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GSP煤气化渣水系统的选择

GSP煤气化渣水系统的选择
GSP煤气化渣水系统的选择

GSP煤气化渣水系统的选择

贵州开阳年产500 kt/a合成氨项目是兖矿贵州能化公司与贵州开磷集团共同出资建设目前国内规模最大、技术最先进的合成氨装置之一,装置以无烟煤为原料,在吸收国内外先进技术的基础上,按照先进、节能、可靠、成熟和经济合理的原则,合理选择工艺技术路线。通过考察调研,采用了德国未来能源公司GSP粉煤加压气化工艺,该技术对贵州煤种有广泛的适应性,但我们公司不引进此煤气化技术的渣水处理系统技术,而是采用国内设计的兖矿国泰化工有限公司水煤浆气化渣水处理技术。下面介绍我们选择的缘由。

1 GSP煤气化技术发展史

前东德的德意志国家燃料研究所(DeutschesBrennstoffInstitut Freiberg,简称DBI)于1956年成立,一直致力于煤炭综合利用的研究开发工作,最初开发固定床气化技术,即使在国际市场石油过剩的年代也没有中断过褐煤的气化开发工作。为了进一步开发褐煤及其他煤种的气化,提高粉煤的利用率,减少块煤的需要和减少焦油的生成,于1976年研究开发了基于水冷壁的粉煤加压气化工艺,因位于东德黑水泵地区,故取名GSP(德文黑水泵 Gaskombiant Schwarze Pumpe的简称)煤气化技术。

未来能源公司GSP粉煤气化技术开发过程

未来能源公司位于德国弗赖贝格(Freiberg),其前身是前东德的德意志燃料研究所。1990年东西德合并后被诺尔公司收购(Noell),1999年又被德国巴博高克电力公司收购,2002年德国巴博高克电力公司破产,由瑞士可持续技术公司(SUSTEC AG)收购其煤气化技术部门,成立了其全资子公司-未来能源有限责任公司。GSP技术的开发历程如下:

■ 1956~1977年东德的德意志燃料研究所(DBI),在黑水泵煤气化厂建成24台固定床气化炉;

■ 1978~1989年在弗赖贝格示范装置建成3MW流化床气化炉,试验气化褐煤、盐化泥煤等42种煤种,15种硬煤,石油焦、飞灰等;

■ 1984年黑水泵厂建成130MW气化炉,用作城市煤气,主要燃烧东德当地的褐煤;

■ 1996年建成5MW水冷壁气化炉;

■ 1990~1999年被Noell GmbH收购,气化废油、焦油、木屑、禾杆、工业废物等及生物有机质液化;

■ 2000~2002年被德国巴高克公司收购,气化焦油;

■ 2002~2004年被未来能源公司收购,气化焦油,开发新的水冷壁气化炉。

从GSP气化发展的历史来看,其粗煤气净化及渣水处理效果是很难考证的,因为国外GSP气化主要用于生产燃料气及循环发电(IGCC),远不如作化工原料气对含尘量的要求那样严格,很难设想德国人粗煤气净化及渣水处理设计会比德士古水煤浆技术先进很多。众所周知,GSP气化合成气的含尘量将会直接影响到后工序变换催化剂的使用寿命,影响装置的运行周期。另外国内引进的德士古气化的粗煤气净化、渣水处理系统在中国也经历了不少改造,各厂的变换催化剂所受的影响也各不相同,到目前为止,渣水系统仍然是影响气化系统长周期运行的一个因素。各厂在渣水处理方面做了较多的努力和技术改造,虽然最终都恢复了正常稳定生产,但其中的经验和教训值得吸取。兖矿国泰化工水煤浆气化粗煤气净化及渣水处理系统由华东理工大学设计,此设计完全不同于德士古水煤浆气化引进技术。经过近一年的运行考验,显示出很好的长周期运行效益优势。所以引进范围统一到把粗煤气净化及黑水处理系统切分出来,交给华东理工大学设计,既解决了可靠性的问题,又降低了投资风险,是比较合理的。

2 国内引进的典型德士古水煤浆气化渣水系统情况

自从德士古第一套水煤浆加压气化装置在鲁南化肥厂投料开车以来,最近十几年国内又陆续上了十多套该类型装置,并且都已经取得成功。德士古气化渣水系统是该工艺的一个重要技术环节,渣水系统运行的正常与否,直接影响整个系统能否长周期安全稳定运行。针对该类装置国内各厂在渣水系统方面经过不断的革新、改造,渣水系统已经运行得比较稳定,但仍然存在着不少问题。

2. 1 鲁南渣水系统

兖矿鲁南化肥厂的德士古水煤浆加压气化装置是国内第一套示范装置,世界第五套生产装置。该项目于1989开工建设,1993年4月建成投入试生产。该装置灰水处理系统采用了三级闪蒸,压力分别为:高压0.71MPa,中压0.20 MPa,真空-0.055 MPa ~-0.065 MPa,如图1。从早期运行的情况来看,渣水系统的运行周期较短,一般为2~3个月,主要缺点有:因闪蒸罐气相(废气)均放空之火炬,开停车过程中闪蒸罐压力、液位较难控制;系统结垢严重,尤其是该系统使用的大多为U形管换热器,运行周期短,一般检修后运行两个月便制约整个系统正常运行,换热器列管堵塞比例高达三分之二,闪蒸罐清理难度大,罐内汽液分离器短时间内无法清理彻底,有时被迫拆下清理,检修周期过长;管道和阀门更换频繁,检修费用较高。经过不断的革新、改造,鲁南的气化系统运行较稳定,但运行周期仍不是很长,维修量大且费用高。

图1 鲁南渣水系统流程简图

1—高压闪蒸罐;2—中压闪蒸罐;3—真空闪蒸罐;4—高压闪蒸罐顶换热器(Ⅰ);5—高压闪蒸罐顶换热器(Ⅱ);6—高压闪蒸分离器;7—中压闪蒸换热器;8—中压闪蒸分离罐;9—真空闪蒸换热器;10—真空闪蒸分离罐;11—沉降槽;12—灰水罐

2. 2 渭河渣水系统

渭河煤化工集团有限公司的德士古水煤浆加压气化装置于1997年正式进入生产运营,2000年生产达标,2001年实现盈利。作为我国第一套采用6.5MPa水煤浆加压气化技术的大型化肥装置,投产后经过三年的消化吸收与技术改造,才掌握了这套技术。渣水处理采用四级闪蒸,如图2。能更有效地闪蒸出黑水中的酸性气体,黑水被浓缩,但由于工艺流程过于复杂,不但增加了设备投资,而且U形管换热器也存在结垢堵塞严重的问题,系统运行周期短。不同于鲁化装置的是闪蒸汽入变换工段汽提塔,不在火炬排放,有利于环境保护。

