申請日2020.11.23
公開日期2021.11.16
IPC分類C02F1/20;C02F101/16;C02F1/06
摘要
本實用新型公開一種煤氣化裝置除氨系統，氨富集裝置用于收集氨氮含量較高的水，氨富集裝置的出口與除氨裝置的入口連接，除氨后的水返回裝置回用，包括真空閃蒸冷凝器的冷凝液、除氧器放空氣冷凝器的冷凝液、閃蒸真空泵冷凝液、變換工況洗氨塔的冷凝液等，這些冷凝液回收除氧器放空氣熱量后，再利用高壓閃蒸蒸汽和熱水塔放空氣熱量在除氨裝置的汽提塔上提氨，除氨裝置設置在氣化工段，變換工段不再設置除氨裝置。既充分利用了氣化工段富裕的閃蒸蒸汽熱量，又起到了降低灰水中氨含量的目的。降低現在煤氣化工藝水系統中氨氮含量，減少含氨廢水的排放，降低進入污水處理廠污水中氨氮含量，避免氨氮含量高對污水處理廠的沖擊，提高系統氨的回收效率。
權利要求
1.一種煤氣化裝置除氨系統，其特征在于，包括氨富集裝置和除氨裝置，所述氨富集裝置用于收集氨氮含量較高的水，所述氨富集裝置的出口與所述除氨裝置的入口連接，除氨后的水返回裝置回用；所述除氨裝置采用公用變換工段的汽提塔設備，所述除氨裝置布置于變換工段或布置于氣化工段。
2.根據權利要求1所述的一種煤氣化裝置除氨系統，其特征在于，所述氨富集裝置收集的水包括煤氣化工段內氨氮含量較高的水以及工廠內其它裝置產生的氨氮含量高的水。
3.根據權利要求1所述的一種煤氣化裝置除氨系統，其特征在于，所述氨富集裝置包括水收集緩沖罐和水輸送動設備。
4.根據權利要求3所述的一種煤氣化裝置除氨系統，其特征在于，所述氨富集裝置內的水收集緩沖罐為常壓操作工況或正壓操作工況，常壓操作工況和正壓操作工況的緩沖罐內的水通過動設備輸送至所述除氨裝置；正壓操作工況時，所述水收集緩沖罐操作壓力比所述除氨裝置高時，所述水收集緩沖罐內的水通過壓力輸送至所述除氨裝置；所述水收集緩沖罐的數量根據裝置規模設置一個或多個。
5.根據權利要求1所述的一種煤氣化裝置除氨系統，其特征在于，所述除氨裝置副產的氨以氨水形式收集或以氣氨形態收集輸送。
6.根據權利要求1所述的一種煤氣化裝置除氨系統，其特征在于，所述除氨裝置使用的蒸汽為煤氣化工段的閃蒸氣或為工廠內的飽和蒸汽。
7.根據權利要求1所述的一種煤氣化裝置除氨系統，其特征在于，所述除氨裝置除氨后的水輸送至煤氣化工段灰水工段作為系統補水，或輸送至工廠內其它工段。
8.根據權利要求1所述的一種煤氣化裝置除氨系統，其特征在于，包括：高壓閃蒸罐(201)、低壓閃蒸罐(202)、真空閃蒸罐(203)、沉降槽(204)、灰水槽(205)、低壓灰水泵(206)、除氧器(207)、除氧水泵(208)、熱水塔(209)、高壓灰水泵(210)、真空閃蒸冷凝器(211)、閃蒸真空泵(212)、閃蒸真空泵分離罐(213)、放空氣分離罐(214)、氨水收集罐(215)、氨水加壓泵(216)、汽提塔(217)、汽提塔塔頂冷凝器(218)、冷凝器分液罐(219)、氨水輸送泵(220)以及氨氣利用裝置(221)；
所述高壓閃蒸罐(201)的氣相出口端和所述汽提塔(217)氣相進口端連接，所述高壓閃蒸罐(201)的液相出口端與所述低壓閃蒸罐(202)的進口端連接；
所述低壓閃蒸罐(202)的氣相出口端連接至所述除氧器(207)氣相進口端，所述低壓閃蒸罐(202)的液相出口端與所述真空閃蒸罐(203)的進口端連接；
所述真空閃蒸罐(203)的氣相出口端與所述真空閃蒸冷凝器(211)的進口端連接，所述真空閃蒸罐(203)的液相出口端連接至所述沉降槽(204)進口端；
