CN116006987A - 一种有机废液处理设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有机废液处理设备及方法，有机废液处理设备包括：汽包、换热器、废液缓冲罐、废液泵、减温减压器、烧嘴。本发明在不改变原有气化炉烧嘴数目的前提下，增加了高浓度有机废水处理管线，将有机废水喷入高压蒸汽管线，既可节省锅炉水用量，又可以高效处理有机废水；同时，本发明还可以循环利用汽包连续排污水预热有机废水，减少了系统热源的输入，实现了能量的高效利用，在减少设备投资的基础上实现了有机废液气化、回收连续排污水的显热从而满足了节能减排要求；并且本发明的结构及方式适用于废锅、半激冷等多种形式的气化，适用范围广。

Description

一种有机废液处理设备及方法

技术领域

本发明涉及化工生产技术领域，具体指一种有机废液处理设备及方法。

背景技术

炼厂、化工装置、煤制新材料工厂生产过程中会产生高浓度、较难处理的有机废水、废液，这些废液的处理技术难度大，工艺复杂，成本高。气流床气化技术的核心气化炉反应室气化温度一般在1400～1600℃，在此高温下，有机物将分解燃烧为无机气体。气流床气化处理废液有机物有先天优势，同时废液有机物等有害物质在气化炉内能发生气化反应，碳元素大部分会生成一氧化碳，进而可以资源化利用。现有技术一般通过单独设置烧嘴，或者增设烧嘴通道的方式来实现有机废液气化，但为有机废液单设烧嘴，气化炉需增设烧嘴座，对气化炉的改造影响大，对炉内流场也会产生影响；如烧嘴增加通道，则会使得烧嘴结构复杂，投资高。同时，气化炉汽包的连续排污水则含有较多余热，直接减压闪蒸副产低压蒸汽，热量仍有所浪费。

为了解决上述问题，CN103965966A公开了一种带有机废水处理的干粉加压气化装置，包括气化炉壳体，气化炉壳体内设有气化炉内水冷壁，气化炉内水冷壁的底部设有渣池，渣池底部输出管伸出气化炉壳体外和渣收集罐入口连接，渣收集罐出口和渣锁斗连接，气化炉壳体的下部设有工艺烧嘴，气化炉壳体、气化炉内水冷壁上部通过导气段和激冷罐连接，激冷罐气体出口通过文丘里洗涤器和水力旋流器连接，水力旋流器气体出口和洗涤塔连接，在不延长传统上行式干煤粉加压气化工艺流程，不增加工艺和操作的复杂性，仅增加有机废水缓冲罐和过滤器等少量设备，即可实现对化工生产中处理难度大、费用高的有机废水降解处理；但其额外增加了有机废水通道，改变了原有气化烧嘴数目，增大了工艺难度，且设置多个减温减压设备，造成设备投资增大。CN112226248A公开了一种粉煤气化装置及其掺烧有机废水的工艺方法，其中粉煤气化装置包括气化炉，气化炉上设有能够安装点火烧嘴的接口，粉煤气化装置还包括废水喷嘴，废水喷嘴也能够安装到接口上，该接口原本的功能是用于安装点火烧嘴，现在用于安装废水喷嘴，无需对气化炉进行改造，无需在气化炉上设置专门的废液进口，如此充分利用气化炉原有的接口，与新增的废水喷嘴结合以将废水雾化处理；但是其实质上也是增加了烧嘴，工艺烧嘴和废水喷嘴同时工作，对气化炉的改造较大，投资大；同时，有机废水需另设热源来预热常温的有机废水，且若有机废水生产量减少或者不产生，则无法对来自界区的高压蒸汽进行减温，直接减压形成气液两相流，对管件和烧嘴损坏较大。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能在减少设备投资的基础上实现有机废液气化、回收连续排污水的显热从而满足节能减排要求的有机废液处理设备。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种有机废液处理方法。

本发明解决至少一个上述技术问题所采用的技术方案为：

一种有机废液处理设备，包括：

汽包，通过输出管线输出连续排污水；

换热器，连接于所述汽包的输出管线上，以汽包输出的连续排污水作为换热介质；

废液缓冲罐，供常温常压的高浓度有机废液进入其中进行缓冲，所述废液缓冲罐的出口侧设置有供缓冲后废液输出的送料管线；

废液泵，设于所述送料管线上，用于将经废液缓冲罐缓冲后的废液加压后经换热器与连续排污水换热升温；

减温减压器，与所述送料管线相连接且位于换热器的下游，所述减温减压器的入口侧还连接有供高压蒸汽输入的高压蒸汽管线；

烧嘴，设置有与减温减压器的出口相连接的第一进口、供含碳原料输入的第二进口、供氧气输入的第三进口。

优选地，所述送料管线上设置有靠近换热器出口布置的温度检测仪表及位于该温度检测仪表下游的跨线，该跨线上设置有电加热器及第一控制阀，所述跨线两端之间的送料管线上设置有第二控制阀。若连续排污水量过小无法将废液加热至所需温度，则开启上述跨线及电加热器，以确保将废液加热至所需温度。

