CN210085184U - 一种含氨水煤浆气化灰水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种含氨水煤浆气化灰水处理系统，其特征在于包括：一级蒸发塔、二级蒸发塔、汽提塔和喷射器；两个蒸发塔均具有相互隔离的上塔和下塔，上塔和下塔之间通过气相输送管道相连接；两个上塔分离出的气相经由喷射器连接汽提塔，上塔内的灰水经下塔输送过来的气相加热后进入汽提塔汽提出废水中的氨，汽提后的废水依次进入两个下塔内进行闪蒸。本实用新型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。
Description
技术领域
本实用新型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系统。
背景技术
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，由于钙镁离子相对较高，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、成本和安全风险性。
发明内容
本实用新型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系统。
本实用新型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系统，其特征在于包括：
一级蒸发塔，包括相互隔离的第一上塔和第一下塔，第一下塔通过第一气相输送管道连接第一上塔；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；
第一上塔的入口连接灰水输送管道，第一上塔的气相排放管道连接喷射器的第一入口；第一上塔的液相排放管道通过第二进料泵连接二级蒸发塔的第二上塔；
二级蒸发塔，包括相互隔离的第二上塔和第二下塔，第二下塔通过第二气相输送管道连接第二上塔；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；
第二上塔的气相排放管道连接所述喷射器的第一入口；第二上塔的液相排放管道通过第三进料泵连接汽提塔的进料口；
喷射器，其第二入口连接低压蒸汽源，其出口连接所述汽提塔的汽提气入口；
汽提塔，用于汽提出加热后的灰水中的氨氮，其底部设有所述的汽提气入口，所述汽提气入口还连接低压蒸汽源；
汽提塔的顶部出口连接气相排放管道，所述气相排放管道上设有第一冷却器；汽提塔的液相排放管道连接第二下塔的物料入口；
第二下塔的物料出口通过第四进料泵连接第一下塔的物料入口；第一下塔的液相出口通过排料泵连接灰水排放下游连接合格灰水排放管道；灰水排放管道上设有第二冷却器。
较好的，上述方案还可以包括：
回流罐，用于收集汽提塔顶送出的氨气和水蒸汽的混合物，其物料入口连接所述汽提塔的气相排放管道，其气相出口连接火炬和下游硫回收装置；其液相出口分为两股，一股经由回流泵从上部返回所述汽提塔，另一股抽出作为合格氨水送去下游。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，同时避免回流泵抽空。
同时回流罐液位可通过控制出界区氨水量大小进行调节，回流泵流量通过自身流量单回路控制满足出界区氨水指标要求；这样可以避免回流罐液位对回流泵流量进行扰动，影响回流罐液位控制稳定；优选所述第一冷却器包括沿物料方向依次设置的第一空冷器和第一水冷器。
优选所述第二冷却器包括第二空冷器和第二水冷器。
较好的，可以在所述灰水输送管道上设有第一进料泵和加料器；加料器位于第一进料泵的上游。
作为上述各方案的优选，所述第一上塔和所述第二上塔均为塔盘塔。
更好地，所述第一上塔和所述第二上塔均为固阀型式的塔盘塔。有效避免了灰水结垢堵塞塔盘降低其传质效率，提高了装置长周期稳定运行。
与现有技术相比，本实用新型将两个蒸发塔设计为上、下塔结构，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或喷嘴来说，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
图1为本实用新型实施例示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1所示，该含氨水煤浆气化灰水处理系统包括：
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
该含氨水煤浆气化灰水处理系统的工作原理描述如下：
来自水煤浆气化装置的灰水，经过絮凝剂、混凝剂和碱液加药处理后，经由第一进料泵11送入一级蒸发塔7的第一上塔71，通过控制一级蒸发塔适宜的上下塔压差，使高温灰水闪蒸后的气相能够与入口灰水在第一上塔内部塔盘中得到充分混合，入口灰水被加热。混合后的液相经过第二进料泵2送入二级蒸发塔8的第二上塔81，与来自第二下塔的高温气相混合加热，通过控制二级蒸发塔8适宜的上下塔压差，使汽提塔9出口高温灰水闪蒸后的高温气相能够与入口灰水在第二上塔内部塔盘中得到充分混合。混合后的液相经过第三进料泵3送入汽提塔9中上部。
一级蒸发塔7和二级蒸发塔8的上塔气相经过不凝气喷射器3引射至汽提塔下部，不仅可以控制蒸发塔满足设计要求的压力，同时可以对进入汽提塔的灰水具有汽提作用，降低了低压蒸汽消耗。利用低压蒸汽对进入汽提塔9的灰水进行汽提回收氨水，汽提塔9顶气相经过第一空冷器41和第一水冷器51冷却至设计要求温度后，进入回流罐6。通过控制回流泵16的流量达到满足界区所要求的氨水浓度。回流罐6的液位通过控制送出界区氨水流量控制，满足回流量进入汽提塔流量稳定要求，保证氨水浓度指标波动较小。汽提塔9底部灰水利用压差送入二级蒸发塔8的第二下塔，回收热量后再通过第四进料泵14送至一级蒸发塔7的第一下塔，热量再次经过回收后经由第五送料泵15排出合格灰水，排放的合格灰水经第二空冷器42和第二水冷器52冷却至设计温度后送至下游污水处理装置。
Claims (7)
1.一种含氨水煤浆气化灰水处理系统，其特征在于包括：
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)；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；
第一上塔(71)的入口连接灰水输送管道(21)，第一上塔的气相排放管道连接喷射器(3)的第一入口；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)；
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)；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；
第二上塔(81)的气相排放管道连接所述喷射器(3)的第一入口；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；
喷射器(3)，其第二入口连接低压蒸汽源，其出口连接所述汽提塔(9)的汽提气入口；
汽提塔(9)，用于汽提出加热后的灰水中的氨氮，其底部设有所述的汽提气入口，所述汽提气入口还连接低压蒸汽源；
汽提塔(9)的顶部出口连接气相排放管道，所述气相排放管道上设有第一冷却器；汽提塔的液相排放管道连接第二下塔(82)的物料入口；
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)的液相出口通过排料泵(15)连接灰水排放下游连接合格灰水排放管道；灰水排放管道上设有第二冷却器。
2.根据权利要求1所述的含氨水煤浆气化灰水处理系统，其特征在于还包括：
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，其物料入口连接所述汽提塔的气相排放管道，其气相出口连接火炬和下游硫回收装置；其液相出口分为两股，一股经由回流泵(16)从上部返回所述汽提塔，另一股抽出作为合格氨水送去下游。
3.根据权利要求2所述的含氨水煤浆气化灰水处理系统，其特征在于所述第一冷却器包括沿物料方向依次设置的第一空冷器(41)和第一水冷器(51)。
4.根据权利要求3所述的含氨水煤浆气化灰水处理系统，其特征在于所述第二冷却器包括第二空冷器(42)和第二水冷器(52)。
5.根据权利要求4所述的含氨水煤浆气化灰水处理系统，其特征在于所述灰水输送管道(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。
6.根据权利要求1至5任一项所述的含氨水煤浆气化灰水处理系统，其特征在于所述第一上塔和所述第二上塔均为塔盘塔。
7.根据权利要求6所述的含氨水煤浆气化灰水处理系统，其特征在于所述第一上塔和所述第二上塔均为固阀型式的塔盘塔。
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