CN213865461U - 一种降低灰水氨含量的黑水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及黑水处理系统的技术领域，用于煤化工煤气化系统，具体为一种降低灰水氨含量的黑水处理系统，包括高压闪蒸罐、低压闪蒸罐、高闪汽提塔和低闪汽提塔，高闪汽提塔和低闪汽提塔均为板式塔；高压闪蒸罐的底端出口连通着低压闪蒸罐的中部进口；高压闪蒸罐的顶部出口通过连通着高闪汽提塔上部的气体进口，高闪汽提塔的顶部出口通过第一冷凝器管道连通着卧式的第一分离罐；高闪汽提塔的上部进水口通过除氧水泵管道连通着低压闪蒸罐底部的除氧水出口；低压闪蒸罐的顶部出口通过连通着低闪汽提塔上部的气体进口，低闪汽提塔的顶部出口通过第二冷凝器连通着卧式的第二分离罐，本实用新型在不增加外排废水量的前提下，使得黑水系统内部实现除氨。

Description

一种降低灰水氨含量的黑水处理系统

技术领域

本发明涉及黑水处理系统的技术领域，用于煤化工煤气化系统，具体为一种降低灰水氨含量的黑水处理系统。

背景技术

黑水主要来自上游煤气化的气化炉和洗涤塔，黑水含有部分溶解性气体，主要为氨、硫化氢和二氧化碳，还有少量的一氧化碳和氢气。

目前黑水处理主要是将黑水中的固体渣、水及溶解气三相分离，在过程中涉及到的设备有闪蒸罐、热水塔、冷凝器等，来自上游气化单元的黑水进入高压闪蒸罐闪蒸，黑水中溶解的二氧化碳、氨等气体随水蒸气进入热水塔，作为热源加热热水塔上部通入的除氧水，在这一过程中，氨被除氧水重新吸收，随除氧水返回到系统中，多余的蒸汽在热水塔顶部放空，来自高压闪蒸罐的黑水进入低压闪蒸罐进一步闪蒸。

但是黑水经过处理得到的灰水氨含量过高，氨含量过高一方面会影响后续工段的运行稳定性，特别是废水处理工段，生物活性下降，废水处理能力下降，另一方面会加速黑水处理系统内的设备腐蚀。

目前处理灰水氨含量过高这一问题，存在以下两种工艺：

（1）增加外排废水量：为满足废水处理工序对待处理废水中氨含量的要求，需要增加黑水处理系统外排废水量，以稀释废水中的氨浓度。

（2）在废水处理前增加废水预处理工序：在该工序中，是采用物理和化学的方法除氨，将来自黑水处理系统的含氨灰水通过加入苛性钠调高pH值，然后加入沉淀剂沉降压滤，去除固体物质，并进一步过滤除去其中的絮状物，然后将处理过的灰水通入汽提塔汽提分离出浓缩的氨，最后再将提氨后的灰水pH值调至废水处理可接受的范围内，送去废水处理工段。

以上两种方案虽然能在一定程度上解决氨含量过高这一问题，但是第一种工艺会增加废水处理单元的操作负荷，同时也增加水耗，第二种方案需要大量的投入，而且两种工艺均是在黑水系统外部实现除氨，黑水系统内部氨含量并没有降低，设备腐蚀严重问题依然没有解决。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足之处，本实用新型提供一种降低灰水氨含量的黑水处理系统，引入汽提工艺，通过设置高闪汽提塔、低闪汽提塔，对含氨的灰水进行蒸汽汽提，使部分氨在黑水处理系统内部除去，提高整个装置的运行稳定性，具体技术方案如下：

一种降低灰水氨含量的黑水处理系统，

包括高压闪蒸罐1、低压闪蒸罐2、高闪汽提塔3和低闪汽提塔4，所述高闪汽提塔3和低闪汽提塔4均为板式塔，且塔板数均为25~35块；

所述高压闪蒸罐1的底端出口通过管道连通着低压闪蒸罐2的中部进口；

所述高压闪蒸罐1的顶部出口通过管道连通着高闪汽提塔3上部的气体进口，高闪汽提塔3的顶部出口通过第一冷凝器31管道连通着卧式的第一分离罐32的一端部，第一分离罐32的另一端部开设有第一废气出口，第一分离罐32的中部通过回流管连通着高闪汽提塔3的上部；

