煤气生产中造气污水无污染处理流程 本发明涉及煤、油等为原料的造气系统污水的无污染处理流程,用于合成氨、合成甲醇、民用煤气、玻璃、电瓷等一切含有煤、油、气为原料的造气工序的生产工艺中对造气污水的处理。
合成氨、合成甲醇、民用煤气、玻璃、陶瓷等生产工艺中均包含煤气造气工序,煤气的降温及脱硫净化过程中均排出大量冷却水,这种冷却水除含有CO、H2、H2、CO2、CH4、Ar、O2等成份外,还含有硫化氢、有机硫化物、氰化物、HOx、氨、焦油、粉尘、酚、萘、发黑、烃类等多种有害物质。目前从煤气降温设备排放的污水大多经预爆气池释放部分有害气体排放大气后,再送到爆气式的污水冷却塔上部淋撒,其顶部加装大口径大流量抽风机,抽取包括氰、硫化物、氨等组分的易挥发有害气体排入大气(相当于吨氨或甲醇抽取15~30万M3空气,将污水中有害气体气提出来,并夹带大量水蒸汽排到大气中,以平衡煤气中大量蒸汽冷凝而导致造气污水量的多余积累,达到不排入污水的目的),从冷却塔底部排出的污水入沉降池沉淀除去粉尘、发黑等固体杂质,池内较澄清的污水返回煤气冷却塔顶部作冷却喷淋水。这种方法虽然使冷却水循环使用,不排入江河中,但大量挥发性有害组分却通过预爆气池和冷却塔顶及敞口的沉降池排入大气,严重污染大气环境,尤其影响周围居民的正常生活。
本发明的目的是提供一种煤、油等为原料的煤气污水的无污染处理工艺流程,既无污水排入江河,又避免有害气体排入大气中,还能回收污水中一部分热量(有害气体的潜熟及水蒸汽)。
本发明煤气污水处理流程中包含洗气箱、煤气冷却塔和沉降罐,由冷却塔底部排出污水经沉降罐沉淀除去固体物,清液冷却后返回煤气冷却塔顶部作冷却喷淋水用,本发明特征是在煤气冷却塔和沉降罐之间增设气提塔(增湿塔),沉降罐上方开有与大气相通的可调气量的通气孔,从煤气冷却塔排出的热污水送入气提塔顶部,气提塔底部由高压鼓风机抽取沉降罐内逸出的有害气体(因是负压)及由沉降罐上部通气孔吸入的罐外空气向气提塔内吹气(折吨氨或甲醇约需3000~3500M3空气)。通过该上吹气体将喷淋下来的热污水中易挥发污染物及部分固、液相微粒及大量水蒸汽夹带出塔,连续不断的送造气气化炉系统内焚烧,上吹气体夹带的水蒸汽参与制气反应,气提塔塔底出塔地污水送沉降罐,沉降固体物。如气提的有害气体中硫化物再返回气化炉随煤气进入脱硫工序回收作硫磺。有害气体的焚烧热蓄积于气化炉内以增加煤气产率,夹带的水蒸汽将减少气化炉的蒸汽用量。本发明流程中煤气脱硫排出污水、气化炉夹套、造气废热锅炉、甲醇精馏、煤气压缩冷凝水等其它装置排出的污水集中汇入气提塔内一并处理。而且,流程中沉降罐可设置二个,其中一个与高压风机接通,将沉降罐上部抽成负压,使有害气体不外泄,并使环境空气夹带有害气体进入气提塔,另一个与循环污水泵接通,返回澄清污水,二者交替切换使用,也便于清理沉淀物。同时,还在沉降罐和煤气冷却塔之间增设可调温的液液换热器(又称水冷却器),调节出沉降罐澄清污水返回煤气冷却塔的温度,确保煤气冷却塔喷淋冷却煤气的效果。
本发明流程中,造气热污水在气提塔内与上吹的空气逆向接触,使污水中绝大部分易挥发组分及部分不挥发的粉尘、炭粒、油类等有害污染物夹带部分水蒸汽被气提上升,并从塔顶出来后连续进入气化炉焚烧除去,水蒸汽则参与炉内制气反应,通过气提除去易挥发组分后的污水经沉降罐沉淀除去固体杂质后,得到的清液再经可调温的液液换热器(水冷却器)冷却后返回煤气冷却塔顶作循环喷淋冷却水用,以保证煤气、污水出煤气冷却塔后分别低于45℃和高于60℃,保障循环污水不多余而累积。
