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煤气化灰水系统

絮凝分散技术培训

;一前言

我国是一个多煤、少油、缺气的国家。2010年，我国进口石油依存度达到40％；到2020年，石油的对外依存度有可能接近60％，与目前美国58％的水平相当。我国己探明的煤炭储量占世界煤炭储量位居第三位。煤炭在我国一次能源结构中处于绝对重要位置，加快开发和推广应用洁净煤技术，大力推进煤化工事业步伐，无疑是最现实、最具根本性的选择。

煤气化技术：

TEXACO德士古技术；（美国）

SHELL西尔技术；（荷兰）

GSP（黑水泵气化）技术；（东德）

多元料浆技术（西北院）；

多喷嘴技术（华东理工）；

航天炉等技术。

;二.德士古气化工艺简介;德士古气化灰水工艺简图;四喷嘴工艺简图;重要设备;四噴嘴水煤浆气化工艺流程;含渣水处理工序：

含渣水处理工序的作用是将气化及煤气初步净化工序产生的黑水中所含的固体和溶解的气体分离出来并回收黑水所含的热量。

气化炉及煤气初步净化系统（旋风分离器及水洗塔）底部来的黑水分别经过减压送入蒸发热水塔下部蒸发室。在蒸发热水塔的蒸发室中，一部分水蒸发为蒸汽，连同少量溶解气体进入蒸发热水塔上部热水室与低压灰水泵来的灰水直接接触，加热灰水，自身大部分冷凝。热水室的热水经高温热水泵进入水洗塔中部。热水室未冷凝的蒸汽进酸气冷凝器，冷凝后，气－液两相进酸气分离器，气相至火炬放空，冷凝液进灰水槽。

蒸发热水塔蒸发室底部被浓缩的黑水经液位调节由底侧部排出，进入真空闪蒸器内进行真空闪蒸，大量溶解的气体释放出来，黑水进一步浓缩，含固量增大，温度进一步降低。

真空闪蒸器底部的黑水经液位控制依靠重力送至静态混合器，与絮凝剂混合后流入澄清槽。澄清槽上部澄清水溢流，依靠重力进入灰水槽，经低压灰水泵到蒸发热水塔循环使用。

为防止溶解固体在黑水系统中的累积，需向界外连续排出一部分灰水进行处理。;水系统运行存在的问题：;随着闪蒸的进行,大量的水被蒸出,水中的Ca2+、Mg2+、CO32-、HCO3-等各种离子浓度逐渐升高，达到CaCO3生成的条件后,CaCO3、MgCO3等盐类与灰水中的炭黑颗粒沉积、吸附在设备内壁上,但由于垢层与钢材的热膨胀系数相差较大,温度降低后灰垢会因挤压而出现裂纹并变得松散；开、停车时,受设备内部介质温差较大影响,灰垢脱落堵塞出口管或调节阀前，造成堵塞。;合理布置黑水管路,尽量减少拐弯及“口袋”,减少管道堵塞的几率;在容易出现堵塞的管道处增加冲洗水接头,以方便检修和管道冲洗。

对经常出现磨损的管道采用内衬耐磨陶瓷的管件,在减压阀阀后的冲击盲板上再增加一层防冲击盲板,增加抗磨性。

在开、停车时,尽量将黑水闪蒸管道上的自调阀维持在较大开度,止因开度过小造成阀前堵塞及阀体局部因流速过大而磨损。对于1开1备的减压阀阀组要经常切换,防止因垢片沉积而堵塞阀门及管道。

严格控制灰水的工艺指标(pH、总碱度、Ca2+、悬浮物含量等),保持水质稳定。;灰水与黑水;水质特点：

高悬浮物。灰水悬浮物为20-100mg/L，黑水悬浮物为2000-20000mg/L。

系统温度高、温差大（200-280℃→50-80℃）。

高温滞留时间长。在200℃以上区域停留约30分钟。

高硬度。由于添加CaCO3作为助熔剂来降低灰熔點，引入大量钙硬度，造成灰水系統极易结垢。

系统操作压力可高达6.5Mpa，压力变化大，流速变化也大，pH变化亦大，导致系統中各部分沉积结垢傾向不同，难以控制細渣的沉积及CaCO3水垢的形成。

灰水系統必須添加絮凝剂降低灰水悬浮物，以符合工艺要求。同時也需要添加灰水分散剂，防止灰水系统结垢、細渣沉积与堵塞，严重影响整体煤气化工艺流程的正常运行。;灰水处理药剂;絮凝剂简介;聚丙烯酰胺絮凝剂

絮凝过程：

;絮凝剂类型;规格及技术参数：;絮凝剂使用效果：

渣水絮凝后，现场灰水悬浮物含量小于80mg/L，通常波动范围：20-50mg/L.

浊度小于50.

;絮凝剂使用方法：

絮凝剂使用浓度1-4mg/L。投加前，药剂先用水配制成浓度小于0.5%的溶液，配制絮凝剂时，将称量好的絮凝剂粉末缓慢的撒入水中。撒入絮凝剂粉末时一定要均匀，避免一次性撒入过多絮凝剂粉末而结块，形成鱼眼状不溶胶团。

聚丙烯酰胺类絮凝剂较易发生水解（使用时间一般不得超过48小时），使用时要注意即用即配，防止配好的药剂发生水解。

;絮凝剂种类与选择;垢的形态;分散阻垢剂简介

灰水分散阻垢剂是针对煤气化工艺灰水系统研制开发的一类水处理药剂，它由多种水溶性高聚物和有机化合物复配而成。在高温、高硬度的灰水系统中，不仅具有良好的分散阻垢作用，同时还有一定的缓蚀性能。它通过