所述高闪汽提塔3的上部进水口通过除氧水泵5管道连通着低压闪蒸罐2底部的除氧水出口；

所述低压闪蒸罐2的顶部出口通过管道连通着低闪汽提塔4上部的气体进口，低闪汽提塔4的顶部出口通过第二冷凝器41管道连通着卧式的第二分离罐42的一端部，第二分离罐42的另一端部开设有第二废气出口，第二分离罐42的中部通过回流管连通着低闪汽提塔4的上部；

所述低闪汽提塔4的上部进水口通过管道连通着灰水槽出水口；

工作时高压闪蒸罐1接通黑水进口，高闪汽提塔3和低闪汽提塔4的底部均通入4~5t/h的0.5MPaG饱和蒸汽。

进一步，所述高闪汽提塔3上部的气体进口开设在高闪汽提塔3的2/3高度处，所述低闪汽提塔4上部的气体进口开设在低闪汽提塔4的2/3高度处。

本实用新型的有益技术效果如下：

本发明的黑水处理系统，针对上游气化单元对不同水气比的要求，设置高闪汽提塔和低闪汽提塔，高闪汽提塔和低闪汽提塔均设有25~35块塔板，使得高闪汽提塔塔压需维持在0.7MPaG左右、低闪汽提塔维持塔压在0.02MPaG左右；同时高闪汽提塔和低闪汽提塔的塔顶部均设有冷凝器和回流罐，使得高闪汽提塔和低闪汽提塔的塔顶凝液全回流；

因此系统内氨大部分被汽提，最后从低压闪蒸罐的底部排除的灰水中的氨含量为155ppm以下；实现了在黑水处理系统内部良好的除氨效果在不增加外排废水量的前提下，满足废水处理工序对待处理废水水质的要求，同时黑水处理系统流程简单、设备费用投入低，也减缓了设备腐蚀。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为现有技术中降低灰水氨含量的黑水处理系统。

其中：1高压闪蒸罐、2低压闪蒸罐、3高闪汽提塔、4低闪汽提塔、31第一冷凝器、32第一分离罐、41第二冷凝器、42第二分离罐、5除氧水泵、6饱和热水塔、7除氧器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

见图1，一种降低灰水氨含量的黑水处理系统，包括高压闪蒸罐1、低压闪蒸罐2、高闪汽提塔3和低闪汽提塔4，所述高闪汽提塔3和低闪汽提塔4均为板式塔，且塔板数均为25~35块；

所述高压闪蒸罐1的底端出口通过管道连通着低压闪蒸罐2的中部进口；

所述高压闪蒸罐1的顶部出口通过管道连通着高闪汽提塔3上部的气体进口，高闪汽提塔3的顶部出口通过第一冷凝器31管道连通着卧式的第一分离罐32的一端部，第一分离罐32的另一端部开设有第一废气出口，第一分离罐32的中部通过回流管连通着高闪汽提塔3的上部；

所述高闪汽提塔3的上部进水口通过除氧水泵5管道连通着低压闪蒸罐2底部的除氧水出口；

所述低压闪蒸罐2的顶部出口通过管道连通着低闪汽提塔4上部的气体进口，低闪汽提塔4的顶部出口通过第二冷凝器41管道连通着卧式的第二分离罐42的一端部，第二分离罐42的另一端部开设有第二废气出口，第二分离罐42的中部通过回流管连通着低闪汽提塔4的上部；

所述低闪汽提塔4的上部进水口通过管道连通着灰水槽出水口；

所述高闪汽提塔3上部的气体进口开设在高闪汽提塔3的2/3高度处，即对应从下往上数的第20~25块塔板，所述低闪汽提塔4上部的气体进口开设在低闪汽提塔4的2/3高度处，即对应从下往上数的第20~25块塔板。

工作时，针对上游气化单元高水气比工艺要求，且水气比为1.0以上，

高压闪蒸罐1的上部接通上游的气化炉的黑水出口，高压闪蒸罐1的下部接通上游的洗涤塔的黑水出口，高闪汽提塔3和低闪汽提塔4的底部均通入4~5t/h的0.5MPaG饱和蒸汽。