图2 渭化渣水系统流程简图

1—高压闪蒸罐;2—低压闪蒸罐;3—灰水加热器;4—气液分离器;5—真空闪蒸罐;

6—真空换热器;7—蒸汽喷射泵;8—澄清槽;9—灰水槽

2. 3 淮化渣水系统

淮化2000年建成投产的“18·30”工程是一套年产180 kt合成氨,300 kt尿素的生产装置。其中气化部分采用的也是美国德士古公司的水煤浆加压气化工艺,是国内第四套水煤浆加压气化装置。渣水系统采用二级闪蒸,如图3,流程简单,操作方便,但长时间运行时,闪蒸罐及管壁同样出现结垢,真空闪蒸除沫器堵塞严重,壁垢脱落堵塞管道或卡住阀门,影响系统的稳定运行。一般运行3个月必须停车清理闪蒸系统,这已成为影响系统长周期运行的关键因素之一。后经过较多的技术改造,包括增加设备开工冷却器,在开、停车过程渣水处理系统出现堵塞时,可把系统排放黑水全部导入开工冷却器,为灰水处理系统腾出检修清理时间,检修完毕后再把黑水重新切回。

图3 淮化渣水系统流程简图

1—高压闪蒸罐;2—低压闪蒸罐;3—灰水加热器;4—气液分离器;5—真空闪蒸罐;

6—真空换热器;7—蒸汽喷射泵;8—澄清槽;9—灰水槽;10—开工冷却器

3 国内设计的专利技术(国泰德士古水煤浆气化渣水系统)

国泰公司于2005年7月建成投产,采用新型四喷嘴对置气化技术,两套渣水处理系统,其关键设备蒸发热水塔的操作压力为0.45 MPa,真空闪蒸罐的压力为-0.07~-0.08 MPa。蒸发热水塔分为黑水闪蒸室

和填料塔两部分,装置的渣水在黑水闪蒸室蒸发产生的蒸汽与灰水直接接触,同时完成传质、传热过程,如图4。其先进性为:无影响长周期运转的隐患;回收热量充分,高温灰水与闪蒸汽温差小于2℃,热效率高, 同时也大大减少了换热器的配置;基本避免了系统结垢堵塞;闪蒸废气去火炬,闪蒸罐压力不受其他系统的影响;其操作灵活性和稳定性远优于其他渣水处理技术。经过一年多的工业运行,已证实有较长的操作周期和很好的能量回收效果。

图4 国泰渣水系统流程简图

1—蒸发热水塔;2—灰水换热器;3—真空闪蒸罐;4—真空闪蒸换热器;5—酸性气分离器;6—真空闪蒸

分离罐;7—澄清槽;8—灰水槽

4 结语

对于国内引进的各种煤气化技术,我们要创造性地加以吸收和利用,同时注意利用各种新技术新设备。由于我们利用国内德士古煤气化的先进经验,相对简化GSP流程,不但大大节省了投资,降低了投资风险,大大提高了项目的竞争力,而且将会打造一个磷煤化工生产科研基地。

煤化工系统灰水结垢处理

煤化工灰水结垢处理 目录: 一.煤化工灰水系统和垢样分析 二.灰水系统结垢的原因 三.解决方案 1.煤化工灰水系统和垢样分析 在气化系统中,我们通常将没有经过闪蒸的高温高压水称为黑水,经过闪蒸之后的水称为灰水。 灰水垢样分析 1. 以外排水换热器E0803为例, 垢片成分如下(ppm): 2. 灰水系统的垢以钙离子为主,其余元素的含量很低,除去上述物质,其余成分可 认为是C和O。所以,水垢的主要成分为碳酸钙。 2.灰水系统结垢原因 2.1 灰水为什么硬度高? 1. 煤中含(钙), 煤气化过程产生(约18%)CO2,加上水, 三者在气化炉/水洗塔中 反应产生Ca(HCO3)2 ; 2. 气化炉/水洗塔的高温高压环境,促进以上化学反应,碳酸氢钙易溶于水,导致灰 水的硬度很高。 2.2 灰水为什么容易结垢?

1. 碳酸氢钙易溶于水,灰水中Ca 离子含量约 4000ppm ; 2. 碳酸氢钙很不稳定,压力降低时,CO2析出, 碳酸氢钙 转化为 碳酸钙,碳酸钙 难溶于水, 溶解度仅为: 1340ppm (@30度) ; 水溶液变成过饱和状态, 多余的离子在管壁上结晶,形成水垢 ; 3. Ca (HCO3)2 = CaCO3+CO2+H2O ; 这个反应在常温下就能不断进行 。 2.3 灰水系统水垢在哪里形成? 1. 灰水始终处于过饱和状态,CaCO3水垢会在灰水流过的所有地方结垢 ; 2. 流速慢或者压力低的地方 ,比如阀门附近,水泵的入口, 沉淀池;结垢会比较严 重。 总结: 灰水系统水垢的特点 1. 灰水水垢主要成分是碳酸钙,钙来自煤 ; 2. 灰水循环使用,新的钙不断加入水系统, 灰水始终处于过饱和状态 ; 3. 灰水硬度过高,灰水的处理强度要比普通循环冷却水高出很多倍,所以,传统的阻 垢方案效果都不理想 。 3. 解决办法 调频阻垢仪 采用电磁阻垢, 它是由一台电磁信号发生器 和 缠绕在管道上的1-电缆线圈 和 2-脉冲 环组成, 线圈产生感应磁场;脉冲产生交变电 场,处理水中的带电离子,解决结垢问题 。 黑水阶段: 气化炉和水洗塔中, 钙,二氧化碳,水三者反应, 形成碳酸氢钙水溶液 。灰水阶段: 压力降低, CO2析出, 碳酸氢钙变成碳酸钙,碳酸钙难溶于水,多余的离子不断结晶析出形成水垢,绵延整个灰水管路 。

