黑水的处理系统的制作方法

专利2022-05-09  29


本实用新型涉及气化炉技术领域,具体地涉及一种黑水的处理系统。



背景技术:

随着gsp气化炉的运行时间不断增长,gsp气化炉逐渐暴露出各种问题,例如,存在合成气管线堵塞、系统压差高、煤粉系统波动等影响长周期运行的问题,以及,还存在排渣温度高、气化炉闪蒸后黑水温度高、现场设备冒气量大的影响安全运行的问题。

以gsp气化炉的闪蒸黑水部分为例,gsp气化炉的闪蒸器产生的闪蒸气先通过单一的换热器散失热量以得到冷凝液和闪蒸气,再将冷凝液直接送至沉降槽,无液封,导致闪蒸气频繁窜入沉降槽,引起现场报警。



技术实现要素:

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在gsp气化炉因闪蒸气窜入沉降槽而导致的频繁报警问题,提供一种黑水的处理系统,该黑水的处理系统通过设置分离单元,使得闪蒸气经过分离单元的气液分离处理后再排入沉降单元,并且第二分离器能够采用闪蒸气分离得到的第一冷凝液进行液封,防止闪蒸气分离得到的第一气体直接窜入沉降槽,减少了现场报警的次数。

为了实现上述目的,本实用新型提供一种黑水的处理系统,包括:闪蒸单元,所述闪蒸单元设置为能够对黑水进行闪蒸处理以得到处理水和闪蒸气,所述闪蒸单元具有供所述处理水排出的排液口和供所述闪蒸气排出的排气口;分离单元,所述分离单元包括第一分离器和第二分离器,所述第一分离器与所述闪蒸单元的排气口连通并且能够对所述闪蒸气进行降温处理以得到第一冷凝液和第一气体,所述第一分离器具有供所述第一冷凝液排放的排液口和供所述第一气体排放的排气口,所述第二分离器与所述第一分离器的排液口连通并且设置为能够对所述第一冷凝液进行气液分离处理以得到第二冷凝液和第二气体,所述第二分离器具有供所述第二冷凝液排放的排液口和供所述第二气体排放的排气口;以及沉降单元,所述沉降单元与所述第二分离器的排液口连通并且能够对所述第二冷凝液进行沉降处理。

可选的,所述第二分离器包括用于对所述第一冷凝液进行气液分离处理的气凝液分离罐。

可选的,所述第二分离器包括用于监测所述气凝液分离罐内的液位高度的液位计。

可选的,所述液位计设置为液位管,所述液位管的底部与所述气凝液分离罐的底部连通以用于引入所述第一冷凝液并且测量所述第一冷凝液的液位。

可选的,所述液位管的底部可通断地与所述沉降单元连通,以调节所述液位管和所述气凝液分离罐的液位。

可选的,所述第一分离器为换热器。

可选的,所述闪蒸单元包括一级闪蒸器和二级闪蒸器,所述闪蒸单元的排气口设置在所述一级闪蒸器上,所述闪蒸单元的排液口设置在所述二级闪蒸器上,所述一级闪蒸器设置为能够对所述黑水进行一级闪蒸处理以得到一级处理水和所述闪蒸气,所述一级闪蒸器包括供所述一级处理水排出的排液口,所述二级闪蒸器与所述一级闪蒸器连通并且设置为能够对所述一级处理水进行二级闪蒸处理以得到所述处理水。

可选的,所述处理系统包括泵送装置,所述泵送装置设置在所述二级闪蒸器和所述沉降单元之间并且设置为能够将所述处理水泵送至所述沉降单元。

可选的,所述一级闪蒸器的排液口和所述二级闪蒸器之间设置有角阀。

可选的,所述沉降单元包括循环水罐和与所述第二分离器的排液口连通的沉降槽,所述沉降槽能够对所述第二冷凝液进行沉降处理以得到下部沉淀和上部清液,所述循环水罐与所述沉降槽的上部连通并且能够引入所述上部清液。

通过上述技术方案,本实用新型提供了一种黑水的处理系统,该黑水的处理系统能够通过分离单元,使得闪蒸气能够经过分离单元的气液分离处理后再排入沉降单元,并且第二分离器能够采用闪蒸气分离得到的第一冷凝液进行液封,防止闪蒸气分离得到的第一气体直接窜入沉降槽,减少了现场报警的次数,保证了黑水的处理系统能够安全稳定的运行。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种黑水的处理系统的结构示意图。

