申请日2018.04.20
公开(公告)日2018.12.21
IPC分类号C10J3/00; C10J3/72; C10J3/76; C10J3/84
摘要
一种煤气化装置废水循环利用系统，包括依次连接的汽化炉、高效除尘器、余热回收器、洗气塔，及与汽化炉连通的气化剂混合罐;还包括：冷凝器，其设废水进口、气相出口、固相出口、液相出口，冷凝器废水进口通过管道连接洗气塔出口，冷凝器气相出口与火炬系统连通，冷凝器固相出口与排污系统连通;水冷壁，设置于汽化炉外壁上部，设有液相进口、蒸汽出口，水冷壁液相进口通过管道和一水泵与冷凝器液相出口连通;低压汽包，设蒸汽进口、蒸汽出口;低压汽包蒸汽进口通过管道连接水冷壁蒸汽出口，蒸汽出口通过管道与气化剂混合罐连通。本实用新型实现了煤气化系统废水的循环利用，达到了废水的零排放。
权利要求书
1.一种煤气化装置废水循环利用系统，包括依次连接的汽化炉、高效除尘器、余热回收器、洗气塔，还包括一气化剂混合罐，该气化剂混合罐与所述汽化炉底部连通，所述气化剂混合罐通过氧气输送管道、蒸汽输送管道分别与氧气源、蒸汽源连通;其特征在于，所述循环利用系统还包括：
冷凝器，其设废水进口、气相出口、固相出口、液相出口，所述冷凝器废水进口通过管道连接洗气塔出口，所述冷凝器气相出口与火炬系统连通，所述冷凝器固相出口通过排污管道与排污系统连通;
水冷壁，设置于汽化炉外壁上部，所述水冷壁设有液相进口、蒸汽出口，所述水冷壁液相进口通过管道和一水泵与所述冷凝器液相出口连通;
低压汽包，其设蒸汽进口、蒸汽出口;所述低压汽包蒸汽进口通过管道连接所述水冷壁蒸汽出口;所述低压汽包蒸汽出口通过管道与所述气化剂混合罐连通。
说明书
一种煤气化装置废水循环利用系统
技术领域
本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种煤气化装置废水循环利用系统。
背景技术
煤气化产业拥有广阔的发展前景，是许多地区支柱型产业，带来了丰厚的经济效益，但也带来了沉重的环境负担。据统计，1吨煤气化可产生废水1.2-1.5m3，煤气化废水中富含各种污染物成分，是一种典型的有机大分子污染废水，处理困难。煤气化企业为达标排放废水，不得不建设规模庞大的处理设施，基建投资大、运行成本高。
据不完全统计，我国中小氮肥企业共计700余家，90%以上企业采用英国联合气体改进公司(United Gas Improvement)开发的UGI炉，UGI 炉是国内常用的间歇式固定床造气炉类型之一，其采用常压操作，气化原料含水量较低，因此废水产量不大。但由于废水处理流程复杂、投资高、运行费用高，现存使用UGI炉企业多未配备废水处理流程，由此引发一系列环保问题。
鲁奇炉是固定床气化炉典型代表，气化原料含水量较高，废水产量较大，毒性成分较高。废水处理设备投资高，维护成本高，成为鲁奇炉应用于大型工业化项目的障碍。
煤在气化炉内气化后产生的粗煤气经高效除尘器、余热回收器和洗气塔后，伴随产生系统废水。煤中含有一些氮氯硫和金属等矿物质，气化时大部分转化为氨氰化物和金属化合物，还产生部分酚醇类、苯及其衍生物和甲酸，甲酸与氨反应形成甲酸氨，这些有毒有害物质大部分与气化剂- 蒸汽互溶，导致废水处理工序复杂，设备投资高，产品经济性差的缺点。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种煤气化装置废水循环利用系统，实现煤气化工艺中废水全回收利用，且废水处理工艺简单，易于操作，成本低，处理废水效果好，提高煤气化工艺的清洁环保指标和经济效益。
为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案是：
一种煤气化装置废水循环利用系统，包括依次连接的汽化炉、高效除尘器、余热回收器、洗气塔;还包括一气化剂混合罐，该气化剂混合罐与所述汽化炉底部连通，所述气化剂混合罐通过氧气输送管道、蒸汽输送管道分别与氧气源、蒸汽源连通;所述循环利用系统还包括：冷凝器，其设废水进口、气相出口、固相出口、液相出口，所述冷凝器废水进口通过管道连接洗气塔出口，所述冷凝器气相出口与火炬系统连通，所述冷凝器固相出口通过排污管道与排污系统连通;水冷壁，设置于汽化炉外壁上部，所述水冷壁设有液相进口、蒸汽出口，所述水冷壁液相进口通过管道和一水泵与所述冷凝器液相出口连通;低压汽包，其设蒸汽进口、蒸汽出口;所述低压汽包蒸汽进口通过管道连接所述水冷壁蒸汽出口;所述低压汽包蒸汽出口通过管道与所述气化剂混合罐连通。
本实用新型实施时：煤气化过程中，气化炉产生的粗煤气经高效除尘器、余热回收器、洗气塔后产生系统废水，废水进入冷凝器进行充分冷却分离后，转化为气液固三相，其中，气相为少量不凝气，由冷凝器气相出口进入火炬系统燃烧;固相为少量废渣，通过排污管道定期排出;液相为大量废水，废水由冷凝器液相出口通过水泵泵入气化炉上段的水冷壁，气化炉气化反应产生的热量将水冷壁中的废水加热转化为蒸汽，然后进入低压汽包，在低压气包为蒸汽降温的同时回收蒸汽显热，再通过管道进入气化剂混合罐，在气化剂混合罐内与氧气源提供的氧气、蒸汽源提供的蒸汽按照设定比例混合后从气化炉底部进入气化炉。
本实用新型中废水加热得到的蒸汽重新进入气化炉，其中的水作为气化剂，其中的酚类、氨类和苯类等有机物随着气化剂通过高温燃烧层完全分解为一氧化碳和氢气等气体产物，由此，提高了产品的有效气含量和碳转化率，同时实现煤气化系统废水的循环利用，达到废水的零排放。
本实用新型提供的废水循环利用系统不仅解决了目前煤气化过程冷煤气效率低、废水处理成本高等问题，而且还实现了废水的全部回收利用，降低了投资成本，提高了煤气化技术的经济竞争力。