一種水煤漿循環氣化系統及方法技術方案

本發明專利技術公開一種水煤漿循環氣化系統及方法，所述系統包括用于對水煤漿進行氣化處理生成合成氣（CO+H2）以及碳黑漿的氣化裝置，以及用于對所述碳黑漿中的可燃物顆粒和非可燃物顆粒進行分離的回收裝置，所述回收裝置通過管道可將分離的可燃物顆粒返回到所述氣化裝置中繼續進行氣化處理，從而提升氣化裝置中進料的氣化效率或轉化率，所述非可燃物顆粒可通過壓濾形成濾餅，作為一種寶貴的工程原料用于建材、路橋、回填等領域。

A CWS Circulating Gasification System and Method

The invention discloses a circulating gasification system and method of coal water slurry, which comprises a gasification device for gasifying coal water slurry to produce syngas (CO+H2) and carbon black slurry, and a recovery device for separating combustible and non-combustible particles in the carbon black slurry. The recovery device can return separated combustible particles to the coal water slurry through a pipeline. The gasification process in the gasification unit is continued to improve the gasification efficiency or conversion rate of the feed in the gasification unit. The non-combustible particles can form filter cake through pressure filtration, and are used as a valuable engineering raw material in the fields of building materials, roads and bridges, backfilling and so on.

