CN212982705U - 一种煤气化灰水除硅除硬度处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种煤气化灰水除硅除硬度处理系统，包括气化炉，所述气化炉输出端设有蒸发热水塔，所述蒸发热水塔的输出端设有低压闪蒸器，所述低压闪蒸器的输出端设有真空闪蒸器，所述真空闪蒸器的输出端设有反应槽，所述反应槽的输入端设有溶解槽，所述反应槽的输出端设有沉降槽。本实用新型通过热软化将硅、铝离子、钙离子和总碱度降低，减少整个黑灰水系统的结垢和沉积的问题，从而保证气化系统的稳定运行，实现减少灰水的排放，减少污水处理，气化的黑水灰水经过氧化镁、氯化镁、硫酸镁，碳酸氢镁、石灰、氢氧化钙，氧化钙，碳酸钠等各种除硅剂和软化剂处理后，降低水中的溶解性离子。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤气化灰水处理技术领域，具体涉及一种煤气化灰水除硅除硬度处理系统。
背景技术
煤和水配成煤浆，在气化炉加氧气燃烧并发生气化反应，生成合成气(H2+CO+CO2)。煤渣从气化炉底部排出气化炉；合成气和含少量煤灰的水汽出气化炉，通过洗涤后，进入下游装置；气化炉外排的水和洗涤合成气的水(黑水)经过多级闪蒸降温后，从200度以上降低到50度至80度左右，添加絮凝剂进入沉降槽脱除煤灰，澄清的水(灰水)进入灰水槽，回用到气化炉洗涤煤气和作为气化炉的激冷水。在这个过程中，沉降槽只添加絮凝剂沉降煤灰，让灰水澄清，这个过程只脱除了水中的不溶解物质，没有脱水水中的溶解离子。
系统现有的处理方法，只能脱除黑灰水中的悬浮物，不能脱除水中的硅、铝离子、钙离子和降低灰水中的总碱度，回用时高的硅、钙硬度和碱度，导致回用过程中的很多的问题，包含：沉降槽的结垢和沉积，回用过程中，系统的管线和设备的严重结垢，外排过程中管线和设备的严重结垢，严重影响了气化系统的正常运行，导致装置运行周期短，清洗费用高。
因此，发明一种煤气化灰水除硅除硬度处理系统来解决上述问题很有必要。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种煤气化灰水除硅除硬度处理系统，通过热软化将硅、铝离子、钙离子和总碱度降低，减少整个黑灰水系统的结垢和沉积的问题，从而保证气化系统的稳定运行，实现减少灰水的排放，减少污水处理，以解决技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种煤气化灰水除硅除硬度处理系统，包括气化炉，所述气化炉输出端设有蒸发热水塔，所述蒸发热水塔的输出端设有低压闪蒸器，所述低压闪蒸器的输出端设有真空闪蒸器，所述真空闪蒸器的输出端设有反应槽，所述反应槽的输入端设有溶解槽，所述反应槽的输出端设有沉降槽，所述沉降槽输出端设有灰水槽，所述灰水槽的输出端设有除氧器，所述除氧器的输出端与蒸发热水塔的输入端通过管道连接；
所述气化炉与蒸发热水塔之间设有洗涤塔，所述洗涤塔的输入端和输出端分别与蒸发热水塔输出端和气化炉输入端相连通，所述气化炉的一个输出端设有旋分器，所述旋分器输出端与洗涤塔的一个输入端相连通。
优选的，所述反应槽与溶解槽之间设有第一增压泵，所述第一增压泵输入端和输出端分别与溶解槽输出端和反应槽输入端相连通。
优选的，所述洗涤塔输出端与气化炉输入端之间设有第二增压泵，所述第二增压泵输入端和输出端分别与洗涤塔输出端和气化炉相连通。
优选的，所述洗涤塔与蒸发热水塔之间设有第三增压泵，所述第三增压泵输入端和输出端分别与蒸发热水塔输出端和洗涤塔输入端相连通。
优选的，所述除氧器与灰水槽之间设有第四增加泵，所述第四增加泵输入端和输出端分别与灰水槽输出端和除氧器输入端相连通。
优选的，所述灰水槽另一个输出端设有第五增压泵，且第五增压泵输出端设有外排管。
优选的，所述旋分器一个输出端设有流通管，所述流通管另一端与气化炉和蒸发热水塔之间的连接管道相连通。