高闪汽提塔3的直径约4000mm，高约30000mm，高闪汽提塔3塔压需维持在0.7MPaG左右，低闪汽提塔4的直径约4000mm，高约30000mm，塔压维持在0.02MPaG；高闪汽提塔3和低闪汽提塔4的塔顶均采用全回流，达到良好的除氨效果，同时低闪汽提塔4可以弥补高闪汽提塔3塔压升高带来的提氨能力的受限。

双塔汽提工艺的高闪汽提塔3可以将吸收了高闪汽中氨的灰水（氨含量为1660ppm）在高闪汽提塔3中汽提至230ppm的灰水，氨（约2.5 wt.%）从塔顶浓缩排出送去下游工段处理；低闪汽提塔4可以将氨含量为1360ppm的灰水汽提至60ppm送至高闪汽提塔3，氨（约20 wt.%）从塔顶浓缩排出送去下游工段处理。采用双塔汽提流程，最终排至废水处理的灰水氨含量为140ppm，满足废水处理的要求。

特殊情况下，针对上游气化单元低水气比工艺要求，且水气比为0.7~0.9时：

高压闪蒸罐1的上部接通上游的气化炉的黑水出口，高压闪蒸罐1的下部接通上游的洗涤塔的黑水出口，关闭除氧水泵5，进行单塔汽提（只使用高闪汽提塔3），高闪汽提塔3的直径约4000mm，高约30000mm的，在底部通入一股4~5t/h的0.5MPaG饱和蒸汽，高压闪蒸罐1底部的灰水经过除氧器循环进入高闪汽提塔3的上部，为高闪汽提塔3提供除氧水，对吸收了高闪汽中氨的除氧水进行二次汽提；

为了提高除氨效果，维持塔压在0.45MPaG左右，通过设置多层塔板（约30块），选择合适的高闪汽进气位置（塔板的中下部进气，第20~25块左右），高闪汽提塔3的塔顶凝液采用全回流，能达到良好的除氨效果。单塔汽提工艺能将吸收了高闪汽中氨的灰水（氨含量为1660ppm）在汽提塔中汽提至180ppm以降低整个灰水系统的氨含量，大部分氨（约7 wt.%）从塔顶浓缩排出送去下游工段处理。最终排至废水处理的灰水氨含量为150ppm，满足废水处理的要求。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种降低灰水氨含量的黑水处理系统，其特征在于：

包括高压闪蒸罐（1）、低压闪蒸罐（2）、高闪汽提塔（3）和低闪汽提塔（4），所述高闪汽提塔（3）和低闪汽提塔（4）均为板式塔，且塔板数均为25~35块；

所述高压闪蒸罐（1）的底端出口通过管道连通着低压闪蒸罐（2）的中部进口；

所述高压闪蒸罐（1）的顶部出口通过管道连通着高闪汽提塔（3）上部的气体进口，高闪汽提塔（3）的顶部出口通过第一冷凝器（31）管道连通着卧式的第一分离罐（32）的一端部，第一分离罐（32）的另一端部开设有第一废气出口，第一分离罐（32）的中部通过回流管连通着高闪汽提塔（3）的上部；

所述高闪汽提塔（3）的上部进水口通过除氧水泵（5）管道连通着低压闪蒸罐（2）底部的除氧水出口；

所述低压闪蒸罐（2）的顶部出口通过管道连通着低闪汽提塔（4）上部的气体进口，低闪汽提塔（4）的顶部出口通过第二冷凝器（41）管道连通着卧式的第二分离罐（42）的一端部，第二分离罐（42）的另一端部开设有第二废气出口，第二分离罐（42）的中部通过回流管连通着低闪汽提塔（4）的上部；

所述低闪汽提塔（4）的上部进水口通过管道连通着灰水槽出水口；

工作时高压闪蒸罐（1）接通黑水进口，高闪汽提塔（3）和低闪汽提塔（4）的底部均通入4~5t/h的0.5MPaG饱和蒸汽。

2.根据权利要求1所述一种降低灰水氨含量的黑水处理系统，其特征在于：

所述高闪汽提塔（3）上部的气体进口开设在高闪汽提塔（3）的2/3高度处，所述低闪汽提塔（4）上部的气体进口开设在低闪汽提塔（4）的2/3高度处。

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