 

至此，一个过滤周期完成。 

以上为一个过滤周期。整个过程可以在PLC(图中未示出)的控制下自动工作，也可以采用半自动控制，人工介入部分操作。 

重复上述操作，直至完成全部灰水的过滤。 

分析排出滤饼中的水含量，滤饼中水含量为26.7wt％。 

Claims (2)

1.一种煤气化灰水过滤工艺，其特征在于所使用的过滤装置包括容器罐(1)，所述容器罐底部设有滤饼出口(11)和残液排出口(10)，所述容器罐的顶部设有排气口(12)和压滤进气口(13)，所述容器罐的下部设有浆液入口(14)，所述容器罐的上部设有连接下游设备的浆液收集管道(15)，所述浆液收集管道(15)上还设有连通外界气源的气体入口(18)；

容器罐内设有多根过滤管(2)；所述过滤管(2)包括格栅结构的支架(22)，所述支架上包裹有柔性滤袋(23)，所述支架内设有滤液收集管(24)，所述滤液收集管(24)的侧壁上设有供液体进入的液孔；所述滤液收集管(24)的出口连通所述的浆液收集管道(15)；

该煤气化灰水过滤工艺包括下述步骤：

打开浆液入口(14)和排气口(12)，关闭压滤进气口(13)、浆液收集管道(15)的出口、残液排出口(10)和气体入口(18)；灰水通过浆液入口(14)进入容器罐(1)内并充满容器罐(1)，进料的同时容器罐(1)内的空气通过排气口(12)排出；当空气排净后，关闭排气口(12)，打开浆液收集管道(15)的出口；灰水中的液体经由滤袋(23)进入滤液收集管(24)，过滤出来的液体部分从浆液收集管道(15)的出口排出，容器罐(1)内进行正常的过滤工序；

过滤工序过程中，控制容器罐(1)内的压力为0.2～0.4MPaG；

灰水中的固相部分则被过滤出来，逐渐附着在滤袋的外表面上形成滤饼；当浆液入口(14)和浆液收集管道(15)的出口压差达到0.05～0.15MPaG时，关闭浆液入口(14)，打开压滤进气口(13)，向容器罐(1)内吹送压缩空气，控制容器罐(1)内的压力为0.2～0.5MPaG，使容器罐(1)内未过滤的灰水在该压力作用下继续进行过滤；

当容器罐(1)内灰水的液位达到设定值时，打开残液排出口(10)，使容器罐(1)内残留的灰水从浆液排出口排出；

残液排放完毕后，关闭压滤进气口(13)、残液排出口(10)和浆液收集管道的出口，打开滤饼出口(11)和气体入口(18)，通过气体入口(18)向滤液收集管(24)内吹送压缩空气，滤袋在压缩空气的作用鼓胀，附着在滤袋上的滤饼受力破碎，从滤袋上掉落下来，经由滤饼出口(11)排出；

至此，一个过滤周期完成；

重复上述操作，直至完成全部灰水的过滤。

2.根据权利要求1所述的煤气化灰水过滤工艺，其特征在于所述容器罐(1)包括罐体(16)和连接在罐体(16)上端口位置的上封头(17)，所述罐体(16)和上封头(17)通过法兰(3)相连接。