[发明专利]一种煤气化系统细渣浆液的脱水干燥方法及其使用的脱水干燥系统

说明书

技术领域

本发明涉及煤气化系统细渣浆液的处理技术领域，具体涉及一种煤气化系统细渣浆液的脱水干燥方法及其使用的脱水干燥系统。

背景技术

煤气化系统中，煤炭经过气流床气化转变为燃料用气或化工合成气，其中含有大量的飞灰需要净化去除。目前比较成熟的合成气净化工艺是湿法净化，即采用水激冷并洗涤合成气以除去合成气中的飞灰、酸性气体，湿法净化工艺会产生大量的渣水(黑水)。渣水通常是通过闪蒸和沉降浓缩得到细渣浆液，浓缩过程中会产生大量的低压闪蒸蒸汽。当前低压闪蒸蒸汽一般直接使用大量的循环冷却水进行冷凝，一方面需要消耗大量的冷却水；另一方面，换热后的冷却水富含有低位热能，但是由于冷却水蕴含的低位热能利用率通常较低，从而降低了低压闪蒸蒸汽的余热利用率，因此低压闪蒸蒸汽需要进一步的合理利用，以降低气化系统能耗，提高装置能量利用效率。

渣水浓缩得到的细渣浆液进行脱水处理可制得干燥的细渣，细渣浆液脱水工艺一般采用机械过滤的方式，机械过滤单元装置占地较大，而且目前工业实际运行情况较差，过滤装置长周期运行存在较大问题；经机械过滤后细渣滤饼含水量在50％～60％之间，脱水效果较差，导致过滤系统厂房及细渣输送、储存等相关场地卫生状况较差。另外细渣含碳量较高，可燃物含量高，具有一定的使用价值，可用作锅炉或者其他等原料，但是该高含水的滤饼给细渣后续的再利用造成一定的困难，无法直接作为锅炉燃料，同时高含水的细渣在输送和储存环节也存在诸多不便，因此为了细渣可回收利用需要进一步脱水干燥。

鉴于以上问题，需要提出新的技术方案，以解决上述余热利用率低以及细渣浆液的干燥处理的技术问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种煤气化系统细渣浆液的脱水干燥方法，以充分利用煤气化系统的余热资源尤其是低压闪蒸蒸汽，提高煤气化系统能量利用效率、减少能源和循环冷却水的消耗，同时降低设备成本以及对场地环境的影响。

所述煤气化系统细渣浆液的脱水干燥方法包括以下步骤：

(a)煤气化系统产生的细渣浆液经过预脱水提浓装置进行预脱水，得到提浓细渣浆液；

(b)将煤气化系统产生的余热资源与空气进行热交换，空气被加热成热空气；

(c)将提浓细渣浆液和热空气同时送入喷雾干燥器内，提浓细渣浆液与热空气在喷雾干燥器内直接接触传热传质，脱除大部分水分成为固体颗粒粉末后经底部流出成为干燥细渣。

优选的，所述细渣浆液为煤气化系统产生的渣水依次经低压闪蒸、真空闪蒸和沉降分离后得到，固含量为5-20％。低压闪蒸、真空闪蒸和沉降通过现有的低压闪蒸器、真空闪蒸器和沉降槽即可实现。

优选的，所述预脱水提浓装置为旋液分离器或者离心过滤器，旋液分离器或者离心过滤器上部溢流清液作为循环水返回煤气化系统，所述提浓细渣浆液从所述预脱水提浓装置底部排出，固含量为30-40％。

优选的，所述余热资源为所述渣水低压闪蒸时产生的部分或全部的低压闪蒸蒸汽，低压闪蒸蒸汽与空气在空气加热器中进行热交换。

优选的，低压闪蒸蒸汽与空气换热冷凝后作为系统补水。

优选的，所述喷雾干燥器排出的干燥尾气通过冷凝器，所述干燥尾气携带的水蒸汽冷凝后作为系统补水。

优选的，所述喷雾干燥器底部流出的干燥细渣含水率为10-20％。

本发明的另一目的在于提供所述方法使用的脱水干燥系统，其包括：

预脱水提浓装置，所述预脱水提浓装置为旋液分离器或离心过滤器，用于对待脱水干燥的细渣浆液进行预脱水处理得到提浓细渣浆液；

空气加热器，所述空气加热器为管式换热器或板式换热器，供煤气化系统产生的余热资源与空气进行热交换制得热空气；

喷雾干燥器，所述喷雾干燥器设于所述预脱水提供装置和所述空气加热器的下游，供同时加入的提浓细渣浆液和热空气接触进行传热传质。

较佳的，所述空气加热器设于煤气化系统的低压闪蒸器的下游，所述低压闪蒸器的蒸汽出口与所述空气加热器的高温入口通过管道接通。

较佳的，所述的脱水干燥系统还包括：

空气过滤器，所述空气过滤器设于所述空气加热器上游，用于向所述空气加热器提供过滤干燥后的空气；

冷凝器，所述冷凝器设于所述喷雾干燥器的下游，用于接入所述喷雾干燥器排出的湿干燥尾气；

气液分离器，所述气液分离器设于所述冷凝器的下游，用于将冷凝后的湿干燥尾气分离为冷凝水和干燥尾气。

本发明的有益效果在于：