申请日2013.04.24
公开(公告)日2013.07.31
IPC分类号C10J3/00
摘要
本发明提供一种处理工业园区有机废水的耦合气化工艺及系统，湿法制浆装置出口与湿法气化装置进口连通，湿法气化装置气体出口与合成气收集调配系统的主输送管连通，湿法气化装置液体出口与黑水收集系统的主管线连通;干粉制备装置出口与干法气化装置进口连通，干法气化装置气体出口与合成气收集调配系统的主输送管连通，干法气化装置液体出口与黑水收集系统的主管线连通。通过合成气收集调配系统和黑水收集系统实现了干法气化和湿法气化工艺的耦合，将工业园区有机废水作为粉焦气化的原料，既保证了粉焦的高效率气化，同时又消化处理了有机废水，环境效益良好。
权利要求书
1.一种处理工业园区有机废水的耦合气化系统，其特征在于：包括设有有 机废水入口和制浆原料入口的湿法制浆装置(5)和设有干粉原料入口的干粉制 备装置(7)，湿法制浆装置(5)出口与湿法气化装置(1)进口连通，湿法气 化装置(1)液体出口与黑水收集系统的主管线连通;湿法气化装置(1)气体 出口与湿法气化除尘装置(2)连通，湿法气化除尘装置(2)气体出口与合成 气收集调配系统的主输送管连通，湿法气化除尘装置(2)液体出口与黑水收集 系统的主管线连通;
干粉制备装置(7)出口与干法气化装置(3)进口连通，干法气化装置(3) 液体出口与黑水收集系统的主管线连通;干法气化装置(3)气体出口与干法气 化除尘装置(4)连通，干法气化除尘装置(4)气体出口与合成气收集调配系 统的主输送管连通，干法气化除尘装置(4)液体出口与黑水收集系统的主管线 连通。
2.根据权利要求1所述的处理工业园区有机废水的耦合气化系统，其特征 在于：所述湿法制浆装置(5)跑浆出口通过过滤装置与跑浆收集装置(6)连 通，跑浆收集装置(6)出口与干粉制备装置(7)的干粉原料入口连通。
3.根据权利要求1项所述的处理工业园区有机废水的耦合气化系统，其特 征在于：所述干粉制备装置(7)连接有干粉收集装置(8)，干粉收集装置(8) 出口与湿法制浆装置(5)的制浆原料入口连通。
4.根据权利要求1、2或3所述的处理工业园区有机废水的耦合气化系统， 其特征在于：所述黑水收集系统的主管线经黑水收集至制浆系统调节阀(17) 与湿法制浆装置(5)的有机废水入口连通。
5.根据权利要求1、2或3所述的处理工业园区有机废水的耦合气化系统， 其特征在于：所述湿法制浆装置(5)出口并联有多个湿法气化装置(1)，各湿 法气化装置(1)气体出口经湿法气化除尘装置分别与合成气收集调配系统的主 输送管连通，各湿法气化装置(1)液体出口分别与黑水收集系统的主管线连通; 所述干粉制备装置(7)出口并联有多个干法气化装置(3)，各干法气化装置(3) 气体出口经干法气化除尘装置分别与合成气收集调配系统的主输送管连通，各 干法气化装置(3)液体出口分别与黑水收集系统的主管线连通。
6.根据权利要求1、2或3所述的处理工业园区有机废水的耦合气化系统， 其特征在于：所述湿法气化装置(1)为水冷壁结构气化装置。
7.根据权利要求1、2或3所述的处理工业园区有机废水的耦合气化系统， 其特征在于：所述湿法气化装置(1)液体出口经湿法气化黑水控制阀(9)与 黑水收集系统的主管线连通;湿法气化除尘装置(2)气体出口经湿法气化合成 气控制阀(14)与合成气收集调配系统的主输送管连通，湿法气化除尘装置(2) 液体出口经湿法气化除尘黑水控制阀(10)与黑水收集系统的主管线连通;干 法气化装置(3)液体出口经干法气化黑水控制阀(11)与黑水收集系统的主管 线连通;干法气化除尘装置(4)气体出口经干法气化合成气控制阀(15)与合 成气收集调配系统的主输送管连通，干法气化除尘装置(4)液体出口经干法气 化除尘黑水控制阀(12)与黑水收集系统的主管线连通。
8.一种处理工业园区有机废水的耦合气化工艺，其特征在于包括以下步骤:
(1)将制浆原料和工业园区有机废水一同送入湿法制浆装置(5)制成料 浆，将干粉原料送入干粉制备装置(7)制成干粉;
(2)将步骤(1)所得料浆与气化剂一同进送入湿法气化装置(1)进行反 应，所得合成气经湿法气化除尘装置(2)除尘、降温之后，再经过湿法气化合 成气控制阀(14)调整压力后送入合成气收集调配系统，所得气化黑水通过湿 法气化黑水控制阀(9)进入黑水收集系统，气化渣排出;与此同时，将步骤(1) 所得干粉与气化剂一同送入干法气化装置(3)进行反应，生成的合成气经干法 气化除尘装置(4)除尘、降温之后，再经过干法气化合成气控制阀(15)调整 压力后送入合成气收集调配系统，所得气化黑水通过干法气化黑水控制阀(11) 送入黑水收集系统，气化渣排出。
9.根据权利要求8所述的处理工业园区有机废水的耦合气化工艺，其特征 在于:所述步骤(1)中料浆制备过程中产生的跑浆被跑浆收集装置(6)收集、 干燥后重新送入干粉制备装置(7)二次研磨制成干粉;步骤(2)干粉输送过 程中泄漏及返回的干粉经干粉收集装置(8)收集后送入湿法制浆装置(5)二 次研磨制成料浆。
10.根据权利要求8所述的处理工业园区有机废水的耦合气化工艺，其特 征在于:所述步骤(1)中将黑水收集系统收集的部分黑水送入湿法制浆装置(5) 中，作为制备料浆的原料。
说明书
一种处理工业园区有机废水的耦合气化工艺及系统
技术领域
本发明属于气化及废水处理领域，涉及粉焦气化技术和有机废水处理技术， 具体涉及一种处理工业园区有机废水的耦合气化工艺及系统。
背景技术
粉状半焦是煤炭中低温热解过程的重要产物，约占整个原料煤质量的 60%-70%。目前这些粉焦主要用于冶金焦和电石生产方面，在钢铁行业出现市场 低迷及电石法生产PVC(聚氯乙烯)行业受限的条件下，粉焦的有效利用成为一 个重大的问题。煤炭气化技术为这一问题提供了良好的解决方案。
目前的煤炭气化技术在原料制备时，多采用湿法制浆和干法制粉两种方案， 对应的气化技术为湿法气化工艺和干法气化工艺。湿法制浆过程中常因多种因 素时常造成跑浆，跑浆资源无法利用造成资源浪费，同时还带来了环境污染及 煤浆浓度偏低的问题，与干法气化工艺相比，湿法气化工艺粉焦气化效率低。 在干粉制备及输送工艺中，干粉经载气输送过程常存在干粉泄露的问题，这部 分泄露的干粉也无法有效利用，同样造成资源的浪费和粉尘污染。
工业园区尤其是煤化工工业园区生产过程中会产生大量的有机废水，这些 有机废水通常采用生化法进行处理，面临成本高、经济性差的问题，如何合理 处理利用这些有机废水同样是煤化工产业发展遇到的严峻问题。
发明内容
本发明目的在于解决现有技术缺陷提供一种处理工业园区有机废水的耦合 气化工艺及系统，将工业园区的有机废水与粉焦气化过程结合起来，将有机废 水作为气化原料，既保证粉焦的高效气化，又避免了有机废水对环境的影响问 题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种处理工业园区有机废水的耦合气化系统，包括设有有机废水入口和制 浆原料入口的湿法制浆装置和设有干粉原料入口的干粉制备装置，湿法制浆装 置出口与湿法气化装置进口连通，湿法气化装置液体出口与黑水收集系统的主 管线连通;湿法气化装置气体出口与湿法气化除尘装置连通，湿法气化除尘装 置气体出口与合成气收集调配系统的主输送管连通，湿法气化除尘装置液体出 口与黑水收集系统的主管线连通;干粉制备装置出口与干法气化装置进口连通， 干法气化装置液体出口与黑水收集系统的主管线连通;干法气化装置气体出口 与干法气化除尘装置连通，干法气化除尘装置气体出口与合成气收集调配系统 的主输送管连通，干法气化除尘装置液体出口与黑水收集系统的主管线连通。
所述湿法制浆装置跑浆出口通过过滤装置与跑浆收集装置连通，跑浆收集 装置出口与干粉制备装置的干粉原料入口连通。