【技術實現步驟摘要】
一種水煤漿循環氣化系統及方法
本專利技術涉及水煤漿氣化領域，尤其涉及一種水煤漿循環氣化系統及方法。
技術介紹
煤炭在未來相當長一段時期內仍將是我國的主要基礎能源，煤炭的利用相比天然氣和石油而言更加困難，污染也更大。實際上，目前我國的煤炭資源不僅利用率低，且開采和利用過程中，對環境產生了難以忽視的污染。為了維護國家能源安全和應對環境保護，節能減排、清潔高效是對煤炭資源利用的必然要求。為實現煤炭工業可持續發展，作為煤炭清潔利用的重要手段，煤氣化技術得到了極大的重視和發展。碳黑（細渣）濾餅是煤氣化的副產物，主要組分為二氧化硅和氧化鋁等礦物質（非可燃物）、少許殘余碳（可燃物），由煤氣化裝置碳黑水經沉降-壓濾等工藝過程獲得。碳黑濾餅的殘余可燃物含量隨氣化爐類型、氣化工藝、氣化原料操作條件等的變化波動很大，其可燃物含量一般在10-30wt.%，在氣化條件惡劣時，其可燃物含量可達60wt.%。目前該部分碳黑濾餅的處理方式主要有用于建筑制品，燒磚，作為鍋爐燃料和填埋四種，但這四種處理方式都存在很大的弊端。若將其直接用于建材、建工、道路及回填工程，主要限制因素為固體可燃物量，由于氣化裝置系統的特殊工藝操作特性，所副產碳黑濾餅的殘炭值遠超過國家標準和相關行業標準限值，即使作為鍋爐燃料也降低了煤炭的利用價值，同時需要增加鍋爐煙氣處理的配套環保投入。隨著國家新環保法的提出與實施，各地方對污染企業的查處力度不斷加強，不符合環保要求的磚廠逐漸關閉，造成碳黑濾餅無處銷售，而用作填埋場材料，并使用汽車運輸至廠外，會造成二次污染，同時填埋的處理手段使碳黑中可燃物被廢棄，熱能無法釋放，造成資源不能有效利用。因此，現有技術還有待于改進和發展。
技術實現思路
鑒于上述現有技術的不足，本專利技術的目的在于提供一種水煤漿循環氣化系統及方法，旨在解決現有技術無法對碳黑水中的可燃物和非可燃物進行有效分離，導致碳黑資源浪費以及水煤漿氣化效率較低的問題。本專利技術的技術方案如下：一種水煤漿循環氣化系統，其中，包括用于對水煤漿進行氣化處理生成合成氣以及碳黑漿的氣化裝置，以及用于對所述碳黑漿中的可燃物顆粒和非可燃物顆粒進行分離的回收裝置；所述回收裝置通過管道與所述氣化裝置連通，所述回收裝置中的可燃物顆粒通過管道循環進入到所述氣化裝置中進行氣化處理。所述的水煤漿循環氣化系統，其中，所述回收裝置包括用于對碳黑漿進行研磨的第一濕磨機，以及用于對碳黑漿中的可燃物顆粒和非可燃物顆粒進行分離處理的分離塔，所述分離塔內部從下至上依次設置有與外界空氣連通并生成微氣泡的第一分布器、與所述第一濕磨機連通并用于通入碳黑漿的第二分布器以及用于噴水的第三分布器。所述的水煤漿循環氣化系統，其中，所述分離塔頂端和底部分別設置有可燃物漿液出口和非可燃物漿液出口，所述可燃物漿液出口通過管道與可燃物儲存罐連通，所述可燃物儲存罐通過管道與所述氣化裝置連通，所述非可燃物漿液出口通過管道與壓濾機連通。所述的水煤漿循環氣化系統，其中，所述氣化裝置包括用于對煤粉以及回收的可燃物顆粒進行研磨處理得到水煤漿的第二濕磨機，用于對所述水煤漿進行氣化處理生成粗合成氣以及碳黑水的氣化爐，用于對所述粗合成氣進行洗滌生成合成氣的洗滌塔，用于對所述碳黑水進行閃蒸處理的真空閃蒸罐，用于對所述碳黑水進行固液分離處理得到碳黑漿和灰水的沉降槽，所述第二濕磨機、氣化爐、洗滌塔、真空閃蒸罐以及沉降槽通過管道依次連通。所述的水煤漿循環氣化系統，其中，所述氣化裝置還包括設置在所述氣化爐與洗滌塔之間的激冷水泵，所述沉降槽通過管道與一用于儲存灰水的灰水箱連通，所述灰水箱通過管道與一灰水加熱器連通，所述灰水加熱器通過管道分別與所述真空閃蒸罐和洗滌塔連通。一種水煤漿循環氣化方法，其中，包括步驟：將水煤漿通入氣化裝置中進行氣化處理生成碳黑漿和合成氣；將所述碳黑漿通入回收裝置對所述碳黑漿中的可燃物顆粒和非可燃物顆粒進行分離，將分離得到的可燃物顆粒通過管道循環輸送到所述氣化裝置中進行氣化處理生成合成氣。所述的水煤漿循環氣化方法，其中，所述將所述碳黑漿通入回收裝置對所述碳黑漿中的可燃物顆粒和非可燃物顆粒進行分離的步驟具體包括：向所述碳黑漿中加入親水性顆粒、捕收劑以及表面活性劑并對所述碳黑漿進行研磨處理；將微氣泡強化器生成的微氣泡通過管道輸送到分離塔的第一分布器中，同時從分離塔的第二分布器和第三分布器中分別通入所述研磨后的碳黑漿和噴淋水，所述微氣泡與碳黑漿中的憎水性可燃物顆粒結合上浮并從上流流出分離塔，所述碳黑漿中的親水性非可燃物顆粒則下沉從底流流出分離塔。所述的水煤漿循環氣化方法，其中，所述碳黑漿研磨至顆粒粒徑小于100微米。所述的水煤漿循環氣化方法，其中，所述捕收劑為有機物，所述親水性顆粒的粒度為1-1000nm。所述的水煤漿循環氣化方法，其中，所述表面活性劑包括但不限于松樹醇油、樟腦油、酚酸混合脂肪醇、異構己醇、仲辛醇、辛醉醇、醚醉醇和脂類物質中的一種或多種。有益效果：本專利技術提供的水煤漿循環氣化系統包括用于對水煤漿進行氣化處理生成合成氣以及碳黑漿的氣化裝置，以及用于對所述碳黑漿中的可燃物顆粒和非可燃物顆粒進行分離的回收裝置，所述回收裝置通過管道可將分離的可燃物顆粒返回到所述氣化裝置中繼續進行氣化處理，從而提升水煤漿的氣化效率，所述非可燃物顆粒可通過壓濾形成濾餅，作為一種寶貴的工程原料用于建材、路橋、回填等領域。附圖說明圖1為本專利技術一種水煤漿循環氣化系統較佳實施例的結構示意圖。圖2為本專利技術分離塔較佳實施例的結構示意圖。圖3為本專利技術一種水煤漿循環氣化方法較佳實施例的流程圖。具體實施方式本專利技術提供一種水煤漿循環氣化方法及系統，為使本專利技術的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下對本專利技術進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。請參閱圖1，圖1為本專利技術提供的一種水煤漿循環氣化系統較佳實施例的結構示意圖，如圖所示，所述循環氣化系統包括用于對水煤漿進行氣化處理生成合成氣以及碳黑漿的氣化裝置100，以及用于對所述碳黑漿中的可燃物顆粒和非可燃物顆粒進行分離的回收裝置200；所述回收裝置200通過管道與所述氣化裝置100連通，所述回收裝置200中的可燃物顆粒通過管道循環進入到所述氣化裝置100中進行氣化處理。進一步地，在本專利技術中，可進入氣化裝置進行氣化處理的不僅限于水煤漿，還包括由碳氫化合物料漿等，所述氣化裝置可對水煤漿或碳氫化合物料漿進行氣化處理生成合成氣（CO+H2），并且在氣化處理過程中沒有被高溫氣化反應轉化剩余的碳可與在熔態渣冷卻、合成氣洗滌過程中的水形成碳黑漿。具體來講，碳黑漿是水煤漿經過氣化處理生成的一種副產物，現有工藝由于無法實現對碳黑漿中的可燃物顆粒和非可燃物顆粒進行有效分離，故直接對所述碳黑漿進行壓濾處理生成碳黑濾餅，并將所述碳黑濾餅用于建筑制品、燒磚、填埋或用作鍋爐燃料。顯然，現有的碳黑漿處理方式既浪費資源，又降低了水煤漿的氣化效率，同時還污染環境。基于此，本專利技術提供的水煤漿循環氣化系統包括通過管道連通的氣化裝置和回收裝置，通過所述回收裝置對碳黑漿中的可燃物顆粒和非可燃物顆粒進行分離，然后將所述可燃物顆粒通過管道循環通入到所述氣化裝置中進行氣化處理，從而提升水煤漿的氣化效率。所述非可燃物顆粒則可通過壓本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種水煤漿循環氣化系統，其特征在于，包括用于對水煤漿進行氣化處理生成合成氣以及碳黑漿的氣化裝置，以及用于對所述碳黑漿中的可燃物顆粒和非可燃物顆粒進行分離的回收裝置；所述回收裝置通過管道與所述氣化裝置連通，所述回收裝置中的可燃物顆粒通過管道循環進入到所述氣化裝置中進行氣化處理。