附图标记说明

1、闪蒸单元;2、一级闪蒸器;3、二级闪蒸器;4、角阀;5、第一分离器;6、第二分离器;7、气凝液分离罐;8、液位计;9、泵送装置;10、沉降单元;11、沉降槽;12、循环水罐。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限制本实用新型。

本实用新型提供了一种黑水的处理系统,如图1所示,包括:闪蒸单元1,所述闪蒸单元1设置为能够对黑水进行闪蒸处理以得到处理水和闪蒸气,所述闪蒸单元1具有供所述处理水排出的排液口和供所述闪蒸气排出的排气口;分离单元,所述分离单元包括第一分离器5和第二分离器6,所述第一分离器5与所述闪蒸单元1的排气口连通并且能够对所述闪蒸气进行降温处理以得到第一冷凝液和第一气体,所述第一分离器5具有供所述第一冷凝液排放的排液口和供所述第一气体排放的排气口,所述第二分离器6与所述第一分离器5的排液口连通并且设置为能够对所述第一冷凝液进行气液分离处理以得到第二冷凝液和第二气体,所述第二分离器6具有供所述第二冷凝液排放的排液口和供所述第二气体排放的排气口;以及沉降单元10,所述沉降单元10与所述第二分离器6的排液口连通并且能够对所述第二冷凝液进行沉降处理。

通过上述技术方案,本实用新型提供了一种黑水的处理系统,该黑水的处理系统通过设置分离单元,使得闪蒸气经过分离单元的气液分离处理后再排入沉降单元,并且第二分离器能够采用闪蒸气分离得到的第一冷凝液进行液封,相对于现有技术中闪蒸器产生的闪蒸气通过单一换热器进行气液分离后将得到的冷凝液直接送至沉降槽而言,本申请中的第二分离器能够容纳第一冷凝液并且通过第一冷凝液对闪蒸气和第一分离器中排出的第一气体进行液封处理,防止第一气体直接窜入沉降槽,减少了现场报警的次数,保证了黑水的处理系统能够安全稳定的运行。

值得一提的是,黑水可以为来自煤化工产生的废水,经闪蒸单元的闪蒸处理后,黑水中溶解的气体释放出来形成闪蒸气,剩下的液体则为处理水,其中,闪蒸气可以为水蒸气、多元烃类、硫化氢等组分;闪蒸气经过第一分离器5进行降温处理后,沸点较低的部分烃类(例如,甲烷、乙烷等组分)和水蒸汽等组分转化为液相,即为第一冷凝液,沸点较高的一部分烃类和硫化氢等组分仍为气相,即为第一气体;第一冷凝液不断流入到第二分离器6中并且封堵第二分离器6的排液口,这样,即便第一气体窜入第二分离器6中,也无法在第二分离器6中的第二冷凝液的液封作用下直接窜入到沉降槽,减少了现场报警的次数,并且,第一冷凝液在第二分离器6的气液分离作用下,第一冷凝液中溶液的大部分气体释放出来,即为第二气体,剩余的液体则为第二冷凝液,其中,第二气体的主要组分为又一部分烃类(例如,丙烷、丁烷等组分)和硫化氢等组分,当然,第二冷凝液中仍不可避免的溶解有沸点较高的组分,例如,少量的多元烃类(例如,戊烷等组分)和硫化氢等组分;第二冷凝液在沉降单元10中进行沉降处理,得到上层清液和下层沉降固体物。此外,为了减少环境污染,闪蒸气得到的第一气体和第二气体可以通过火炬排空进行净化处理。

为了对第一冷凝液进行充分地气液分离处理,所述第二分离器6包括用于对所述第一冷凝液进行气液分离处理的气凝液分离罐7。值得一提的是,气凝液分离罐7可以为各种形式,只要能够对第一冷凝液进行气液分离处理即可。

进一步的,所述第二分离器6包括用于监测所述气凝液分离罐7内的液位高度的液位计8,这样,操作人员能够随时获取气凝液分离罐7内的液位高度,便于操作人员根据液位计来控制气凝液分离罐7内始终为合适的液位高度,防止了气凝液分离罐7内液体过多而造成压力过高,保证了气凝液分离罐7的安全运行,还防止气凝液分离罐7内液体过低而无法形成有效液封,有效地防止了第一气体和闪蒸气直接窜入沉降单元,减少了报警的次数,从而保障了黑水处理系统的安全运行。

