CN202449945U

CN202449945U - 黑水回收系统

Info

Publication number: CN202449945U
Application number: CN2011205708598U
Authority: CN
Inventors: 罗丹雨
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-12-31
Filing date: 2011-12-31
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2021-12-31

Abstract

本实用新型公开了一种煤化工行业中使用的黑水回收系统，具有可防止脱气槽中灰水沸腾汽化的特点。该黑水回收系统，包括高压闪蒸罐、真空闪蒸罐、脱气槽、灰水进入管道，在高压闪蒸罐上设置有闪蒸汽排出管道，所述高压闪蒸罐与真空闪蒸罐之间连接有管道，在真空闪蒸罐上设置有排气管与排污管道，灰水进入管道与脱气槽相连通，脱气槽上设置有不凝气排除管与热水排出管，所述闪蒸汽排出管道连通脱气槽，在闪蒸汽排出管道上设置有压力控制阀。当高压闪蒸罐停车或失压时，压力控制阀将自动关闭，不会造成脱气槽失压，从而使得脱气槽中的灰水不会沸腾汽化，可保证后续煤化工生产线的正常生产，尤其适合在煤化工行业中推广应用。

Description

黑水回收系统

技术领域

本实用新型涉及一种水处理系统，具体涉及一种煤化工行业中使用的黑水回收系统。

背景技术

目前，在煤化工行业的生产过程中，会产生大量的黑水，为了节约水资源，一般将该黑水经过黑水处理系统处理后回收利用。在黑水回收利用过程中，一般要利用到高压闪蒸罐、真空闪蒸罐、灰水沉淀池、脱气槽等。

其处理过程为：将气化炉产生的黑水通入高压闪蒸罐中进行闪蒸，高压闪蒸罐中产生的闪蒸汽从高压闪蒸罐的顶部排出后通过管道连接脱气槽，没有形成闪蒸汽的渣水从高压闪蒸罐底部出口排入真空闪蒸罐中进行闪蒸，真空闪蒸罐产生的闪蒸汽通过冷却器冷却后回收至灰水槽中，真空闪蒸罐中的渣水从真空闪蒸罐底部排入灰水沉淀池沉淀，沉淀后的清水通过溢流储存在灰水槽中。另外，灰水槽中的灰水通过泵抽入脱气槽中与高压闪蒸罐中产生的闪蒸汽进行传质传热，闪蒸汽被冷凝，灰水被加热和脱氧，加热后的灰水从脱气槽底部进入煤化工生产环节。在脱气槽中，灰水中的不凝气(氧气等)从脱气槽顶部排出。

现有技术中主要存在以下几个方面的问题：

1、在黑水处理过程中，高压闪蒸罐与脱气槽通过直通管路连通，高压闪蒸罐与脱气槽的压力基本一致，当高压闪蒸罐停车或失压后，将造成脱气槽失压，造成脱气槽中的灰水沸腾汽化，导致为后续煤化工生产线供应的水中断。

2、现有技术中一般是一个高压闪蒸罐对应一个脱气槽进行处理，当工厂内部具有多个气化炉时，需要配备多个高压闪蒸罐，也就需要配备多个脱气槽，同时还需要同时配备多个泵进行工作，而脱气槽顶部排出的气体在回收利用时也需要配备多个回收系统进行回收利用，大大增加了投入成本。

3、真空闪蒸罐中产生的闪蒸汽通过冷却器使用冷却介质进行冷却，需要耗费大量的冷却水，而冷却水在冷却闪蒸汽的同时，其自身温度升高，还需要对其进行强制冷却，以循环利用。因此，冷却水带走了闪蒸汽中大量的热量且该部分热量没有得到有效利用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术间题是提供一种可防止脱气槽中灰水沸腾汽化的黑水回收系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：黑水回收系统，包括高压闪蒸罐、真空闪蒸罐、脱气槽、灰水进入管道，在高压闪蒸罐上设置有闪蒸汽排出管道，所述高压闪蒸罐与真空闪蒸罐之间连接有管道，在真空闪蒸罐上设置有排气管与排污管道，灰水进入管道与脱气槽相连通，脱气槽上设置有不凝气排除管与热水排出管，所述闪蒸汽排出管道连通脱气槽，在闪蒸汽排出管道上设置有压力控制阀。

进一步的是，在压力控制阀与脱气槽之间的闪蒸汽排出管道上设置有闪蒸汽管路，在闪蒸汽管路上设置有第二压力控制阀。

进一步的是，还包括气提管路，所述气提管路的一端设置在闪蒸汽管路与脱气槽之间的闪蒸汽排出管道上，另一端连接有气提塔。

进一步的是，所述排汽管连接有冷凝塔，在冷凝塔上设置有排气口且在冷凝塔上连接有预加热灰水管路，所述灰水进入管道的入口连接冷凝塔，预加热灰水管路与脱气槽相通，在预加热灰水管路上设置有升压泵。

进一步的是，在冷凝塔的排气口处设置有混合气排气管，该混合气排气管的出口端连接有表冷器，所述表冷器具有不凝气排除管道与冷凝水回收管道，所述冷凝水回收管道与冷凝塔相通。