所述真空閃蒸冷凝器(211)的氣相出口端與所述閃蒸真空泵(212)氣相進口端連接，所述真空閃蒸冷凝器(211)的液相出口端連接至所述氨水收集罐(215)的進口端，所述閃蒸真空泵分離罐(213)液相出口端連接至所述氨水收集罐(215)的進口端；
所述沉降槽(204)的底部出口端連接至細灰過濾裝置的進口端；所述沉降槽(204)的上部出口端與所述灰水槽(205)的進口端連接，所述灰水槽(205)的出口端連接至所述低壓灰水泵(206)的進口端；
所述低壓灰水泵(206)的出口端與所述除氧器(207)的進口端連接，所述除氧器(207)的氣相端出口與所述放空氣分離罐(214)的進口端連接，來自變換工段洗氨塔的冷凝液與所述放空氣分離罐(214)的進口端連接，所述放空氣分離罐(214)的出口端連接至所述氨水收集罐(215)的進口端；
所述除氧器(207)的液相出口端與所述除氧水泵(208)的進口端連接，所述除氧水泵(208)的出口端連接至所述熱水塔(209)的進口端；所述熱水塔(209)的液相出口端與所述高壓灰水泵(210)的進口端連接，所述熱水塔(209)氣相進口端和所述汽提塔(217)氣相進口端連接；
所述高壓灰水泵(210)的出口端連接至氣化工段；
所述氨水收集罐(215)的出口端與所述氨水加壓泵(216)進口端連接，所述氨水加壓泵(216)出口端連接至所述汽提塔(217)液相進口端；
所述汽提塔(217)氣相出口端與所述汽提塔塔頂冷凝器(218)進口端連接，所述汽提塔塔頂冷凝器(218)出口端與所述冷凝器分液罐(219)進口端連接；
所述冷凝器分液罐(219)氣相出口端與硫回收裝置進口端連接，所述冷凝器分液罐(219)液相出口端與所述氨水輸送泵(220)進口端連接，所述氨水輸送泵(220)出口端連接至氨水收集裝置；
所述汽提塔(217)氣相出口端還連接至所述氨氣利用裝置(221)。
說明書
一種煤氣化裝置除氨系統
技術領域
本實用新型涉及煤氣化水處理技術領域，具體涉及一種煤氣化裝置除氨系統。
背景技術
煤氣化技術是提高煤炭利用率最有效的潔凈煤技術之一，廣泛應用于煤制氣、合成氨、煤發電、生產各類煤基化學品及煤基低碳烯烴等，是煤化工的核心技術之一。當前在國內外應用較多的是氣流床煤氣化技術，這種工藝會產生大量的煤氣化廢水，廢水中含有氨氮、硫化物、氰化物等。若不處理直接排放會造成嚴重環境污染，其中氨氮為氮肥的營養元素，引排污水體會使水體富營養化，進而造成水體中微生物瘋長，水體缺氧、發臭等。
目前國內煤化工項目中，變換工段一般都會設置除氨設備，但是只能處理出氣化工段進變換工段粗煤氣中夾帶的氨，不能處理煤氣化工段溶解于灰水系統中的氨，煤氣化工段排放的污水中氨含量高，生化處理工序不能直接處理，給生化處理工序帶來不利影響，造成污水處理裝置的處理能力下降，無法達標排放。同時高氨氮廢水對環境的影響已經引起環保領域和全球范圍的重視，我國對氨氮排放制定了更加嚴格的排放標準。研究經濟、高效的脫氨技術已經成為工業排放廢氣廢水污染控制工程領域的重點和熱點。
現在已有不少煤氣化灰水處理方法，如《一種含氨水煤漿氣化灰水處理方法》專利號CN110171857A，此工藝是把水煤漿氣化所有灰水加壓送至蒸發塔，然后再經過汽提塔提氨處理，此工藝存在流程復雜、設備數量多、占地面積大，電耗和蒸汽消耗大等缺點。
實用新型內容
為此，本實用新型提供一種煤氣化裝置除氨系統，以解決現有技術中的上述問題，目的在于降低現在煤氣化工藝水系統中氨氮含量，減少含氨廢水的排放，降低進入污水處理廠污水中氨氮含量，避免氨氮含量高對污水處理廠的沖擊，提高系統氨的回收效率。
為了實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：