水煤浆气化黑灰水系统降硬研究

一第23卷第6期 洁净煤技术 Vol.23一No.6一一2017年 11月 Clean Coal Technology Nov.一 2017一 水煤浆气化黑灰水系统降硬研究 王晓雷,陈一权,仝胜录,霍卫东 (北京低碳清洁能源研究所,北京一102211) 摘一要:为了解决水煤浆气化黑灰水系统结垢二堵塞问题,对系统现状二机理进行分析,通过模拟计算二搭建小试装置进行试验研究,验证了NaOH +CO 2和Ca (OH )2+Na 2CO 3两种方案处理效果,核算药剂用量,为现场中试试验提供技术指导,寻找有效可行的改造措施三试验得出NaOH +CO 2二Ca (OH )2+Na 2CO 3两种药剂方案处理效果良好,均可将硬度降低到300mg /L 以下,均能满足灰水回用要求三NaOH +CO 2和Ca (OH )2+Na 2CO 3方案药剂费用分别为2.38二1.62元/t 三关键词:水煤浆;气化;黑灰水;降硬;中试试验 中图分类号:TQ546;X78一一一文献标志码:A一一一文章编号:1006-6772(2017)06-0113-05 Decrease of hardness of the coal water slurry gasification black ash water system WANG Xiaolei,CHEN Quan,TONG Shenglu,HUO Weidong (National Institute of Clean -and -Low -Carbon Energy ,Beijing 一102211,China ) Abstract :In order to solve the problem of scaling and clogging of coal water slurry gasification black ash water system,the present status and processing mechanism of system were analyzed,and studies were carried out by simulating and a lab -scale device experiment.The treatment effects of two schemes of NaOH +CO 2and Ca(OH)2+Na 2CO 3were verified,and the dosage of reagent was checked.The techni-cal guidance was provided for a field pilot test,and effective and feasible modification methods were found.The experimental results show that the two treatment schemes of NaOH +CO 2and Ca(OH)2+Na 2CO 3have good treatment effect.Two schemes both could reduce the hardness to less than 300mg /L.This can meet the requirements of ash water reuse.The costs of NaOH +CO 2and Ca (OH)2+Na 2CO 3schemes are 2.38and 1.62Yuan /t respectively. Key words :coal water slurry gasification;black ash water;reduce hardness;pilot test 收稿日期:2017-04-26;责任编辑:孙淑君一一DOI :10.13226/j.issn.1006-6772.2017.06.021基金项目:神华科技创新资助项目(ST930014SH07) 作者简介:王晓雷(1978 ),女,内蒙古通辽人,硕士,从事节能环保技术及工业水处理研究工作三E -mail :wangxiaolei@https://www.wendangku.net/doc/6512219091.html, 引用格式:王晓雷,陈权,仝胜录,等.水煤浆气化黑灰水系统降硬研究[J].洁净煤技术,2017,23(6):113-117. WANG Xiaolei,CHEN Quan,TONG Shenglu,et al.Decrease of hardness of the coal water slurry gasification black ash water system[J].Clean Coal Technology,2017,23(6):113-117. 0一引一一言 煤炭是我国的主要能源,其产量和消费量长期占我国能源的70%左右三煤炭高效二清洁利用及转化技术对于提高我国能源利用效率二减轻能源匮乏压力二改善生态环境具有重要意义三近年来我国新型煤化工发展迅速,但项目都具有较大的耗水量和废水排放量,且大部分集中在煤炭资源丰富二水资源短缺的西部北部地区,导致这些地区生态环境恶化三处理好煤化工水资源短缺及污染排放问题是煤化工企业的重中之重三煤化工污水处理系统若要最大程 度的循环利用,处理后达标排放,取决于高效的水处理技术三煤气化技术是煤炭能源转化的基础,是煤化工最关键二最重要的工艺过程之一三其中,水煤浆加压气化工艺是美国德士古石油公司开发的,20世纪80年代投入工业化,后被GE 公司收购又称GE 水煤浆气化工艺,由于其具有技术成熟,碳转化率高,消耗低,运行稳定二可靠等优点,被广泛应用于煤化工厂,但水煤浆气化渣水处理系统普遍存在着结垢二堵塞问题[1-4]三王小玲等[1]在材质二管道设备布置方面提出优化措施,郑亚兰等[5]从煤种二部件的材料使用二工艺改进二操作管理等方面进行优化改 3 11

基于煤气化过程的余热回收利用系统

基于煤气化过程的余热回收利用系统 摘要:煤炭气化是指煤在特定的设备和条件下使煤中有机质与气化剂(如蒸汽/空气或氧气等)发生一系列化学反应,将固体煤转化为含有co、h2、ch4等可燃气体和co2、n2等非可燃气体,统称为煤气,且具有很高的温度,需要将其冷却后储存。本文提出用水冷却高温煤气,使水获得热量,再将这部分热水用在开始阶段与煤的的高温反应中,那么就可以大大减少在开始阶段把常温水升温所需要的热量,从而达到节能的效果。 关键词:煤气化;余热;回收;循环;节能 abstract: coal gasification is refers to the coal under the condition of a specific device and the organic matter in coal and gasification agent (such as steam/air or oxygen, etc.) in a series of chemical reactions, solid coal can be converted to contain combustible gases such as co, h2, ch4 and co2, the non flammable gas such as n2, collectively known as the gas, and has the very high temperature, needs to be cooled and stored. in this paper, cooling water high temperature gas, make water heat, then this part with hot water and coal at the beginning of the high temperature reaction, it can greatly reduce the room temperature water heating needs at the beginning of heat, so as to achieve energy-saving effect. key words: coal gasification; waste heat; recycling; cycle;

稳定平台系统设计要点

技术论文学校:南京理工大学队伍:7046 指导老师:李军 成员1:雷杨成员2:陈舒思成员3:邝平作品名称:高精度稳定平台控制系统

摘要 稳定平台能够隔离载体角运动,在载体机动状态下建立稳定基准面,使安装在平台上的光电设备不会因载体运动产生的抖动和滚动而丢失目标,保证光电设备准确瞄准和跟踪目标,因此广泛应用于民用和军事领域。 设计的高精度稳定平台控制系统是以动力调谐陀螺仪为速度敏感元件,旋转变压器为角度测量元件,DSP控制器TMS320F28335为主控芯片,直流力矩电机为被控对象的闭环控制系统。根据所需关键器件的选型设计了系统的硬件电路,包括速度和角度信号采样电路、电机驱动电路、通信电路等。采用电流环和位置环的双闭环控制方式实现系统载体静止时的伺服控制;采用电流环、速度环和位置环的三闭环控制方式实现系统在载体运动时的稳定控制。以上两种控制模式下的角度控制精度都能够达到0.05mrad,载体运动时系统稳定控制模式下隔离扰动效果很好。 实测结果表明,该系统硬件结构简单,稳定性好,实时性强,具有良好的稳态和动态性能,能够满足稳定平台系统的性能要求。 关键词:稳定平台DSP 陀螺仪伺服控制

目录 1. 作品创意 (1) 2. 方案设计与论证 (1) 2.1 主控芯片的选择与论证 (2) 2.2陀螺的选择与论证 (3) 2.3 力矩电机的选择与论证 (3) 2.4 位置检测元件的选择与论证 (3) 3. 系统硬件与原理图设计 (4) 3.1 最小系统外围电路 (4) 3.2 旋转变压器-数字转换器电路 (5) 3.3 滤波采样电路 (6) 3.4 电机驱动电路 (7) 3.5 通信电路 (8) 3.6 闭锁电路 (9) 3.7 电源隔离电路 (9) 4. 软件设计与流程 (10) 4.1 主程序框架 (10) 4.2中断程序设计 (10) 5. 系统测试与分析 (13) 5.1 系统调试环境 (13) 5.2 系统静止状态下伺服控制调试结果 (13) 5.3 系统运动状态下稳定控制调试结果 (15) 6.作品难点与创新 (18) 6.1难点 (18) 6.2创新点 (18)