进一步的是，在排汽管与表冷器之间设置有闪蒸汽冷凝输送管路。

进一步的是，冷凝塔上连通有补水管路。

本实用新型的有益效果是：由于在闪蒸汽排出管道上设置有压力控制阀，当高压闪蒸罐停车或失压时，压力控制阀将自动关闭，不会造成脱气槽失压，从而使得脱气槽中的灰水不会沸腾汽化，可保证后续煤化工生产线的正常生产；另外，连接其它高压闪蒸罐的闪蒸汽管路的设置，可大大降低生产投入，尤其适合在煤化工行业中推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理图。

图中标记为：高压闪蒸罐1、真空闪蒸罐2、脱气槽3、灰水进入管道4、管道5、排汽管6、渣水排出管道7、闪蒸汽排出管道8、冷凝塔9、升压泵10、预加热灰水管路11、混合气排气管12、表冷器13、冷凝水回收管道14、不凝气排除管道15、气提管路16、补水管路17、不凝气排除管18、热水排出管19、压力控制阀20、闪蒸汽管路21、第二压力控制阀22、闪蒸汽冷凝输送管路23、气提塔24。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实用新型的黑水回收系统，包括高压闪蒸罐1、真空闪蒸罐2、脱气槽3、灰水进入管道4，在高压闪蒸罐1上设置有闪蒸汽排出管道8，所述高压闪蒸罐1与真空闪蒸罐2之间连接有管道5，在真空闪蒸罐2上设置有排气管6与排污管道7，灰水进入管道4与脱气槽3相连通，脱气槽3上设置有不凝气排除管18与热水排出管19，所述闪蒸汽排出管道8连通脱气槽3，在闪蒸汽排出管道8上设置有压力控制阀20。工作时，高压闪蒸罐1中产生的闪蒸汽从闪蒸汽排出管道8排出直接进入到脱气槽3，同时，灰水槽中的灰水经灰水进入管道4进入脱气槽3中，使得高压闪蒸罐1中排出的闪蒸汽与灰水在脱气槽3中进行传质传热，闪蒸汽在脱气槽3中被冷凝，灰水则在脱气槽3中被加热，闪蒸汽冷凝后的水与加热后的灰水从热水排出管19送至煤化工生产工序中，同时，高压闪蒸罐1中排出的闪蒸汽中的不凝气(CO、H₂、CO₂、H₂S等)，以及灰水中的氧气等从不凝气排除管18排走。在该过程中，由于在闪蒸汽排出管道8上设置有压力控制阀20，当高压闪蒸罐1停车或失压时，压力控制阀20将自动关闭，不会造成脱气槽3失压，从而使得脱气槽3中的灰水不会沸腾汽化，可保证后续煤化工生产线的正常生产。

当具有多台气化炉而配备多个高压闪蒸罐的情况下，为了降低生产投入，在压力控制阀20与脱气槽3之间的闪蒸汽排出管道8上设置有闪蒸汽管路21，在闪蒸汽管路21上设置有第二压力控制阀22。这样，其它的高压闪蒸罐可以连接到闪蒸汽管路21上，使得多个高压闪蒸罐共用一个脱气槽3，其它闪蒸罐在失压时，可通过第二压力控制阀22将管路截断。由于只有一个脱气槽3，可仅针对该一个脱气槽3配备相应的工作泵，同时，脱气槽3排出的气体也仅需要一个回收系统进行回收利用，可大大降低生产投入。

在现有煤化工生产线中，为了利用来自变换工段最终分离器的冷凝水，需要脱除该冷凝水中的二氧化碳等酸性气体。现有的方法是将该冷凝水通入到气提塔中，然后往气提塔中通入低压蒸汽和氮气，使冷凝水中的酸性气体脱除从气提塔上部排气口排出，而脱除了酸性气体的水则从气提塔下部排出进行再利用，但该方法会消耗大量的低压蒸汽。因此，作为优选的方式，本实用新型的黑水回收系统还包括气提管路16，所述气提管路16的一端设置在闪蒸汽管路21与脱气槽3之间的闪蒸汽排出管道8上，另一端连接有气提塔24。这样，可将真空闪蒸罐2与其它闪蒸罐中产生的闪蒸汽通过气提管路16输送到气提塔24中对来自变换工段最终分离器的冷凝水进行处理，降低能耗。