所述干粉制备装置连接有干粉收集装置，干粉收集装置出口与湿法制浆装 置的制浆原料入口连通。
所述黑水收集系统的主管线经黑水收集至制浆系统调节阀与湿法制浆装置 的有机废水入口连通。
所述湿法制浆装置出口并联有多个湿法气化装置，各湿法气化装置气体出 口经湿法气化除尘装置分别与合成气收集调配系统的主输送管连通，各湿法气 化装置液体出口分别与黑水收集系统的主管线连通;所述干粉制备装置出口并 联有多个干法气化装置，各干法气化装置气体出口经干法气化除尘装置分别与 合成气收集调配系统的主输送管连通，各干法气化装置液体出口分别与黑水收 集系统的主管线连通。
所述湿法气化装置为水冷壁结构气化装置。
所述湿法气化装置液体出口经湿法气化黑水控制阀与黑水收集系统的主管 线连通;湿法气化除尘装置气体出口经湿法气化合成气控制阀与合成气收集调 配系统的主输送管连通，湿法气化除尘装置液体出口经湿法气化除尘黑水控制 阀与黑水收集系统的主管线连通;干法气化装置液体出口经干法气化黑水控制 阀与黑水收集系统的主管线连通;干法气化除尘装置气体出口经干法气化合成 气控制阀与合成气收集调配系统的主输送管连通，干法气化除尘装置液体出口 经干法气化除尘黑水控制阀与黑水收集系统的主管线连通。
一种处理工业园区有机废水的耦合气化工艺，包括以下步骤:
(1)将制浆原料和工业园区有机废水一同送入湿法制浆装置制成料浆，将 干粉原料送入干粉制备装置制成干粉;
(2)将步骤(1)所得料浆与气化剂一同进送入湿法气化装置进行反应， 所得合成气经湿法气化除尘装置除尘、降温之后，再经过湿法气化合成气控制 阀调整压力后送入合成气收集调配系统，所得气化黑水通过湿法气化黑水控制 阀进入黑水收集系统，气化渣排出;与此同时，将步骤(1)所得干粉与气化剂 一同送入干法气化装置进行反应，生成的合成气经干法气化除尘装置除尘、降 温之后，再经过干法气化合成气控制阀调整压力后送入合成气收集调配系统， 所得气化黑水通过干法气化黑水控制阀送入黑水收集系统，气化渣排出。
所述步骤(1)中料浆制备过程中产生的跑浆被跑浆收集装置收集、干燥后 重新送入干粉制备装置二次研磨制成干粉;步骤(2)干粉输送过程中泄漏及返 回的干粉经干粉收集装置收集后送入湿法制浆装置二次研磨制成料浆。
所述步骤(1)中将黑水收集系统收集的部分黑水送入湿法制浆装置中，作 为制备料浆的原料。
本发明的湿法气化装置与干法气化装置分别与合成气收集调配系统和黑水 收集系统连通，通过合成气收集调配系统和黑水收集系统实现了干法气化和湿 法气化工艺的耦合，很好的解决了粉焦气化的问题，将工业园区有机废水作为 粉焦气化的原料，既保证了粉焦的高效率气化，同时又消化了有机废水，环境 效益良好。
进一步，本发明湿法制浆装置跑浆出口连接有跑浆收集装置，干粉制备装 置连接有干粉收集装置，通过原料制备过程的耦合，将跑浆经收集、干燥后送 入干粉制备装置进行二次研磨，优化了干粉的粒径配比，原料中大小颗粒的比 例更加合理，从而有利于降低干粉输送过程的阻力，减少设备磨损，改善输送 性能。同时，将干粉输送过程泄露的干粉收集后送入制浆装置进行二次研磨， 既提高了煤浆浓度又优化了粒径分布，有利于降低料浆黏度和输送能耗，同时 提高了气化效率。
干法气化、湿法气化工艺采用相同的工作压力。通过这种设置方式可以避 免一系列的压力控制元件和动力消耗，有利于降低整个系统的复杂程度，控制 投资额，同时提高装置的操作性能。
目前，干法气化主体均采用水冷壁结构，湿法气化既有水冷壁也有耐火砖， 为降低整个系统的复杂度，增加可操作性，本系统湿法气化装置采用水冷壁结 构，以降低整个系统的复杂度，提高操作性能。
进一步，干法气化装置、湿法气化装置、干法气化除尘装置、湿法气化除 尘装置合成气出口分别通过调节阀与合成气收集调配系统主输送管连通，通过 调节阀控制各合成气压力和流量，实现了气化合成气中CO/H2比例的调节功能， 可以减少下游变换过程的变换程度，有利于下游生产过程的控制与操作。