煤气化灰渣资源化利用策略研究

煤气化灰渣资源化利用策略研究 摘要:煤炭是我国社会经济发展重要的产业,为国民经济发展提供物质基础。 煤化工行业作为其中重要的一个环节,为国计民生提供甲醇、合成氨、天然气、 乙二醇等化工原材料。煤炭具有成分复杂、生产工艺繁琐、原料提纯困难等特点,因此煤化工也是高能耗、高污染的行业。随着人们对环保、绿色、健康理念的重视,我国煤化工行业面临巨大的机遇与挑战,能否解决好行业发展中的环境污染 问题成为制约煤化工加速发展的重要影响因素。基于此,本文就煤气化灰渣资源 化利用策略进行简要阐述。 关键词:煤气化;资源化;利用 近年来,国家提出了科学可持续发展煤化工的理念。而煤气化灰渣占煤化工 固废很大比例,对其进行综合利用是整个煤化工实现绿色可持续发展的重要因素。对煤气化灰渣进行高效合理利用,既可以消除灰渣引带来的环境危害,又可以实 现“化害为利、变废为宝”,节约资源。因此,研究煤气化灰渣资源化途径、开发 灰渣综合利用策略,有益于提高我国自主供应水平,对我国今后合理开发利用资源、保护生态环境、建设资源节约型、环境友好型社会具有重要的意义。 1 煤气化灰渣的特性 随着现代煤化工的发展,气流床气化技术逐渐成为煤气化技术的主流,主要 包括干煤粉加压气化技术和水煤浆加压气化技术两种。气流床气化技术根据煤质 的灰熔点不同,气化操作温度高达1400℃-1600℃,高温合成气夹带着灰渣经过 水浴激冷至220℃左右。灰渣分为细灰和粗渣两种,它们随着气化炉运行条件的 不同而呈现不同的外观形态。细灰为不完全反应的细颗粒,含有20%-40%残碳成分,颜色成灰黑色,比表面积15m3/g,空隙发达。粗渣的残碳含量比较低,一般在1%以下,颜色呈现棕色、灰色、黄褐色的颗粒物质。灰渣成分与气化原料煤 灰分含量、组成以及生产工艺相关,主要取决于煤中的无机矿物质、有机物成分。灰渣成分复杂,主要成分为二氧化硅,大约占39.67%;三氧化二铝大约占 26.77%;四氧化三铁大约占12.80%;氧化钙大约占9.96%;氧化镁大约占2.43%;还要一些残余碳等大约占8.37%。灰渣的化学元素除含有大量的硅、铁、铝、钙、镁、碳外,还含有少量铜、铅、汞、砷、铬、镍、锰、钡、锶等以及微量的有害 元素。另外,煤气化灰渣中还含有少量的放射性元素,比如:铀、钍等。 2 煤气化灰渣的资源化途径 灰渣的利用可以分为多种形式,包括回填结构、填筑路基等低值化形式;制 造水泥等中值化形式和土壤改良、分选化合物等高值化形式,具体形式如下: 2.1 热利用 气化细灰中含有20%-40%残碳,热值较高。在国内有很多工厂尝试将气化细 灰掺烧到锅炉中再次燃烧,但是效果不理想,主要原因为气化细灰的空隙发达, 经过普通脱水处理后,水分仍然高达50%,很难实现气化细灰的输送。宁夏神耀 科技有限责任公司开发的气化细灰脱水干化一体化成套技术是将脱水和干化过程 有机结合,可将气化细灰脱水至20%以下,既提高了细灰的热值,又可解决气化 细灰的输送问题,为气化细灰的燃烧再利用提供技术保证。气化细灰经过再次燃 烧脱碳后,碳含量可降至1%左右,为气化细灰的进一步资源化利用打开了通道。 2.2 回收多种金属 目前,欧美等国家已经成功的采用磁选和筛分等技术从煤气化灰渣中提取出 金属。还有一些工厂采用涡电流成功的分离出有色金属。

煤气化基础知识

第一章煤的组成和性质 一、煤的形成 煤是一种固体可燃有机岩。它是由植物遗体转变而来的大分子有机化合物。大量堆集的古代植 物残体在复杂漫长的生物、地球化学、物理化学作用下,经过不断的繁衍、分解、化合、聚集后, 植物中的碳、氢、氧以二氧化碳、水和甲烷的形式逐渐放出而生成含碳较多,含氧较少的成煤植物, 再经煤化作用依次形成为:泥炭→褐煤→烟煤→无烟煤→超级无烟煤。 二、煤的元素分析和工业分析: 1、煤的元素分析主要包括:碳、氢、氧、氮、硫五种元素。 ●碳是其中的主要元素。煤中的碳含量随煤化程度增加而增加。年轻的褐煤含碳量低,烟煤次之, 无烟煤最高。 ●氢是煤中的第二大元素,其燃烧时可以放出大量的热量。煤中的氢含量随煤化程度加深而减少; 褐煤最高,无烟煤最低,烟煤居中。 ●氧也是组成煤有机质的一个重要元素。氧元素在煤的燃烧过程中并不产生热量,但能与氢生成 水,吸收燃烧热。是动力用煤的不利元素。它在煤中的含量随煤化程度的加深而降低。 ●氮在煤中的含量比较少,随煤化程度变化不大。主要于成煤的植物品种有关。 ●硫是煤中的最有害杂质。燃烧时会生成二氧化硫,它不仅腐蚀金属设备,而且对环境有污染。 硫随成煤植物的品种和成煤条件不同而有较大的变化,与煤化程度关系不大。 2、煤的工业分析:水分、灰分、挥发分、固定碳。 ●水分:根据水在煤中的存在状态,人们把煤中水分分为:外在水、内在水、结晶水和化合水。 煤种的水对煤的工业利用和运输都是不利的。在水煤浆制备过程中,内水过高(8%)不利于 制的高浓度的煤浆。 ●灰分:煤中所有的可燃物质完全燃烧后以及煤中的矿物质在高温下产生分解、化合等复杂反应 后剩下的残渣。这些残渣几乎全部来自于煤中的矿物质。它的含量也是煤气化的主要控制指标 之一。灰分含量越高,相对碳的含量就低,粗渣和飞灰量增大。灰水处理工号的负担加大。 ●挥发分:煤在一定的温度下加热后将分解出水、氢、碳的氧化物和碳氢化合物。人们把除去分 解水后的分解物称作挥发分。挥发分随煤化程度的增加而降低的规律非常明显。利用挥发分可 以计算煤的发热量和焦油产率。原料挥发分髙时,制的的煤气中甲烷等碳氢化合物含量高,不 利于合成氨生产。挥发分中的焦油等物凝结后,易堵塞管道和阀门。这也就是常压固定床煤气 炉必须使用无烟煤或焦炭的缘由。 ●固定碳:煤样在900℃左右的温度下隔绝空气加热7分钟后,残余物扣除灰分后所得的百分率 即为煤的固定碳含量。 3、灰分及灰熔点:

阻垢分散剂在气化炉灰水系统应用

阻垢分散剂在气化炉灰水系统应用 作者:丁磊, 曾庆宇, Ding Lei, Zeng Qingyu 作者单位:神华宁煤集团煤炭化学工业分公司,宁夏 银川,750411 刊名: 煤化工 英文刊名:Coal Chemical Industry 年,卷(期):2012,40(1) 本文读者也读过(10条) 1.高春雷.马飞.Gao Chunlei.Ma Fei阻垢分散剂在新型气化炉水系统的应用[期刊论文]-中氮肥2006(4) 2.王旸.WANG Yang加氢裂化装置高压空冷器管束泄漏原因初步分析及对策[期刊论文]-腐蚀与防护2006,27(8) 3.余存烨.YU Cun-ye石化水冷器用材与防腐蚀评述[期刊论文]-腐蚀与防护2005,26(12) 4.陈亮.陈天明.曾建华.杨森祥.杨洪波改善方圆坯铸机钢水可浇性技术研究[会议论文]-2010 5.丁勇.齐邦峰.代秀川.DING Yong.QI Bang-feng.DAI Xiu-chuan炼油工业中的环烷酸腐蚀[期刊论文]-腐蚀与防护2006,27(9) 6.邓彤.张建业.Deng Tong.Zhang Jianye化工装置试车的相关问题探讨[期刊论文]-煤化工2012,40(1) 7.江镇海热电厂工业循环冷却水腐蚀在线监测系统[期刊论文]-腐蚀与防护2006,27(10) 8.周立国.Zhou Liguo汽轮机叶片的盐垢处理及预防[期刊论文]-煤化工2010,38(6) 9.张俊喜.颜立成.魏增福.汪知恩.ZHANG Jun-xi.YAN Li-cheng.WEI Zeng-fu.WANG Zhi-en电厂热力设备用黄铜的阴极保护研究[期刊论文]-腐蚀与防护2006,27(3) 10.孟超.曲政.MENG Chao.QU Zheng滨海电厂海水循环水系统中的电偶腐蚀与防护[期刊论文]-腐蚀与防护2006,27(4) 本文链接:https://www.wendangku.net/doc/6512219091.html,/Periodical_mhg201201016.aspx

电子商务平台下的供应商选择

电子商务平台下的供应商选择 电子商务平台下的供应商选择 摘要: 电子商务平台与单一企业环境下的供应商选择问题,在特点和应用上有很大差异。本文通过对行业性电子商务平台的分析,研究了在其环境下的供应商选择问题。针对其“多交易信息, 0.引言 在现代企业中,企业外购部分的成本占了总成本的绝大部分。在美国的一般企业中,外购的原材料成本通常占产品成本的 40%~60%,对于大型汽车企业约占50%,对于高新技术企业可达 80%。由此可见,采购部门在企业的运行效率和效果方面起到了关键的作用,它对企业降低成本、增加利润、加强柔性等方面都有直接的影响。因此,供应商选择问题,受到了广泛的重视。 供应商选择是一个多目标决策问题,需要对多个供应商在多条相互影响的准则基础上进行评价。Dickson于1966年在273名代理商和管理人员中进行了统计调查,总结了 23条准则,基本上涵盖了供应商选择时应当考虑的因素。1991年Weber统计了 1966^1991年的74篇文章,重新评价了 23条准则在实际应用中的被关注程度。目前的研究一般都是基于Dickson准则完成的。 在评价准则的基础上,进行供应商选择采用的算法一般有线性

加权(Iinearweighting).数学规划 (mathematicalprogramming)、人工智能等算法。 1.存在的问题 目前,对于供应商选择问题的研究一般依托较大的供应链管理系统或决策支持系统,以某一企业为核心研究对象,与企业信息系统紧密结合,企业内信息采集量大,对比较稳定、准确、单一的企业而言,管理者学习采购策略比较多。 行业性B2B电子商务平台是面向一个行业提供电子商务服务,向行业中的核心企业提供采购、销售的功能,向配套商(向核心企业)提供销售原材料、零配件服务的功能。当使用此平台的企业达到一定的临界数量时,交易行为出现自组织性后,信息量可以满足平台核心企业对采购决策的需要。 行业性B2B电子商务平台中的采购决策系统,由于参与企业多,交易信息丰富,企业内部信息少;决策者类型丰富、决策策略多样。因此,不能单纯依托单一企业数据、以生产数据为核心进行研究,需要参照行业性B2B电子商务平台的特点进行改造。 针对行业性B2B电子商务平台的特点,本文设计了一种供应商选择系统,并已应用于某摩托车电子商务平台。 2.行业性B2B电子商务平台环境下的供应商选择系统模型 文献提出了一种供应商选择系统,该系统又分为供应商管理系统、企业管理策略管理系统和供应商选择系统三个部分,并且给出了一般的系统构建方法。相比之下,行业性B2B电子商务平台环境下

几种常用煤气化技术的优缺点

几种煤气化技术介绍 煤气化技术发展迅猛,种类很多,目前在国内应用的主要有:传统的固定床间歇式煤气化、德士古水煤浆气化、多元料浆加压气化、四喷嘴对置式水煤浆气化、壳牌粉煤气化、GSP气化、航天炉煤气化、灰熔聚流化床煤气化、恩德炉煤气化等等,下别分别加以介绍。 一Texaco水煤浆加压气化技术 德士古水煤浆加压气化技术1983年投入商业运行后,发展迅速,目前在山东鲁南、上海三联供、安徽淮南、山西渭河等厂家共计13台设备成功运行,在合成氨和甲醇领域有成功的使用经验。 Texaco水煤浆气化过程包括煤浆制备、煤浆气化、灰水处理等工序:将煤、石灰石<助熔剂)、添加剂和NaOH称量后加入到磨煤机中,与一定量的水混合后磨成一定粒度的水煤浆;煤浆同高压给料泵与空分装置来的氧气一起进入气化炉,在1300~1400℃下送入气化炉工艺喷嘴洗涤器进入碳化塔,冷却除尘后进入CO变换工序,一部分灰水返回碳洗塔作洗涤水,经泵进入气化炉,另一部分灰水作废水处理。 其优点如下: <1)适用于加压下<中、高压)气化,成功的工业化气化压力一般在 4.0MPa 和6.5Mpa。在较高气化压力下,可以降低合成气压缩能耗。 <2)气化炉进料稳定,因为气化炉的进料由可以调速的高压煤浆泵输送,所以煤浆的流量和压力容易得到保证。便于气化炉的负荷调节,使装置具有较大的操作弹性。 <3)工艺技术成熟可靠,设备国产化率高。同等生产规模,装置投资少。 该技术的缺点是: <1)因为气化炉采用的是热壁,为延长耐火衬里的使用寿命,煤的灰熔点尽可能的低,通常要求不大于1300℃。对于灰熔点较高的煤,为了降低煤的灰熔点,必须添加一定量的助熔剂,这样就降低了煤浆的有效浓度,增加了煤耗和氧耗,降低了生产的经济效益。而且,煤种的选择面也受到了限制,不能实现原料采购本地化。 <2)烧嘴的使用寿命短,停车更换烧嘴频繁<一般45~60天更换一次),为稳定后工序生产必须设置备用炉。无形中就增加了建设投资。 <3)一般一年至一年半更换一次炉内耐火砖。 二多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术 该技术由华东理工大学洁净煤技术研究所于遵宏教授带领的科研团队,经过20多年的研究,和兖矿集团有限公司合作,成功开发的具有完全自主知识产权、国际首创的多喷嘴对置式水煤浆气化技术,并成功地实现了产业化,拥有近20项发明专利和实用新型专利。目前在山东德州和鲁南均有工业化装置成功运行。