根據本實用新型的第一方面，一種煤氣化裝置除氨系統，包括氨富集裝置和除氨裝置，所述氨富集裝置用于收集氨氮含量較高的水，所述氨富集裝置的出口與所述除氨裝置的入口連接，除氨后的水返回裝置回用。
進一步地，所述氨富集裝置收集的水包括煤氣化工段內氨氮含量較高的水以及工廠內其它裝置產生的氨氮含量高的水。
進一步地，所述除氨裝置采用蒸汽汽提工藝、空氣吹除法、膜過濾法以及化學沉淀法中任意一種除氨工藝。
進一步地，所述氨富集裝置包括水收集緩沖罐和水輸送動設備。
進一步地，所述氨富集裝置內的水收集緩沖罐為常壓操作工況或正壓操作工況，常壓操作工況和正壓操作工況的緩沖罐內的水通過動設備輸送至所述除氨裝置；正壓操作工況時，所述水收集緩沖罐操作壓力比所述除氨裝置高時，所述水收集緩沖罐內的水通過壓力輸送至所述除氨裝置；所述水收集緩沖罐的數量根據裝置規模設置一個或多個。
進一步地，所述除氨裝置副產的氨以氨水形式收集或以氣氨形態收集輸送。
進一步地，所述除氨裝置使用的蒸汽為煤氣化工段的閃蒸氣或為工廠內的飽和蒸汽。
進一步地，所述除氨裝置采用公用變換工段的汽提塔設備或新增除氨設備，所述除氨裝置布置于變換工段或布置于氣化工段。
進一步地，所述除氨裝置除氨后的水輸送至煤氣化工段灰水工段作為系統補水，或輸送至工廠內其它工段。
進一步地，包括：高壓閃蒸罐、低壓閃蒸罐、真空閃蒸罐、沉降槽、灰水槽、低壓灰水泵、除氧器、除氧水泵、熱水塔、高壓灰水泵、真空閃蒸冷凝器、閃蒸真空泵、閃蒸真空泵分離罐、放空氣分離罐、氨水收集罐、氨水加壓泵、汽提塔、汽提塔塔頂冷凝器、冷凝器分液罐、氨水輸送泵以及氨氣利用裝置；
所述高壓閃蒸罐的氣相出口端和所述汽提塔氣相進口端連接，所述高壓閃蒸罐的液相出口端與所述低壓閃蒸罐的進口端連接；
所述低壓閃蒸罐的氣相出口端連接至所述除氧器氣相進口端，所述低壓閃蒸罐的液相出口端與所述真空閃蒸罐的進口端連接；
所述真空閃蒸罐的氣相出口端與所述真空閃蒸冷凝器的進口端連接，所述真空閃蒸罐的液相出口端連接至所述沉降槽進口端；
所述真空閃蒸冷凝器的氣相出口端與所述閃蒸真空泵氣相進口端連接，所述真空閃蒸冷凝器的液相出口端連接至所述氨水收集罐的進口端，所述閃蒸真空泵分離罐液相出口端連接至所述氨水收集罐的進口端；
所述沉降槽的底部出口端連接至細灰過濾裝置的進口端；所述沉降槽的上部出口端與所述灰水槽的進口端連接，所述灰水槽的出口端連接至所述低壓灰水泵的進口端；
所述低壓灰水泵的出口端與所述除氧器的進口端連接，所述除氧器的氣相端出口與所述放空氣分離罐的進口端連接，來自變換工段洗氨塔的冷凝液與所述放空氣分離罐的進口端連接，所述放空氣分離罐的出口端連接至所述氨水收集罐的進口端；
所述除氧器的液相出口端與所述除氧水泵的進口端連接，所述除氧水泵的出口端連接至所述熱水塔的進口端；所述熱水塔的液相出口端與所述高壓灰水泵的進口端連接，所述熱水塔氣相進口端和所述汽提塔氣相進口端連接；
所述高壓灰水泵的出口端連接至氣化工段；
所述氨水收集罐的出口端與所述氨水加壓泵進口端連接，所述氨水加壓泵出口端連接至所述汽提塔液相進口端；
所述汽提塔氣相出口端與所述汽提塔塔頂冷凝器進口端連接，所述汽提塔塔頂冷凝器出口端與所述冷凝器分液罐進口端連接；
所述冷凝器分液罐氣相出口端與硫回收裝置進口端連接，所述冷凝器分液罐液相出口端與所述氨水輸送泵進口端連接，所述氨水輸送泵出口端連接至氨水收集裝置；
所述汽提塔氣相出口端還連接至所述氨氣利用裝置。
本實用新型具有如下優點：通過利用工廠內變換工段除氨設備或新增除氨設備，處理煤氣化裝置內氨氮含量高的水，達到降低煤氣化裝置內水中的氨氮含量的目的，具有設備投資少，能量消耗低等優勢。