优选地，所述送料管线上设置有位于跨线下游、减温减压器上游的切断阀XV02和温度控制阀TV02。所述送料管线上连接有供锅炉水输入的输入管线，且该输入管线与送料管线的连接处位于切断阀XV02、温度控制阀TV02的下游，所述输入管线上设置有切断阀XV01和温度控制阀TV01。采用上述结构，便于管线切换与温度调控；设置多管线温控切断进行系统的调控，有利于系统多工况的温度运行。本发明设置上述锅炉水输入管线，当高浓度有机废液量较小、无法起到降温作用时，打开此锅炉水通道的切断阀和温度控制阀门，防止减温后混合气温度过高，影响下游系统安全；当有机废液量足以达到降温高压蒸汽的效果时，则关闭锅炉水管线控制系统，打开有机废液控制系统，使本发明的系统调控能力更加稳定。

优选地，所述高压蒸汽管线上设置有用于调节压力的压力控制阀PV01；优选地，所述烧嘴的第一进口、第二进口、第三进口侧分别设置有防止气体回窜的止回阀。以确保工艺运行稳定。

优选地，所述输出管线包括位于换热器介质进口侧的高温段管线及位于换热器介质出口侧的低温段管线，所述高温段管线上设置有切断阀XV03，所述低温段管线上设置有液位控制阀LV01。

一种有机废液处理方法，包括以下步骤：

常温常压的高浓度有机废液进入废液缓冲罐缓冲后，由废液泵加压至高于5.0MPaG后，与汽包的连续排污水进行换热，有机废液被加热至180℃，若连续排污水量过小无法加热至所需温度，换热器后的温度仪表显示值过低，则开启跨线及电加热器，加热后的有机废液经过切断阀XV02、温度控制阀TV02后进入减温减压器，～9.3MPaG、535℃的高压蒸汽经过压力控制阀PV01减压后进入减温减压器与有机废液混合，高压蒸汽降温至不低于300℃，以防止蒸汽温度过低冷凝，掺混了有机废液的～5.0MPaG、350℃高压蒸汽与含碳原料、氧气进入烧嘴，在气化炉中完成气化过程。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明在不改变原有气化炉烧嘴数目的前提下，增加了高浓度有机废水处理管线，将有机废水喷入高压蒸汽管线，既可节省锅炉水用量，又可以高效处理有机废水；同时，本发明还可以循环利用汽包连续排污水预热有机废水，减少了系统热源的输入，实现了能量的高效利用，在减少设备投资的基础上实现了有机废液气化、回收连续排污水的显热从而满足了节能减排要求；并且本发明的结构及方式适用于废锅、半激冷等多种形式的气化，适用范围广。

附图说明

图1为本发明实施例的工艺流程图。

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。

如图1所示，本实施例的有机废液处理设备包括：

汽包7，通过输出管线输出连续排污水106；

换热器3，连接于汽包7的输出管线上，以汽包7输出的连续排污水106作为换热介质；

废液缓冲罐1，供常温常压的高浓度有机废液101进入其中进行缓冲，废液缓冲罐1的出口侧设置有供缓冲后废液输出的送料管线；

废液泵2，设于送料管线上，用于将经废液缓冲罐1缓冲后的废液加压后经换热器3与连续排污水106换热升温；

减温减压器5，与送料管线相连接且位于换热器3的下游，减温减压器5的入口侧还连接有供高压蒸汽102输入的高压蒸汽管线；

烧嘴6，设置有与减温减压器5的出口相连接的第一进口、供含碳原料104输入的第二进口、供氧气105输入的第三进口。

送料管线上设置有靠近换热器3出口布置的温度检测仪表及位于该温度检测仪表下游的跨线，该跨线上设置有电加热器4及第一控制阀，跨线两端之间的送料管线上设置有第二控制阀。若连续排污水量过小无法将废液加热至所需温度，则开启上述跨线及电加热器4，以确保将废液加热至所需温度；上述跨线及电加热器4可防止汽包7连续排污水故障、无法供应，多手段保证气化炉进料正常，利于系统的长周期运行。

送料管线上设置有位于跨线下游、减温减压器5上游的切断阀XV02和温度控制阀TV02。送料管线上连接有供锅炉水103输入的输入管线，且该输入管线与送料管线的连接处位于切断阀XV02、温度控制阀TV02的下游，输入管线上设置有切断阀XV01和温度控制阀TV01。采用上述结构，便于管线切换与温度调控；设置多管线温控切断进行系统的调控，有利于系统多工况的温度运行。本实施例设置上述锅炉水103输入管线，当高浓度有机废液量较小、无法起到降温作用时，打开此锅炉水通道的切断阀和温度控制阀门，防止气液两相流产生；当有机废液量足以达到降温高压蒸汽的效果时，则关闭锅炉水管线控制系统，打开有机废液控制系统，使本实施例的系统调控能力更加稳定。