电渗析技术对煤气化灰水的处理

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/6512219091.html, 电渗析技术对煤气化灰水的处理 作者:张磊王海谦 来源:《中国化工贸易·上旬刊》2017年第01期 摘要:近年来,在经济高速发展和技术飞速进步的背景下,我国煤化工业在国家和政府 的支持下,通过行业人员的不断创新和发展,目前已经取得了一系列重大突破。其中,电渗析技术的发展对煤气化灰水的处理有着极其重要的意义。文章将对现如今我国煤化工业的状况进行讨论,深入剖析电渗析技术对煤气化灰水的处理方法,指出此项技术的发展前景。 关键词:电渗析技术;煤气化灰水 如今,飞快发展的社会对于资源利用提出了更加严苛的要求、而煤炭资源的大量使用却又无可避免的要伤害或者损坏我们所拥有的生活环境。这就要求提出或者创新啊更多先进的技术和方法来提高资源的利用率和处理的洁净率,在如此要求下,电渗析技术对煤气化灰水的处理取得了极其重要的成绩。 1 背景 上个世纪50年代,电渗析技术发展起来,起初人们将次技术应用于海水淡化,而在后期技术的不断发展和改进中,电渗析技术已经广泛应用于多个行业,例如化工、冶金、造纸、医药等,并且其重要性也是与日俱增。在煤化工中,灰水和黑水一般是指气流床高压粉煤气化工艺中水循环中的水,水中含细灰。由激冷室、碳洗塔、渣池出来的水浊度较大被称为黑水,经处理后由泵再打入系统的水浊度较小称为灰水。 电渗析是在外加直流电场的作用下,利用离子交换膜的选择透过性,使离子从一部分水中迁移到另一部分水中的物理化学过程。目前电渗折技术己发展成一个大规模的化工单元过程,在膜分离领域占有重要地位,甚至在某些地区已成为饮用水的主要生产方法。具有能量消耗少,经济效益显著;装置设计与系统应用灵活,操作维修方便,不污染环境,装置使用寿命长,原水的回收率高等优点。 2 介绍 实质上,电渗析可以说是一种除盐技术,因为各种不同的水(包括天然水、自来水、工业废水)中都有一定量的盐分,而组成这些盐的阴、阳离子在直流电场的作用下会分别向相反方向的电极移动。如果在一个电渗析器中插入阴、阳离子交换膜各一个,由于离子交换膜具有选择透过性,即阳离子交换膜只允许阳离子自由通过,阴离子交换膜只允许阴离子以通过,这样在两个膜的中间隔室中,盐的浓度就会因为离子的定向迁移而降低,而靠近电极的两个隔室则分别为阴、阳离子的浓缩室,最后在中间的淡化室内达到脱盐的目的。

水煤浆气化装置灰水系统除硬技术探究

水煤浆气化装置灰水系统除硬技术探究 摘要:近年来,随着我国经济的不断发展和社会的不断进步,各个领域都有了 一定上的技术提升。这些化肥生产的公司也在生产的装置上,以及技术上进行了 相应的改变。随着我国节能环保的不断推出,以及绿色发展的不断进行水煤浆气 化系统结垢装置方面存在的问题,严重的干扰的相关企业的正常发展。下面将结 合河南的某化肥公司进行水煤浆气化装置中灰水槽的钙含量以及硬度进行相应的 分析,同时,针对三种除应技术进行对比,分别包括电絮凝除硬技术、酸性气除 硬技术以及膜吸收除硬技术,通过对比后最终选用的处理技术为酸性气除硬技术。关键词:水煤浆;灰水系统;除硬技术 引言:用于水煤浆气化工艺可以更好地利用资源,为企业创造更多的经济效益, 因此备受关注。但是在水煤浆气化灰水系统的运行中发现,水煤浆企划装置系统 存在着严重的结垢问题。为了更好地解决存在的污垢问题,维持系统的长时间稳 定运转,提高企业的经济效益,就要对灰水系统的除硬技术进行研究,在原有的 雏鹰基础上进行相应的提升,降低水煤浆气化装置长时间的结垢难题。下面将对 水煤气化装指灰水系统除应技术进行相应的研究和分析,并提出自己的观点,以 供相关企业参考。 一、水煤浆气化灰水系统 1.1水煤浆气化灰水系统中存在的问题 由于我国能源分布存在着缺少石油天然气,但存在着丰富的煤的特点,因此,基 于我国的能源分布更好地利用煤炭资源,降低在使用过程中的污染问题,是现阶 段符合我国国情发展以及能源多元化的重要手段,利用一定的技术进行煤炭资源 的清洁利用处理,是推动我国能源更好地利用以及经济发展的重要手段。这其中 最常出现的就是水煤浆气化灰水系统的使用。但水煤浆气化灰水系统的应用过程 中还存在着大量的问题。由于在水煤浆系统运行的初期所需要的补水量非常大, 系统经过一次脱盐用的水量高达每小时125立方米,这个过程中,造成氨水的量 消耗的极大,同时,在废水排除系统外管道出现了严重的腐蚀和结垢现象。这些 问题主要表现在以下几个方面: (1)水煤浆系统的系统补水和系统的各处冲水所需要用的水量巨大。在进行拖 延补水的过程中,大量高品质的水被补入灰水系统内,造成了高品质水的浪费。(2)高压闪蒸系统在实际的运行中达不到所要求的设计参数。由于达不到实际 工作所需,因此水中的酸性物质在高压闪蒸的过程中,不能被有效地处理,因此 导致设备的运行期间都处于酸性状态,对设备造成了一定的腐蚀性。 (3)灰水系统的处理中,排水过程没有相应的设置工艺指标。在进行灰水系统 的工艺指标设计时,是根据相关设备的液体位置进行分析来调整灰水系统的高低,没有根据相应的指标进行设计,因此导致灰水系统存在着浓缩性倍数整体较低的 情况。 (4)灰水系统中所使用的水质情况不够稳定。由于回水系统中的水质不够,稳定,存在着波动较大的情况,因此导致药剂的浓度波动也偏大,不能够更好地处 理水中的钙和镁离子美的聚集情况,对后期的管道和设备出现结垢的情况创造了 一定条件。 (5)灰水系统的水资源利用率较低。在实际运行的过程中,由于系统的补水量 消耗大,因此导致对水资源的利用率较低。例如在实际应用的过程中一吨安的取 水情况约为15立方米,而排出的水则达到七立方米,因此,在系统的应用过程

