申請日2014.04.23

　　公開(公告)日2014.08.06

　　IPC分類號C10J3/48; C02F101/30; C02F1/00; C10J3/84

　　摘要

　　一種帶有機廢水處理的干粉加壓氣化裝置，包括氣化爐殼體，氣化爐殼體內(nèi)設(shè)有氣化爐內(nèi)水冷壁，氣化爐內(nèi)水冷壁的底部設(shè)有渣池，渣池底部輸出管伸出氣化爐殼體外和渣收集罐入口連接，渣收集罐出口和渣鎖斗連接，氣化爐殼體的下部設(shè)有工藝燒嘴，氣化爐殼體的中部設(shè)有兩段減溫水噴嘴，氣化爐殼體、氣化爐內(nèi)水冷壁上部通過導氣段和激冷罐連接，激冷罐氣體出口通過文丘里洗滌器和水力旋流器連接，水力旋流器氣體出口和洗滌塔連接，本發(fā)明不延長傳統(tǒng)上行式干煤粉加壓氣化工藝流程，不增加工藝和操作的復(fù)雜性，僅增加有機廢水緩沖罐和過濾器等少量設(shè)備，即可以實現(xiàn)對化工生產(chǎn)中處理難度大、費用高的有機廢水降解處理。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種帶有機廢水處理的干粉加壓氣化裝置，包括氣化爐殼體 (1)，其特征在于：氣化爐殼體(1)內(nèi)設(shè)有氣化爐內(nèi)水冷壁(2)， 氣化爐內(nèi)水冷壁(2)的底部設(shè)有渣池(12)，渣池(12)底部輸出 管伸出氣化爐殼體(1)外和渣收集罐(13)入口連接，渣收集罐(13) 出口和渣鎖斗(14)連接，氣化爐殼體(1)的下部設(shè)有工藝燒嘴(11)， 氣化爐殼體(1)的中部設(shè)有第一段減溫水噴嘴(7)，脫氧有機廢水 依次通過第一段減溫水給水過濾器(8)、第一段減溫水緩沖罐(9)、 第一段減溫水過濾器(10)和第一段減溫水噴嘴(7)連接，氣化爐 殼體(1)的上部設(shè)有第二段減溫噴嘴(3)，脫氧鍋爐給水或灰水依 次通過第二段減溫水給水過濾器(4)、第二段減溫水緩沖罐(5)、 第二段減溫水過濾器(6)和第二段減溫噴嘴(3)連接，氣化爐殼體 (1)、氣化爐內(nèi)水冷壁(2)上部通過導氣段(15)和激冷罐(16) 連接，激冷罐(16)氣體出口通過文丘里洗滌器(17)和水力旋流器 (18)連接，水力旋流器(18)氣體出口和洗滌塔(19)連接。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有機廢水處理的干粉加壓氣化裝 置，其特征在于：所述的氣化爐為上行式干粉加壓氣化爐。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有機廢水處理的干粉加壓氣化裝 置，其特征在于：所述的第一段減溫噴嘴(7)和第二段減溫噴嘴(3) 要求使減溫水霧化粒徑小于400μm，并且應(yīng)選擇小的噴霧角，噴霧 角小于90°。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有機廢水處理的干粉加壓氣化 裝置，其特征在于：所述的第一段減溫噴嘴(7)和第二段減溫噴嘴 (3)能夠在每段減溫區(qū)設(shè)置兩個以上，每段減溫噴嘴個數(shù)由噴水量 確定，對稱布置。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有機廢水處理的干粉加壓氣化 裝置，其特征在于：所述第一段減溫水緩沖罐(9)、第二段減溫水 緩沖罐(5)，其壓力通過管網(wǎng)來的氮氣維持壓力穩(wěn)定。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有機廢水處理的干粉加壓氣化裝 置，其特征在于：所述洗滌塔(19)為板式塔，塔頂合成氣出口設(shè)置 除沫器。

　　說明書

　　一種帶有機廢水處理的干粉加壓氣化裝置

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于能源化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶有機廢水處理的 干粉加壓氣化裝置。

　　背景技術(shù)

　　近年來，我國石油消耗量逐年增加，同時國際石油價格飛漲，煤 制液體燃料、煤制替代天然氣、煤基化學品、IGCC及多聯(lián)產(chǎn)等煤基 清潔能源技術(shù)越來越受到廣泛的關(guān)注。

　　大型氣流床氣化技術(shù)是煤基清潔能源的關(guān)鍵技術(shù)和龍頭技術(shù)，特 別是大型干粉加壓氣化技術(shù)由于能源利用效率高、煤種適應(yīng)性廣、單 次運行時間長、水耗低、不產(chǎn)生焦油、酚、萘等有機污染物，成為現(xiàn) 代大型氣化技術(shù)發(fā)展的主流方向。按照合成氣的冷卻方式，大型干粉 氣化可分為廢鍋工藝流程和激冷工藝流程。