进一步的,所述液位计8设置为液位管,所述液位管的底部与所述气凝液分离罐7的底部连通以用于引入所述第一冷凝液并且测量所述第一冷凝液的液位,简化了气凝液分离罐7的整体结构,安全便捷,还扩大了气凝液分离罐7的容积,提高了气凝液分离罐7的处理效率。

进一步的,所述液位管的底部可通断地与所述沉降单元10连通,以调节所述液位管和所述气凝液分离罐7的液位,以防止气凝液分离罐7内的液位高度过高,更为安全。

使用时,所述气凝液分离罐7内的液位高度通过液位管进行合理监测,具体操作如下:当液位管的监测结果正常时,即气凝液分离罐7内的液位高度处于合理范围,则处于液位管和沉降单元之间开关阀(即,图1所示的位于液位管下方并且通过管道直接连通液位管的那个阀门)处于关闭状态,气凝液分离罐7内的液位无法通过液位管直接流到沉降单元;当液位管的监测结果异常时,如果气凝液分离罐7内的液位高度过高,则开启处于液位管和沉降单元之间开关阀(即,图1所示的位于液位管下方并且通过管道直接连通液位管的那个阀门),气凝液分离罐7内的第二冷凝液通过液位管直接流到沉降单元,以防止气凝液分离罐7内的液位过高,反之,则关闭上述开关阀并且从第一分离器中引入第一冷凝液。可以理解的是,当气凝液分离罐7对第一冷凝液完成气液分离处理后,则第二冷凝液通过气凝液分离罐7流入到沉降单元。

进一步的,所述第一分离器5为换热器,有利于高效利用闪蒸气中的余热,更为节能。其中,换热器的换热介质可以煤化工其他生产工序中需要加热的气体或者液体,只要能够吸走闪蒸气携带的热量即可。

进一步的,所述闪蒸单元1包括一级闪蒸器2和二级闪蒸器3,所述闪蒸单元1的排气口设置在所述一级闪蒸器2上,所述闪蒸单元1的排液口设置在所述二级闪蒸器3上,所述一级闪蒸器2设置为能够对所述黑水进行一级闪蒸处理以得到一级处理水和所述闪蒸气,所述一级闪蒸器2包括供所述一级处理水排出的排液口,所述二级闪蒸器3与所述一级闪蒸器2连通并且设置为能够对所述一级处理水进行二级闪蒸处理以得到所述处理水,提高了黑水的处理效果,实现了高效净化黑水。其中,当黑水为来自煤化工产生的废水时,经一级闪蒸器2的闪蒸处理后,黑水中溶解的气体释放出来形成闪蒸气,剩下的液体则为一级处理水,其中,闪蒸气可以为水蒸气、多元烃类、硫化氢等组分,一级处理水为剩余的液体;一级处理水经过二级闪蒸器3进行闪蒸处理后,一级处理水中溶解的残余气体释放出来以剩下处理水。可以理解的是,所述处理水中仍不可避免的溶解有极少量的气体以及一些固体颗粒等。

进一步的,所述处理系统包括泵送装置9,所述泵送装置9设置在所述二级闪蒸器3和所述沉降单元10之间并且设置为能够将所述处理水泵送至所述沉降单元10,以便于对处理水进行沉降处理,避免废水乱排放而造成环境污染。其中,泵送装置9可以为各种形式,例如,水泵等。

进一步的,所述一级闪蒸器2的排液口和所述二级闪蒸器3之间设置有角阀4,安全耐用,调节更为灵敏,相较于采用球阀而言,本申请中的角阀不容易发生卡涩,不仅降低了维护成本,还能够防止了一级闪蒸器中高温高压的闪蒸气窜入到二级闪蒸器中而影响了二级闪蒸器的负压和温度,进一步还防止了沉降单元快速升温而出现超温现象。

进一步的,所述沉降单元10包括循环水罐12和与所述第二分离器6的排液口连通的沉降槽11,所述沉降槽11能够对所述第二冷凝液进行沉降处理以得到下部沉淀和上部清液,所述循环水罐12与所述沉降槽11的上部连通并且能够引入所述上部清液,便于分类储放,安全环保。值得一提的是,上层清液中几乎不含固体颗粒,更为洁净,而下部沉淀中包含多种固体颗粒。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型,为了避免不必要的重复,本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容,均属于本实用新型的保护范围。


技术特征:

1.一种黑水的处理系统,其特征在于,包括:

闪蒸单元(1),所述闪蒸单元(1)设置为能够对黑水进行闪蒸处理以得到处理水和闪蒸气,所述闪蒸单元(1)具有供所述处理水排出的排液口和供所述闪蒸气排出的排气口;