【技術特征摘要】
1.一種水煤漿循環氣化系統，其特征在于，包括用于對水煤漿進行氣化處理生成合成氣以及碳黑漿的氣化裝置，以及用于對所述碳黑漿中的可燃物顆粒和非可燃物顆粒進行分離的回收裝置；所述回收裝置通過管道與所述氣化裝置連通，所述回收裝置中的可燃物顆粒通過管道循環進入到所述氣化裝置中進行氣化處理。2.根據權利要求1所述的水煤漿循環氣化系統，其特征在于，所述回收裝置包括用于對碳黑漿進行研磨的第一濕磨機，以及用于對碳黑漿中的可燃物顆粒和非可燃物顆粒進行分離處理的分離塔，所述分離塔內部從下至上依次設置有與外界空氣連通并生成微氣泡的第一分布器、與所述第一濕磨機連通并用于通入碳黑漿的第二分布器以及用于噴水的第三分布器。3.根據權利要求2所述的水煤漿循環氣化系統，其特征在于，所述分離塔頂端和底部分別設置有可燃物漿液出口和非可燃物漿液出口，所述可燃物漿液出口通過管道與可燃物儲存罐連通，所述可燃物儲存罐通過管道與所述氣化裝置連通，所述非可燃物漿液出口通過管道與壓濾機連通。4.根據權利要求1所述的水煤漿循環氣化系統，其特征在于，所述氣化裝置包括用于對煤粉以及回收的可燃物顆粒進行研磨處理得到水煤漿的第二濕磨機，用于對所述水煤漿進行氣化處理生成粗合成氣以及碳黑水的氣化爐，用于對所述粗合成氣進行洗滌生成合成氣的洗滌塔，用于對所述碳黑水進行閃蒸處理的真空閃蒸罐，用于對所述碳黑水進行固液分離處理得到碳黑漿和灰水的沉降槽，所述第二濕磨機、氣化爐、洗滌塔、真空閃蒸罐以及沉降槽通過管道依次連通。5.根據權利要求4所述的水煤漿循環氣化系統，其特征在于，所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：江涌，李國濤，吳昌寧，劉科，翁力，賈昊霖，
申請(專利權)人：深圳瑞科天啟科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44