從褐煤干燥煙氣中回收水的工藝方法及系統技術方案

本發明專利技術涉及褐煤干燥煙氣回收水的工藝及系統，解決了水回收工藝復雜，占地面積大、固定資產投資及運行成本高的問題。技術方案包括含水高溫煙氣由洗滌塔下段進入，在洗滌塔內與工藝水直接逆流接觸、洗滌換熱，煙氣中的蒸汽部分冷凝進入含塵灰水中，洗滌后的煙氣由洗滌塔頂部的煙氣出口排出，洗滌后的含塵含油灰水由底部的灰水出口送入冷卻器中進一步降溫至45-50℃后送入油水分離器分離出污油排出，含塵灰水送入澄清器分離出上層的灰水及下層的灰漿，上層的灰水澄清溢流后進入灰水槽，澄清后灰水懸浮固體濃度小于100ppm，再經過濾器過濾后得到含塵量＜?5?ppm的清潔水。本發明專利技術投資少、占地面積小、設備緊湊、作業率高，運行成本低。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種從褐煤干燥煙氣中回收水的工藝方法及系統。
技術介紹
我國褐煤資源豐富，己探明的保有儲量達1303億噸，占全國煤炭儲量的13%左右，主要分布在東北、西北、西南、華北等地，集中在內蒙古、云南和黑龍江等省。我國對褐煤資源主要采用提質的方法進行加工處理和利用。我國北方褐煤的含水率一般在30% 50%，在褐煤提質工藝過程中，褐煤中90%左右的水分可被擠出，大量的水份將隨褐煤干燥煙氣帶出，一般這些干燥煙氣直接放空，不但造成對大氣環境的污染，還造成大量水分的損失。對于褐煤產區來說，水是極為寶貴的資源。由于在褐煤提質工藝中產生的水體積龐大，且煙氣中的水份直接放空或冷凝排入水體會造成大氣或自然水體的污染。為了節約水資源、減少廢水排放以達到節能減排的目標，需要從褐煤干燥煙氣中回用其中的水份。目前國內外關于褐煤提質過程中回用水的報道較少，僅有文獻報導采用厭氧+臭氧氧化的方法、厭氧-缺氧-好氧生物法(A2/0)和升流式曝氣生物濾池(UBAF)組合工藝對褐煤提質冷凝水進行處理。前兩種工藝方法均屬生物法處理回用水，這種生物法占地面積大、固定資產投資及運行成本高。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了解決上述技術問題，提供一種從褐煤干燥煙氣中回收水的工藝方法以及褐煤干燥煙氣水回收系統。技術方案包括洗滌塔，所述洗滌塔灰水出口經管道依次連接灰水冷卻器、油水分離器、澄清器、灰水槽和過濾器。所述澄清器底部的灰漿出口經離螺機與澄清槽的灰水進口連接。所述過濾器的水出口經管道與洗滌塔的工藝水入口連接。所述洗滌塔的煙氣出口經管道依次連接的蒸發器組、汽液分離器以及引風機。本專利技術從褐煤干燥煙氣中回收水的工藝方法，包括如下步驟含水高溫煙氣由洗滌塔下段進入，在洗滌塔內與工藝水直接逆流接觸、洗滌換熱，煙氣中的蒸汽部分冷凝進入含塵灰水中，洗滌后的煙氣由洗滌塔頂部的煙氣出口排出，洗滌后的含塵含油灰水由底部的灰水出口送入冷卻器中進一步降溫至45-50°C后送入油水分離器分離出污油排出，含塵灰水送入澄清器分離出上層的灰水及下層的灰漿，上層的灰水澄清溢流后進入灰水槽，澄清后灰水懸浮固體濃度小于IOOppm (質量百分數)，再經過濾器過濾后得到含塵量< 5 ppm (質量百分數)的清潔水。所述澄清器分離出的灰漿經灰漿出口送入離螺機分離出灰水及濾餅，灰水回送入澄清器進行澄清分離。所述經過濾器過濾后得到的清潔水部分作為工藝水回送至洗滌塔內洗滌煙氣，余量排出。所述洗滌塔頂部排出的110°C -130°C的煙氣經蒸發器組進一步回收余熱及冷凝液并降溫至60 90°C后送汽液分離罐分離出不凝氣體和冷凝液，所述不凝氣體經引風機排出，蒸發器組及汽液分離罐分離出的冷凝液為含塵量< 5 ppm的清潔水，其中，通過控制引風機使蒸發器組的真空壓力維持在30 70kPaA。專利技術人改變了過去含水高溫煙氣通常采用間接換熱的方式，通過與工藝水直接接觸換熱，能夠有效提高換熱效率、對煙氣的洗滌效果好，能有效凈化外排的煙氣，也使煙氣中的大部分蒸汽冷凝進入工藝水中，然后再對洗滌煙氣后的灰水進行處理，回收水分；同時專利技術還對褐煤氣煙進行了深入研究，發現其煙氣除具有高溫、含塵以及含水量高外，還含有少量的油，這些油會在與工藝水的直接接觸過程中進入水中，若不處理灰水中的污油，難溶于水的油類物質漂浮在水上，形成一層薄膜，阻止空氣中的氧在水中的溶解，使水中的溶解氧減少，致使水體中浮游生物等因缺氧而死亡，也妨礙水生生物的光合作用，從而影響水體的自凈作用，惡化水質，危害水產資源。