分离单元,所述分离单元包括第一分离器(5)和第二分离器(6),所述第一分离器(5)与所述闪蒸单元(1)的排气口连通并且能够对所述闪蒸气进行降温处理以得到第一冷凝液和第一气体,所述第一分离器(5)具有供所述第一冷凝液排放的排液口和供所述第一气体排放的排气口,所述第二分离器(6)与所述第一分离器(5)的排液口连通并且设置为能够对所述第一冷凝液进行气液分离处理以得到第二冷凝液和第二气体,所述第二分离器(6)具有供所述第二冷凝液排放的排液口和供所述第二气体排放的排气口;以及

沉降单元(10),所述沉降单元(10)与所述第二分离器(6)的排液口连通并且能够对所述第二冷凝液进行沉降处理。

2.根据权利要求1所述的黑水的处理系统,其特征在于,所述第二分离器(6)包括用于对所述第一冷凝液进行气液分离处理的气凝液分离罐(7)。

3.根据权利要求2所述的黑水的处理系统,其特征在于,所述第二分离器(6)包括用于监测所述气凝液分离罐(7)内的液位高度的液位计(8)。

4.根据权利要求3所述的黑水的处理系统,其特征在于,所述液位计(8)设置为液位管,所述液位管的底部与所述气凝液分离罐(7)的底部连通以用于引入所述第一冷凝液并且测量所述第一冷凝液的液位。

5.根据权利要求4所述的黑水的处理系统,其特征在于,所述液位管的底部可通断地与所述沉降单元(10)连通,以调节所述液位管和所述气凝液分离罐(7)的液位。

6.根据权利要求1所述的黑水的处理系统,其特征在于,所述第一分离器(5)为换热器。

7.根据权利要求1所述的黑水的处理系统,其特征在于,所述闪蒸单元(1)包括一级闪蒸器(2)和二级闪蒸器(3),所述闪蒸单元(1)的排气口设置在所述一级闪蒸器(2)上,所述闪蒸单元(1)的排液口设置在所述二级闪蒸器(3)上,所述一级闪蒸器(2)设置为能够对所述黑水进行一级闪蒸处理以得到一级处理水和所述闪蒸气,所述一级闪蒸器(2)包括供所述一级处理水排出的排液口,所述二级闪蒸器(3)与所述一级闪蒸器(2)连通并且设置为能够对所述一级处理水进行二级闪蒸处理以得到所述处理水。

8.根据权利要求7所述的黑水的处理系统,其特征在于,所述处理系统包括泵送装置(9),所述泵送装置(9)设置在所述二级闪蒸器(3)和所述沉降单元(10)之间并且设置为能够将所述处理水泵送至所述沉降单元(10)。

9.根据权利要求7所述的黑水的处理系统,其特征在于,所述一级闪蒸器(2)的排液口和所述二级闪蒸器(3)之间设置有角阀(4)。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的黑水的处理系统,其特征在于,所述沉降单元(10)包括循环水罐(12)和与所述第二分离器(6)的排液口连通的沉降槽(11),所述沉降槽(11)能够对所述第二冷凝液进行沉降处理以得到下部沉淀和上部清液,所述循环水罐(12)与所述沉降槽(11)的上部连通并且能够引入所述上部清液。

技术总结
本实用新型涉及气化炉技术领域,具体地涉及一种黑水的处理系统。该黑水的处理系统包括:闪蒸单元,能够对黑水进行闪蒸处理以得到处理水和闪蒸气;分离单元,包括第一分离器和第二分离器,第一分离器与闪蒸单元的排气口连通并且能够对闪蒸气进行降温处理以得到第一冷凝液和第一气体,第二分离器与第一分离器的排液口连通并且能够对第一冷凝液进行气液分离处理以得到第二冷凝液和第二气体;以及沉降单元,与第二分离器的排液口连通并且能够对第二冷凝液进行沉降处理。该黑水的处理系统通过设置分离单元,使得闪蒸气经过分离单元后再排入沉降单元,并且第二分离器采用第一冷凝液进行液封,防止第一气体直接窜入沉降槽,减少了现场报警的次数。

技术研发人员:李刚健;院建森;张利军;张彤辉;田彦俊;冯国君;魏璐;康伟
受保护的技术使用者:国家能源集团宁夏煤业有限责任公司
技术研发日:2020.11.17
技术公布日:2021.08.03

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