[发明专利]一种气化飞灰脱水处理工艺

说明书

本发明公开了一种气化飞灰脱水处理工艺，综合了化学能、超声波、热能、机械能、电能等多能量场协同脱水过程，其中脱水介质陶瓷过滤盘的毛细微孔口径小，毛细管的分布密集，滤液通过滤板的速率较快，且气化飞灰几乎全部不能穿滤，脱水和过滤的效果好；通过独特的刮料、喷淋清洗操作可以及时清除沉积物，不会因损坏或堵塞而频繁更换，设备可以长期连续运行、效率高；陶瓷过滤盘具有产生毛吸效应的微孔，可以始终保持充满液体状态，由于没有空气透过，可以长时间保持高的真空度，因此脱水能耗低。本发明使气化灰飞脱水后的含水率较目前普遍使用的滤布式真空过滤机降低15‑20％，且滤液水质大幅度提高，悬浮物含量为6‑16mg/L，浊度最大值为2.95NTU，PH在5.0‑9.0之间。

技术领域

本发明涉及一种脱水处理工艺，具体是一种气化飞灰脱水处理工艺，属于煤气化技术。

背景技术

煤气化是将煤与气化剂(空气、氧气和水蒸气)在一定温度和压力下进行反应，使煤中可燃部分转化为可燃气体，可作为合成氨、合成甲醇和费托合成等化工产业的原料气。煤气化技术不仅提高了煤炭资源的利用价值和效率，还能够大幅度降低污染物排放量，是煤炭高效清洁利用的核心技术之一。气化过程产生的灰是最主要的污染物，它可以分为两类，一种是从气化炉底部排出，称为粗渣；另一种随煤气飘出气化炉，称为飞灰，飞灰经水洗与气体产物分离，形成高含水物料气化飞灰悬浮液。其中飞灰颗粒较细，孔隙发达，且残碳含量较高，可达30-60％，因此具有较高的回收利用价值。然而我国大部分气化飞灰都作为固废物进行填埋，不仅造成环境的严重污染，占用大量土地，且浪费了飞灰中的可利用资源。

目前，气化飞灰资源化利用主要集中在灰的利用，如气化细灰可作为高分子材料的填充剂，改善高分子材料的力学性能；气化飞灰添加到水泥中作为建筑材料使用，作为制备陶瓷的原材料等方面的应用。然而很少有学者系统研究高含水量气化飞灰悬浮液的前期处理，即对气化飞灰进行充分脱水。气化飞灰悬浮液的水含量可达95％以上，若不对其进行脱水处理不仅造成气化飞灰后期处理难度大及运输成本的提高，而且会造成严重的水资源浪费。针对此，大多数气化厂利用真空滤布机脱水，该脱水设备脱水效率较低，脱水后含水量较高，可达60％左右，且水质较差、现场污染严重；并且运行能耗高，滤布需要频繁更换、维护费用高，设备无法长时间连续运行，降低了工作效率。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种能够降低脱水后煤灰含水率、同时提高脱出水的水质；运行能耗低、且能节省维护成本，可以连续运行、工作效率高的气化飞灰脱水处理工艺。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种气化飞灰脱水处理工艺，包括如下步骤：

步骤一：向气化飞灰悬浮液中加入絮凝剂，并将气化飞灰悬浮液通入过滤槽中，使陶瓷过滤盘41浸入气化飞灰悬浮液中，启动第二电机43，第二电机43带动主轴44和陶瓷过滤盘41以2-5r/min的速度转动，启动真空泵通过分配阀45对陶瓷过滤盘41抽真空使其内部产生与外部的压差，处于负压状态；

步骤二：再启动第一电机31，第一电机31带动主盘、搅拌连杆32实现曲柄摇杆结构运动，使搅拌摇杆33绕其中部摆动，搅拌摇杆33连接的第一搅拌杆34以及在第一搅拌杆34上设置的第二搅拌杆35的搅拌作用使气化飞灰悬浮液成分始终保持均匀，避免沉淀物沉积在过滤槽12底部；

步骤三：在负压工作状态下有微孔的陶瓷过滤盘41具有通水不透气的特性，使过滤槽12内悬浮液在负压的作用下吸附在陶瓷过滤盘41表面，气化飞灰因不能通过陶瓷过滤盘41被截留在其表面落回到过滤槽12中，而液体因真空压差的作用及陶瓷过滤盘41的亲水性顺利通过毛细微孔进入陶瓷过滤盘41继而通过分配阀45外排从而实现固液分离和脱水；