　　廢鍋工藝流程是采用廢熱鍋爐對粗合成氣的顯熱進行回收。為避 免廢鍋的換熱面積灰，通常抽取工藝后期的冷煤氣循環(huán)的方式對高溫 煤氣進行激冷，將其溫度降低至飛灰熔點以下約200℃。典型廢鍋流 程包括Shell煤氣化工藝、華能兩段式干煤粉加壓氣化工藝廢鍋流程 等。廢鍋工藝流程的優(yōu)點是可以充分回收合成氣熱量，提高能源利用 效率。缺點氣化爐后的廢鍋、陶瓷過濾器、洗滌塔等設(shè)備規(guī)模增大， 設(shè)備初投資增加;同時也存在合成氣冷卻器積灰、陶瓷過濾器破損、 激冷氣循環(huán)系統(tǒng)故障等運行風險;在部分后續(xù)生產(chǎn)工藝中，需要對合 成氣進行變化，為滿足變化工藝水氣比的要求，將廢鍋產(chǎn)生的部分蒸 汽注入到合成氣變換爐，實際提高的熱效率有所降低。

　　激冷工藝流程采用激冷水對高溫粗合成氣直接接觸降溫，同時洗 滌脫除粗合成氣中大部分飛灰，并使粗合成氣飽和。典型的激冷工藝 流程包括GSP氣化工藝、華能兩段式干煤粉加壓氣化工藝激冷流程、 航天爐氣化工藝、清華爐氣化工藝等。同廢鍋工藝流程相比，激冷工 藝流程工藝過程簡單，運行可靠性高，設(shè)備造價低，出界區(qū)合成氣含 汽率可以滿足后續(xù)變換工藝的要求。其缺點是回收的中壓蒸汽比廢鍋 工藝流程較少。

　　目前，上述兩種工藝流程均已成功地得到了工業(yè)應(yīng)用。盡管干粉 加壓氣化工藝流程本身不會產(chǎn)生焦油、酚、萘等有機物廢水，但某些 生產(chǎn)過程中，其它并行工藝或下游工藝可能產(chǎn)生這類有機廢水。例如， 煤制替代天然氣的過程中，部分煤制氣裝置采用固定床氣化技術(shù)，可 以提高合成氣中的CH4含量，但固定床氣化生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量有 機廢水。另外一些生產(chǎn)過程裝置，在下游的合成工序中，也可能產(chǎn)生 有機廢水。這些有機廢水，處理困難，需要設(shè)置大型的有機廢水處理 裝置，處理費用極為昂貴。因此，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)一種投 資和運行費用低的現(xiàn)代大型干粉加壓氣化裝置是一項十分有意義的 任務(wù)。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種帶有 機廢水處理的干粉加壓氣化裝置，在氣化爐的高溫合成氣區(qū)域噴入有 機廢水，一方面對高溫合成氣降溫，另一方面在高溫環(huán)境中分解廢水 中的有機物，投資少，與同類氣化裝置相比僅需增加少量廉價設(shè)備， 工藝流程簡單，操作方便。

　　為了達到上述目的，本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

　　一種帶有機廢水處理的干粉加壓氣化裝置，包括氣化爐殼體1， 氣化爐殼體1內(nèi)設(shè)有氣化爐內(nèi)水冷壁2，氣化爐內(nèi)水冷壁2的底部設(shè) 有渣池12，渣池12底部輸出管伸出氣化爐殼體1外和渣收集罐13 入口連接，渣收集罐13出口和渣鎖斗14連接，氣化爐殼體1的下部 設(shè)有工藝燒嘴11，氣化爐殼體1的中部設(shè)有第一段減溫水噴嘴7，脫 氧有機廢水依次通過第一段減溫水給水過濾器8、第一段減溫水緩沖 罐9、第一段減溫水過濾器10和第一段減溫水噴嘴7連接，氣化爐 殼體1的上部設(shè)有第二段減溫噴嘴3，脫氧鍋爐給水或灰水依次通過 第二段減溫水給水過濾器4、第二段減溫水緩沖罐5、第二段減溫水 過濾器6和第二段減溫噴嘴3連接，氣化爐殼體1、氣化爐內(nèi)水冷壁 2上部通過導氣段15和激冷罐16連接，激冷罐16氣體出口通過文 丘里洗滌器17和水力旋流器18連接，水力旋流器18氣體出口和洗 滌塔19連接。

　　所述的氣化爐為上行式干粉加壓氣化爐。

　　所述的第一段減溫噴嘴7和第二段減溫噴嘴3要求使減溫水霧化 粒徑小于400μm，并且應(yīng)選擇小的噴霧角，噴霧角小于90°。

　　所述的第一段減溫噴嘴7和第二段減溫噴嘴3能夠在每段減溫區(qū) 設(shè)置兩個以上，每段減溫噴嘴個數(shù)由噴水量確定，對稱布置。

　　所述第一段減溫水緩沖罐9、第二段減溫水緩沖罐5，其壓力通 過管網(wǎng)來的氮氣維持壓力穩(wěn)定。

　　所述洗滌塔19為板式塔，塔頂合成氣出口設(shè)置除沫器。

　　本發(fā)明不延長傳統(tǒng)上行式干煤粉加壓氣化工藝流程，不增加工藝 和操作的復(fù)雜性，僅增加有機廢水緩沖罐和過濾器等少量設(shè)備，即可 以實現(xiàn)對化工生產(chǎn)中處理難度大、費用高的有機廢水降解處理。