煤气化工艺流程

精心整理 煤气化工艺流程 1、主要产品生产工艺 煤气化是以煤炭为主要原料的综合性大型化工企业,主要工艺围绕着煤的洁净气化、综合利用,形成了以城市煤气为主线联产甲醇的工艺主线。 主要产品城市煤气和甲醇。城市燃气是城市公用事业的一项重要基础设施,是城市现代化的重要标志之一,用煤气代替煤炭是提高燃料热能利用率,减少煤烟型大气污染,改善大气质量行之 化碳 15%提 作用。 2 。净化 装置。合成甲醇尾气及变换气混合后,与剩余部分出低温甲醇洗净煤气混合后,进入煤气冷却干燥装置,将露点降至-25℃后,作为合格城市煤气经长输管线送往各用气城市。生产过程中产生的煤气水进入煤气水分离装置,分离出其中的焦油、中油。分离后煤气水去酚回收和氨回收,回收酚氨后的煤气水经污水生化处理装置处理,达标后排放。低温甲醇洗净化装置排出的H2S到硫回收装置回收硫。空分装置提供气化用氧气和全厂公用氮气。仪表空压站为全厂仪表提供合格的仪表空气。 小于5mm粉煤,作为锅炉燃料,送至锅炉装置生产蒸汽,产出的蒸汽一部分供工艺装置用汽

,一部分供发电站发电。 3、主要装置工艺流程 3.1备煤装置工艺流程简述 备煤工艺流程分为三个系统: (1)原煤破碎筛分贮存系统,汽运原煤至受煤坑经1#、2#、3#皮带转载至筛分楼、经节肢筛、破碎机、驰张筛加工后,6~50mm块煤由7#皮带运至块煤仓,小于6mm末煤经6#、11#皮带近至末煤仓。 缓 可 能周期性地加至气化炉中。 当煤锁法兰温度超过350℃时,气化炉将联锁停车,这种情况仅发生在供煤短缺时。在供煤短缺时,气化炉应在煤锁法兰温度到停车温度之前手动停车。 气化炉:鲁奇加压气化炉可归入移动床气化炉,并配有旋转炉篦排灰装置。气化炉为双层压力容器,内表层为水夹套,外表面为承压壁,在正常情况下,外表面设计压力为3600KPa(g),内夹套与气化炉之间压差只有50KPa(g)。 在正常操作下,中压锅炉给水冷却气化炉壁,并产生中压饱和蒸汽经夹套蒸汽气液分离器1

系统平台环境配置

系统平台环境配置 目录 系统平台环境配置 (1) 1 站点配置 (2) 1.1 系统运行环境要求 (2) 1.1.1 硬件要求 (2) 1.1.2 软件要求 (2) 1.2 系统运行环境配置 (2) 1.2.1 Web服务扩展设置 (2) 1.2.2 建立站点 (3) 2 数据库环境设置 (9) 2.1 附加数据库 (9) 2.2 还原数据库 (10) 2.3 数据库备份 (11) 2.3.1 手工备份数据库 (11) 2.3.2 自动备份 (16)

1站点配置 1.1系统运行环境要求 1.1.1硬件要求 双核处理器(主频1.5GHz以上),4G内存,500G硬盘 1.1.2软件要求 操作系统:Windows service 2003 以上,.Net Framework 2.0以上,IIS 6.0以上,SQL server 2000以上版本。 1.2系统运行环境配置 1.2.1Web服务扩展设置 打开Internet 信息服务(IIS)管理器:

1.2.2建立站点 新建站点即为系统运行进行环境配置。具体操作如下: 如下图,选择数据“网站”,鼠标右键弹出菜单,选择“新建” “网站”。 在打开的“网站创建向导”窗体,单击“下一步”。