高压蒸汽管线上设置有用于调节压力的压力控制阀PV01；烧嘴6的第一进口、第二进口、第三进口侧分别设置有防止气体回窜的止回阀。以确保工艺运行稳定。

输出管线包括位于换热器3介质进口侧的高温段管线及位于换热器介质出口侧的低温段管线，高温段管线上设置有切断阀XV03，低温段管线上设置有液位控制阀LV01，以便于控制排污水量与管线切断；将液位控制阀LV01设置在低温段管线，不但可以防止气液两相流产生，还利于降低阀件设计条件。

本实施例的有机废液处理方法包括以下步骤：

常温常压的高浓度有机废液101进入废液缓冲罐1缓冲后，由废液泵2加压至高于5.0MPaG后，与汽包7的连续排污水106在换热器3处进行换热，有机废液101被加热至180℃，若连续排污水106量过小无法加热至所需温度，换热器3后的温度仪表显示值过低，则开启跨线及电加热器4，加热后的有机废液经过切断阀XV02、温度控制阀TV02后进入减温减压器5，～9.3MPaG、535℃的高压蒸汽102经过压力控制阀PV01减压后进入减温减压器5与有机废液混合，高压蒸汽降温至不低于300℃，以防止蒸汽温度过低冷凝，掺混了有机废液的～5.0MPaG、350℃高压蒸汽与含碳原料104、氧气105进入烧嘴6，在气化炉中完成气化过程。

本实施例在不改变原有气化炉烧嘴数目的前提下，增加了高浓度有机废水处理管线，将有机废水喷入高压蒸汽管线，既可节省锅炉水用量，又可以高效处理有机废水；同时，本发明还可以循环利用汽包连续排污水预热有机废水，减少了系统热源的输入，实现了能量的高效利用，在减少设备投资的基础上实现了有机废液气化、回收连续排污水的显热从而满足了节能减排要求。

在本发明的说明书及权利要求书中使用了表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“侧”、“顶”、“底”等，用来描述本发明的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，是基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本发明所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。

Claims (8)

1.一种有机废液处理设备，其特征在于包括：

汽包，通过输出管线输出连续排污水；

换热器，连接于所述汽包的输出管线上，以汽包输出的连续排污水作为换热介质；

废液缓冲罐，供常温常压的高浓度有机废液进入其中进行缓冲，所述废液缓冲罐的出口侧设置有供缓冲后废液输出的送料管线；

废液泵，设于所述送料管线上，用于将经废液缓冲罐缓冲后的废液加压后经换热器与连续排污水换热升温；

减温减压器，与所述送料管线相连接且位于换热器的下游，所述减温减压器的入口侧还连接有供高压蒸汽输入的高压蒸汽管线；

烧嘴，设置有与减温减压器的出口相连接的第一进口、供含碳原料输入的第二进口、供氧气输入的第三进口。

2.根据权利要求1所述的有机废液处理设备，其特征在于：所述送料管线上设置有靠近换热器出口布置的温度检测仪表及位于该温度检测仪表下游的跨线，该跨线上设置有电加热器及第一控制阀，所述跨线两端之间的送料管线上设置有第二控制阀。

3.根据权利要求2所述的有机废液处理设备，其特征在于：所述送料管线上设置有位于跨线下游、减温减压器上游的切断阀XV02和温度控制阀TV02。

4.根据权利要求3所述的有机废液处理设备，其特征在于：所述送料管线上连接有供锅炉水输入的输入管线，且该输入管线与送料管线的连接处位于切断阀XV02、温度控制阀TV02的下游，所述输入管线上设置有切断阀XV01和温度控制阀TV01。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的有机废液处理设备，其特征在于：所述高压蒸汽管线上设置有用于调节压力的压力控制阀PV01。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的有机废液处理设备，其特征在于：所述烧嘴的第一进口、第二进口、第三进口侧分别设置有防止气体回窜的止回阀。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的有机废液处理设备，其特征在于：所述输出管线包括位于换热器介质进口侧的高温段管线及位于换热器介质出口侧的低温段管线，所述高温段管线上设置有切断阀XV03，所述低温段管线上设置有液位控制阀LV01。

8.一种有机废液处理方法，其特征在于包括以下步骤：

常温常压的高浓度有机废液进入废液缓冲罐缓冲后，由废液泵加压至高于5.0MPaG后，与汽包的连续排污水进行换热，有机废液被加热至180℃，若连续排污水量过小无法加热至所需温度，换热器后的温度仪表显示值过低，则开启跨线及电加热器，加热后的有机废液经过切断阀XV02、温度控制阀TV02后进入减温减压器，～9.3MPaG、535℃的高压蒸汽经过压力控制阀PV01减压后进入减温减压器与有机废液混合，高压蒸汽降温至不低于300℃，以防止蒸汽温度过低冷凝，掺混了有机废液的～5.0MPaG、350℃高压蒸汽与含碳原料、氧气进入烧嘴，在气化炉中完成气化过程。

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