综上所述,采用本造气污水处理流程既实现了污水闭路循环,消除江河污染,又避免有害气体排入大气污染环境,因此是一种区别其它处理方法的真正的无污染处理流程。不仅如此,由于入造气炉污染物中含有可燃组分,产生较大热量,例如每公斤氨或氰化氢可产生5000大卡以上的燃烧热量,烃类、炭粒、焦油等也是人们皆知的好燃料,入炉焚烧可减少气化炉燃料消耗,而夹带的水汽则可减少对炉内水蒸汽的补给,因此,具有显著的节能效果。本发明中,为避免循环污水的积累,洗气箱进口煤气采用提温的办法,即保障洗气塔排污水高于60℃,以保证气提塔出口空气高于55℃。因每吨氨的原料煤气中冷凝水量(与煤气中氢含量多少和蒸汽分解率高低有关)约400kg,故气提塔气提的水蒸汽量应大致与此相当,才能保证污水循环中不积累,另外碳化煤球加工中化石灰和干煤粉喷少量水,吨氨也要耗用污水100kg左右,所以制煤气工艺耗用水量高于煤气的冷凝水量,生产工艺中就不会有污水的增加而积累,作到不排放污水的目的,并作到废气、污水都得到完善的回收利用。污水因操作温度高于60℃后,气提被带走的水蒸汽量以吨氨计为400公斤左右,加上煤球加工耗用污水共500公斤左右,而脱硫污水、造气夹套、废热锅炉等排出污水正好使这部分水量得以补充。
下面结合附图说明本发明一实施例流程。
附图是煤气造气工序污水无污染处理流程的实施例流程图。
如图示,由气化炉系统6出来的含杂质的煤气降到约260℃后通入洗气箱1,在此降温冷却(还兼有防气体倒流的水封作用),然后通入煤气冷却塔2,塔顶向下喷淋净化处理后的循环水,使煤气冷却并使大部分有害物质及杂质被喷淋水带走,煤气由塔顶到气柜并加压通入脱硫装置5,脱硫后得产品煤气和产品硫磺。洗气箱1和煤气冷却塔2(也可以把1和2合并为一)底部排出的冷却污水以及脱硫污水、煤气压缩冷凝水、造气夹套及废锅排污水等混合后,经污水煤浆泵3加压后送入气提塔4(又称增湿塔)的顶部,塔内设有木格填料,高压鼓风机9通过沉降罐7圆锥形顶盖下部的多个通气孔抽取环境空气及罐7内因负压致使污水解析污染气体一并加压送入气提塔4底部,上升的气提空气与顶部淋撒下来的热污水逆向接触,污水中的易挥发组分,部分水蒸汽及固体微粒被气提气夹带上升出塔后连续送到气化炉系统6焚烧,气提塔4的塔底污水经U形管(作气封用)排入沉降罐7内沉降,沉降罐上方的圆锥形顶盖下部开有多个与大气相通的可调气量的通气孔71,用风机9抽吸时,环境空气由通气孔入罐,而罐内因抽吸空气呈负压状态,则罐内逸出的挥发气体一并被抽吸作气提气。沉降罐上部较清的污水由污水泵10抽送到水冷却器8(液液换热器)冷却至40℃以下,而后分两部分,其中一小部分由管b送煤球加工用,绝大部分返回煤气冷却塔2。本实施例中,脱硫装置排出污水d、气化炉夹套、废热锅炉排出污水及其它排出污水管c均汇入管a,入污水煤浆泵3—并参与处理。使污水和有害气体都得到完善的回收处理,同时还回收了污水中大量的热量(水蒸汽),比较彻底的根治有害气体对大气的污染。本实施例设有二个沉降罐7,其中一个接通高压风机9,另一个接通污水泵10,二者交替切换使用,也便于清理沉淀物。如要减少占地,可少用一个沉降罐,则沉降罐7的下部改用投资高的异向流斜板沉淀池沉降、压滤、出灰的连续装置,为防有害气体泄漏,斜板沉淀池顶部仍采用上述的园锥形可调抽气的防漏设施。