优选的，所述反应槽和溶解槽内均设有搅拌器，所述搅拌器由电机和搅拌棒组成，所述电机输出轴传动连接搅拌棒，且搅拌棒设于反应槽和溶解槽内部，电机设置于反应槽和溶解槽正上方。
在上述技术方案中，本实用新型提供的技术效果和优点：
通过热软化将硅、铝离子、钙离子和总碱度降低，减少整个黑灰水系统的结垢和沉积的问题，从而保证气化系统的稳定运行，实现减少灰水的排放，减少污水处理，气化的黑水灰水经过氧化镁、氯化镁、硫酸镁，碳酸氢镁、石灰、氢氧化钙，氧化钙，碳酸钠等各种除硅剂和软化剂处理后，降低水中的溶解性离子，减少灰水回用过程中的溶解离子在后续使用过程的结垢和对系统产生不良的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的系统结构示意图。
附图标记说明：
1气化炉、2蒸发热水塔、3低压闪蒸器、4真空闪蒸器、5除氧器、6反应槽、7溶解槽、8第一增压泵、9第二增压泵、10沉降槽、11灰水槽、12洗涤塔、13旋分器、14第三增压泵、15第五增压泵、16第四增加泵、17电机、18搅拌棒。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
本实用新型提供了如图1所示的一种煤气化灰水除硅除硬度处理系统，包括气化炉1，所述气化炉1输出端设有蒸发热水塔2，所述蒸发热水塔2的输出端设有低压闪蒸器3，所述低压闪蒸器3的输出端设有真空闪蒸器4，所述真空闪蒸器的输出端设有反应槽6，所述反应槽6的输入端设有溶解槽7，所述反应槽6的输出端设有沉降槽10，所述沉降槽10输出端设有灰水槽11，所述灰水槽11的输出端设有除氧器5，所述除氧器5的输出端与蒸发热水塔2的输入端通过管道连接；
所述气化炉1与蒸发热水塔2之间设有洗涤塔12，所述洗涤塔12的输入端和输出端分别与蒸发热水塔2输出端和气化炉1输入端相连通，所述气化炉1的一个输出端设有旋分器13，所述旋分器13输出端与洗涤塔12的一个输入端相连通。
进一步的，在上述技术方案中，所述反应槽6与溶解槽7之间设有第一增压泵8，所述第一增压泵8输入端和输出端分别与溶解槽7输出端和反应槽6输入端相连通。
进一步的，在上述技术方案中，所述洗涤塔12输出端与气化炉1输入端之间设有第二增压泵9，所述第二增压泵9输入端和输出端分别与洗涤塔12输出端和气化炉1相连通。
进一步的，在上述技术方案中，所述洗涤塔12与蒸发热水塔2之间设有第三增压泵14，所述第三增压泵14输入端和输出端分别与蒸发热水塔2输出端和洗涤塔12输入端相连通。
进一步的，在上述技术方案中，所述除氧器5与灰水槽11之间设有第四增加泵16，所述第四增加泵16输入端和输出端分别与灰水槽11输出端和除氧器5输入端相连通。
进一步的，在上述技术方案中，所述灰水槽11另一个输出端设有第五增压泵15，且第五增压泵15输出端设有外排管。
进一步的，在上述技术方案中，所述旋分器13一个输出端设有流通管，所述流通管另一端与气化炉1和蒸发热水塔2之间的连接管道相连通。
进一步的，在上述技术方案中，所述反应槽6和溶解槽7内均设有搅拌器，所述搅拌器由电机17和搅拌棒18组成，所述电机17输出轴传动连接搅拌棒18，且搅拌棒18设于反应槽6和溶解槽7内部，电机17设置于反应槽6和溶解槽7正上方，在反应槽6和溶解槽7内部处理反应时，充分搅拌混合，使反应更充分。
具体工作时，首先进行热软化，热软化的方法：调整灰水的温度在49-60度，通过同时在溶解槽7内添加含镁的物质氧化镁，氯化镁，碳酸氢镁，等和含碱性的物质石灰，包括氢氧化钙、碳酸钠和氢氧化钠，氧化镁等镁盐在水中生产氢氧化镁，氢氧化镁结合硅，最终形成硅酸镁的不溶解物质，溶解的钙离子和碱性物质反应，生产不溶于水的碳酸钙，通过沉淀后排出系统，从而降低了水中的钙离子和硅，同时降低了水中的碳酸氢根离子，降低了灰水中的碱度，通过热的软化，将水中的溶解性离子生成不溶解的硅酸镁、氢氧化镁和碳酸钙等不溶解物质，随后添加混凝剂和絮凝剂在反应槽6出口管上，不溶解的硅酸镁、氢氧化镁和碳酸钙等物质会随煤灰从沉降槽10底部排出系统，氢氧化镁在沉淀过程中，吸附大量的硅一起沉淀，从而可以将灰水的硅、钙离子降低，实现灰水的软化，软化后的灰水在回用过程中，可以大大减少系统的硅和钙离子的结垢和沉积，减少系统的排水，并减少污水的量。