同時水體表面的聚結油還有可能燃燒產生安全問題，并且油污還會對設備帶來各種不良影響。因此從洗滌塔出來灰水必需首先經油水分離器行除油后再進行后續的水回收過程，為了保持好的除油效果，應先將灰水溫度降至45-50°C后再進入油水分離器，除油后的灰水再經澄清器、灰水槽及過濾器得到含塵量< 5ppm的清潔水，該清潔水不僅可作為工藝水回送至洗滌塔，多余部分還可送入褐煤提質工藝中的其它系統中使用，從而大大緩解了缺水地區在進行褐煤提質工藝過程中水的供應問題。進一步的，在澄清器中分離中的灰漿中仍含有一定的水分，并且灰漿直接外排同樣會對環境造成影響，因此增加離螺機對灰漿進行進一步分離，分離出的灰水和濾餅，灰水可回送至澄清器，而濾餅中含水量可降至30% 60%，這種濾餅含有大量煤粉可作為鍋爐燃煤或氣化用煤的混煤再生使用，帶來了附加的經濟效益。另外，被工藝水洗滌后的煙氣中尚含有部分飽和水以蒸汽的形式與煙氣混合存在，并且洗滌后的煙氣溫度仍高達110°C -130°C，應考慮盡可能的回收部分熱量及水分，這里，采用蒸發器組對煙氣進行間接降溫換熱的同時，還可獲得冷凝液，經蒸發器組處理后的煙氣再經汽液分離罐再次進行煙氣和冷凝液的分離，同時通過置引風機維持蒸發器組內近真空壓力環境，顯著降低蒸發器組內操作介質的沸點，利用多效蒸發器組可充分回收煙氣中所含熱量，同時提高水的回收率，蒸發器組及汽液分離罐中的冷凝液均可引出作為清潔水，經降溫后煙氣經引風機引出排入大氣，經處理后的煙氣中含塵量可降至lmg/Nm3，溫度可降至60 90°C，水份回收率達95%以上。在油水分離器中加入親油添加劑以利于后續污油的分離，污油去除率可達99. 5%以上，所述親油添加劑可以選用單甘油酯乳化劑、乳化劑M0A-3B及乳化劑A0E-3 ;同時在澄清器內加入絮凝劑藥劑，以利于灰水中的灰塵沉降，所述絮凝劑可以選用聚丙烯酰胺、明釩、硫酸鋁、氧化鋁或硫酸鐵等藥劑。本專利技術系統具有固定資產投資少、占地面積小、設備緊湊、運行的作業率高，運行成本低等有益效果。本專利技術工藝可在褐煤干燥煙氣水回收系統中進行，對褐煤提質過程中產生的煙氣回收熱量及水分并除塵，煙氣中的水份回收率高達95%以上，除塵效果好，得到的濾餅還能再生利用，本專利技術工藝簡單、操作簡便、同時兼具除塵、回收余熱和水分的多種效果、得到的清潔水中含塵量少，利于系統回用，大大緩解了缺水地區煤提質工藝系統用水不足的問題，節能降耗，具有廣闊的市場應用前景。CN 102936063 A書明說3/3頁附圖說明圖I為本專利技術系統結構圖暨工藝流程圖。其中1_洗滌塔、I. I-煙氣進口、I. 2-煙氣出口、I. 3-工藝水進口、I. 4_灰水出口、2-汽液分離罐、3-油水分離器、4-澄清器、4. I-灰水進口、4. 2-灰水出口、4. 3-灰漿出口、5-灰水槽、6-過濾器、7-離螺機、8-蒸發器組、9-灰水冷卻器、10-引風機。A-含水高溫煙氣、B-污油、C-濾餅、D-換熱介質、E-清潔水、F-尾氣。具體實施例方式參照圖1，所述洗滌塔I設煙氣進口 I. I、煙氣出口 I. 2、工藝水進口 I. 3和灰水出口 I. 4、灰水出口 I. 4經管道依次連接灰水冷卻器9、油水分離器3、澄清器4、灰水槽5、過濾器6及工藝水進口 1.3。所述煙氣出口 I. 2經管道依次連接串聯的蒸發器組8、汽液分離罐2以及引風機10。所述澄清器4設灰水進口 4. I、灰水出口 4. 2和灰漿出口 4. 3，所述灰水進口 4. I與油水分離器連接，灰水出口 4. 2 (溢流出口)與灰水槽5連接，所述灰漿出口 4. 3經離螺機7與灰水進口 4. I連接。所述管道上根據需要可設置閥門、水泵等，此本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種褐煤干燥煙氣水回收系統，包括洗滌塔，其特征在于，所述洗滌塔灰水出口經管道依次連接灰水冷卻器、油水分離器、澄清器、灰水槽和過濾器。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張宗飛，唐鳳金，徐建民，夏吳，
申請(專利權)人：中國五環工程有限公司，
類型：發明
國別省市：