在以上实施方式中，高压闪蒸罐1中的渣水经管道5排至真空闪蒸罐2进行闪蒸，渣水从渣水排出管道7排至灰水沉淀池中进行沉淀并溢流进灰水槽中，而产生的大量闪蒸汽则从排汽管6排出，此时，从排汽管6排出的闪蒸汽可以如背景技术中所述的采用冷凝器进行冷凝，但需要增加投资冷凝器与气液分离器等设备，并需要消耗大量的冷却水，且更重要的是排汽管6排出的闪蒸汽热量不能得到有效利用。另外，在上面的实施方式中，灰水进入管道4与脱气槽3相通的形式可以是将灰水进入管道4直接连接脱气槽3，但灰水进入脱气槽3时温度较低。因此，作为优选的方式，所述排汽管6连接有冷凝塔9，在冷凝塔9上设置有排气口且在冷凝塔9上连接有预加热灰水管路11，所述灰水进入管道4的入口连接冷凝塔9，预加热灰水管路11与脱气槽3相通，在预加热灰水管路11上设置有升压泵10。即灰水进入管道4经冷凝塔9、预加热灰水管路11后再与脱气槽3相通。工作时，真空闪蒸罐2中产生的闪蒸汽从排汽管6排至冷凝塔9中，同时，灰水槽中的灰水经灰水进入管道4进入到冷凝塔9中，使得闪蒸汽与灰水在冷凝塔9中进行换热，此时，闪蒸汽首先对灰水进行预加热与预脱氧，而闪蒸汽则被灰水冷凝，并使得预加热和预脱氧后的灰水以及闪蒸汽冷凝后形成的冷凝水在升压泵10的作用下从预加热灰水管路11进入到脱气槽3中。在该过程中，既可以对真空闪蒸罐2中产生的闪蒸汽热量进行充分利用，又能使灰水得到预加热与预脱氧，从而在进入脱气槽3后，又可节约通入脱气槽3中的蒸汽量，也就是说，在进入脱气槽3中的蒸汽热量相同的情况下，可更利于提高脱气槽3中灰水的温度，利于脱除灰水中的氧气和不凝气。

在上述实施方式中的热交换过程中，除了闪蒸汽中夹带的不凝气以及灰水预脱氧的氧气从冷凝塔9的排汽口排出外，还有部分没有冷凝下来的闪蒸汽也要从冷凝塔9的排汽口排出。此时，该部分气体可选择直接从冷凝塔9的排气口排除，但为了充分回收冷凝水，作为优选的方式，在冷凝塔9的排气口处设置有混合气排气管12，该混合气排气管12的出口端连接有表冷器13，所述表冷器13具有不凝气排除管道15与冷凝水回收管道14，所述冷凝水回收管道14与冷凝塔9相通。这样，不凝气与部分闪蒸汽经混合气排气管12至表冷器13进行冷凝，闪蒸汽被冷凝成水经冷凝水回收管道14进入到冷凝塔9中利用，不凝气则从不凝气排除管道15排出。

当真空闪蒸罐2中排出的闪蒸汽不能被冷凝塔9完全利用时，在排汽管6与表冷器13之间设置有闪蒸汽冷凝输送管路23。可将多余的闪蒸汽通过闪蒸汽冷凝输送管路23直接送至表冷器13进行冷凝。

当系统中的灰水量不足时，为了能对真空闪蒸罐2产生的闪蒸汽热量进行充分利用，冷凝塔9上连通有补水管路17。通过该补水管路17往冷凝塔9中补充新鲜水，可利于系统热量的充分利用和水量的平衡。

Claims

1.黑水回收系统，包括高压闪蒸罐(1)、真空闪蒸罐(2)、脱气槽(3)、灰水进入管道(4)，在高压闪蒸罐(1)上设置有闪蒸汽排出管道(8)，所述高压闪蒸罐(1)与真空闪蒸罐(2)之间连接有管道(5)，在真空闪蒸罐(2)上设置有排气管(6)与排污管道(7)，灰水进入管道(4)与脱气槽(3)相连通，脱气槽(3)上设置有不凝气排除管(18)与热水排出管(19)，所述闪蒸汽排出管道(8)连通脱气槽(3)，其特征是：在闪蒸汽排出管道(8)上设置有压力控制阀(20)。

2.如权利要求1所述的黑水回收系统，其特征是：在压力控制阀(20)与脱气槽(3)之间的闪蒸汽排出管道(8)上设置有闪蒸汽管路(21)，在闪蒸汽管路(21)上设置有第二压力控制阀(22)。

3.如权利要求2所述的黑水回收系统，其特征是：还包括气提管路(16)，所述气提管路(16)的一端设置在闪蒸汽管路(21)与脱气槽(3)之间的闪蒸汽排出管道(8)上，另一端连接有气提塔(24)。

4.如权利要求1、2或3所述的黑水回收系统，其特征是：所述排汽管(6)连接有冷凝塔(9)，在冷凝塔(9)上设置有排气口且在冷凝塔(9)上连接有预加热灰水管路(11)，所述灰水进入管道(4)的入口连接冷凝塔(9)，预加热灰水管路(11)与脱气槽(3)相通，在预加热灰水管路(11)上设置有升压泵(10)。

5.如权利要求4所述的黑水回收系统，其特征是：在冷凝塔(9)的排气口处设置有混合气排气管(12)，该混合气排气管(12)的出口端连接有表冷器(13)，所述表冷器(13)具有不凝气排除管道(15)与冷凝水回收管道(14)，所述冷凝水回收管道(14)与冷凝塔(9)相通。

6.如权利要求5所述的黑水回收系统，其特征是：在排汽管(6)与表冷器(13)之间设置有闪蒸汽冷凝输送管路(23)。

7.如权利要求4所述的黑水回收系统，其特征是：冷凝塔(9)上连通有补水管路(17)。