在添加处理剂后，水中的可溶性离子产生如下反应：
MgO+H2O＝Mg(OH)2
MgCl2+Ca(OH)2＝Mg(OH)2↓+CaCl2
Mg(OH)2+SiO2＝MgSiO3↓+H2O
Ca2++2HCO32-+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O
通过测试确定，本系统处理方法可以将灰水中的钙离子从1000ppm以上降低到300ppm以下，硅可以从150ppm降低到2ppm以下，可以彻底解决在回用过程中硅的结垢问题，同时减缓碳酸钙的结垢问题。
以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。
Claims (8)
1.一种煤气化灰水除硅除硬度处理系统，包括气化炉(1)，其特征在于：所述气化炉(1)输出端设有蒸发热水塔(2)，所述蒸发热水塔(2)的输出端设有低压闪蒸器(3)，所述低压闪蒸器(3)的输出端设有真空闪蒸器(4)，所述真空闪蒸器的输出端设有反应槽(6)，所述反应槽(6)的输入端设有溶解槽(7)，所述反应槽(6)的输出端设有沉降槽(10)，所述沉降槽(10)输出端设有灰水槽(11)，所述灰水槽(11)的输出端设有除氧器(5)，所述除氧器(5)的输出端与蒸发热水塔(2)的输入端通过管道连接；
所述气化炉(1)与蒸发热水塔(2)之间设有洗涤塔(12)，所述洗涤塔(12)的输入端和输出端分别与蒸发热水塔(2)输出端和气化炉(1)输入端相连通，所述气化炉(1)的一个输出端设有旋分器(13)，所述旋分器(13)输出端与洗涤塔(12)的一个输入端相连通。
2.根据权利要求1所述的一种煤气化灰水除硅除硬度处理系统，其特征在于：所述反应槽(6)与溶解槽(7)之间设有第一增压泵(8)，所述第一增压泵(8)输入端和输出端分别与溶解槽(7)输出端和反应槽(6)输入端相连通。
3.根据权利要求1所述的一种煤气化灰水除硅除硬度处理系统，其特征在于：所述洗涤塔(12)输出端与气化炉(1)输入端之间设有第二增压泵(9)，所述第二增压泵(9)输入端和输出端分别与洗涤塔(12)输出端和气化炉(1)相连通。
4.根据权利要求1所述的一种煤气化灰水除硅除硬度处理系统，其特征在于：所述洗涤塔(12)与蒸发热水塔(2)之间设有第三增压泵(14)，所述第三增压泵(14)输入端和输出端分别与蒸发热水塔(2)输出端和洗涤塔(12)输入端相连通。
5.根据权利要求1所述的一种煤气化灰水除硅除硬度处理系统，其特征在于：所述除氧器(5)与灰水槽(11)之间设有第四增加泵(16)，所述第四增加泵(16)输入端和输出端分别与灰水槽(11)输出端和除氧器(5)输入端相连通。
6.根据权利要求1所述的一种煤气化灰水除硅除硬度处理系统，其特征在于：所述灰水槽(11)另一个输出端设有第五增压泵(15)，且第五增压泵(15)输出端设有外排管。
7.根据权利要求1所述的一种煤气化灰水除硅除硬度处理系统，其特征在于：所述旋分器(13)一个输出端设有流通管，所述流通管另一端与气化炉(1)和蒸发热水塔(2)之间的连接管道相连通。
8.根据权利要求1所述的一种煤气化灰水除硅除硬度处理系统，其特征在于：所述反应槽(6)和溶解槽(7)内均设有搅拌器，所述搅拌器由电机(17)和搅拌棒(18)组成，所述电机(17)输出轴传动连接搅拌棒(18)，且搅拌棒(18)设于反应槽(6)和溶解槽(7)内部，电机(17)设置于反应槽(6)和溶解槽(7)正上方。
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