如下图,输入网站的名称,单击“下一步” 如下图,为网站设置ip地址和端口号,单击“下一步”, 如下图,选择网站所在的路径:单击“下一步”,

如下图,设置网站的访问权限,单击“下一步”,完成网站的配置。

此时在IIS管理器中就会出现刚才配置的网站信息,右击选择属性:如下图: 在“文档”选项卡中设置“启动默认内容文档”。

无烟煤流化床气化飞灰的结渣特性

文章编号:0253?2409(2013)01?0001?08  收稿日期:2012?08?12;修回日期:2012?10?17三  基金项目:中国科学院战略性先导科技专项(XDA 07050100);中国科学院知识创新工程方向(KGCX 2?YW?320)三无烟煤流化床气化飞灰的结渣特性 杨 鑫1,2,黄戒介1,房倚天1,王 洋1 (1.中国科学院山西煤炭化学研究所,山西太原 030001;2.中国科学院大学,北京 100049) 摘 要:通过烧结特性实验研究了无烟煤流化床气化飞灰在 近灰熔点”处的烧结特性,并利用X 射线衍射分析(XRD )进行了结晶矿物质和玻璃相的定量分析以研究其烧结机制三结果表明,飞灰中矿物质间的相互转化控制着其结渣特性三由于铁二钙和镁等碱性组分的部分富集,飞灰的灰熔点与原煤相比要低;在低于灰熔点DT 100~200℃附近,由于长石类矿物质的转变熔融形成了具有黏结性的液相,灰样发生液相烧结导致收缩变形而结块;大部分的钙和铁等助熔组分赋存于玻璃相中提高了其浓度,且在热处理过程中它们并未发生析晶行为,从而促进灰样的烧结致密化过程,进一步使得飞灰的结渣倾向增强三关键词:飞灰;流化床气化;结渣特性;矿物质;玻璃相;定量分析中图分类号:TQ 544 文献标识码:A Slagging characteristics of fly ash from anthracite gasification in fluidized bed YANG Xin 1,2,HUANG Jie?jie 1,FANG Yi?tian 1,WANG Yang 1 (1.Institute of Coal Chemistry ,Chinese Academy of Sciences ,Taiyuan 030001,China ; 2.University of Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100049,China ) Abstract :An experimental procedure was tested for studying the sintering and fusion characteristics of fly ash from anthracite fluidized bed gasification at the temperature approaching the ash deformation temperature (DT ),and the slagging characteristic was investigated.The quantitative analysis on the composition of crystalline mineral matter and the amorphous phases in the thermal treated ash was carried out using X?ray diffraction analysis (XRD ).Experimental results show that the slagging tendency of fly ash is related to the transformation of minerals.AFTs of fly ash are lower than those of original coal due to higher contents of Fe ,Ca ,and Mg.The formation of melting matrix causes a liquid?phase sintering at 100~200℃below the DT ,which leads to a shrinkage deformation and clinkering due to the formation and transformation of feldspar that plays a glue ’role in sintering.A great amount of Ca and all of Fe are found in the glass phase ,which improves the amorphous phase in concentration.These fluxing components in the glass phase that do not crystalize during thermal treatment can promote the densification process of sintering and the slagging or agglomeration tendencies. Key words :fly ash ;fluidized bed gasification ;slagging characteristics ;minerals ;glass phase ;quantitative analysis 煤转化技术作为洁净煤炭技术的核心是解决能源与环境问题的重要途径,其中,流化床气化技术具有煤种适应广,炉内固硫和生成氮化物少等优点,是煤转化技术发展的重要方向[1~3]三但是由于流化床反应器内的混合均匀特性以及炉内操作温度比气流床低,流化床气化炉的碳转化率低于气流床的碳转化率三其中,主要原因之一是气化炉顶的飞灰残碳损失[4,5]三为提高碳利用率,有必要采用高温气化方法使飞灰返回气化炉再气化三为此,研究飞灰气化过程中灰熔融和烧结特性对预防结渣和正常气化操作具有重要意义三 飞灰的结渣特性对于气化炉的设计和操作参数的确定十分重要,如操作温度二氧煤比等三煤灰的结渣一般认为是由于煤灰颗粒间的烧结和熔融作用下 形成的,也即液相存在下黏性流机制的烧结是引起结渣物形成的主要原因[6~8]三低温阶段煤灰颗粒间主要发生固相烧结,此时颗粒间致密化并不明显,形成强度小的烧结三当温度升高后,颗粒自身表面的软化或者由其他颗粒的熔融充当煤灰颗粒间发生液相烧结的黏结剂,随着液相流动,颗粒发生滑动二旋转二重排,烧结体迅速致密化,形成了强度大的烧结体,此过程在低于煤灰熔点下也能够发生[8,9]三因此,尽量避免大量的液相烧结发生是确保气化炉内高温气化与固态排渣同时顺利进行的前提,也是 近灰熔点”处固态排渣式气化炉内操作温度等参数确定的重要因素三Llorente 等[10]对比使用五种不同方法预测了生物质灰在流化床燃烧条件下的结渣倾向,同时在鼓泡流化床中试装置中进行验证三研 第41卷第1期2013年1月 燃 料 化 学 学 报 Journal of Fuel Chemistry and Technology Vol.41No.1Jan.2013

煤气化灰水电化学处理技术介绍及其应用

第6期2017年11月 中氮肥 M-Sized Nitrogenous Fertilizer Progress No. 6 Nov. 2017 煤气化灰水电化学处理技术介绍及其应用 傅承1肖东2,周俊波1陈宝生2,金志娜2,夏子辉2,何燕南2 (1.北京化工大学,北京100029; 2.北京京润环保科技股份有限公司,北京100085) [摘要]近年来新型煤气化技术应用广泛,但其工艺系统运行过程中会产生大量的气化灰水,这些气化灰水温度高,且含大量C a2+、M g2+,易造成系统结垢和堵塞。利用电化学处理技术(即电絮凝技术)对气化灰水进行处理研究,并对电化学处理技术与煤气化工艺系统中现有灰水处理工艺进行对比分析,探讨其处理效果、运行成本及应用前景。结果表明,电化学处理技术在悬浮物、浊度平均去除率达到90%以上的情况下,硬度去除率也能达到60. 5%,处理后的灰水完全符合系统回用的标准。 [关键词]煤气化;气化灰水;电化学处理技术;药剂絮凝处理技术;试验研究;应用 [中图分类号]T Q546. 5 [文献标志码]B[文章编号]1004 -9932(2017)06 -0067 -03 〇引言 煤炭是我国的主要能源,蕴藏量居世界第三 位[1]。2016年,中国原煤产量34. 1x l08t,煤 炭消耗量占能源消费总量的62.0%。近年来,我国新上煤化工项目以坑口布局为主,多分布在 西北、华北地区,并且与水资源(我国水资源 的分布格局为“东多西少、南富北贫”呈逆向 分布——我国北方地区煤炭资源量占全国总量的 90%以上,而其水资源量仅占全国总量的21% [2]。2012年,煤气化行业新鲜水消耗量占 煤化工行业新鲜水总消耗量的比例高达43% [3],因此亟需通过水处理工艺技术的应用减少新鲜水 的消耗。 近年来,在多方力量的推动和协作下,我国 开发出多种类型的煤气化炉并得到大量应用,但 这些煤气化工艺与其他国内外煤气化工艺一样,气化过程中会产生含有大量细碎煤渣的污水,这 些污水经过高温闪蒸、真空闪蒸处理后,成为 “黑水”,之后经加药絮凝沉降,出水成为“灰 水”,污水的循环利用系统被称作渣水系统。气 化黑水具有高温、高悬浮物、高浊度等特点,同时黑水中会携带大量Ca2+、M g2+,而现有的药 剂絮凝处理技术对水中Ca2+、M g2+的去除效果 差,只有靠加入大量的高温分散剂、阻垢剂予以 [收稿日期]2017-04-08 [作者简介]傅承(1991一)男,河北赵县人,北京化工大学动力工程及工程热物理专业在读硕士研究生。缓解,而即使这样气化灰水中的Ca2+、M g2+浓 度仍然较高,易造成后续设备与管路结垢、堵 塞,且大量循环使用后灰水总硬度不断升高,使 系统在高结垢倾向下运行[-5];同时,为维持系 统盐分浓度的稳定,需外排大量污水,并补充等 量的新鲜水。 本文利用电化学处理技术对某套航天粉煤气 化系统(航天炉)气化灰水处理进行研究,即用电絮凝技术代替药剂絮凝处理技术对气化灰水 进行处理,并与现有气化工艺系统的灰水处理工 艺进行对比分析,探讨其处理效果、运行成本及 应用前景。 1电化学处理技术的工作原理 在煤气化灰水电化学处理设备反应池中设置 电化学反应器,采用金属铁或铝合金材料,通过 对反应器加电,使原位产生Fe3+或Al3+,Fe3+或Al3+进入水中与OH-结合生成Fe(OH)或 A1(0H)以及其他单核羟基配合物、多核羟基 配合物和聚合物等[6_8],电极原位产生絮凝核,絮凝核具有极强的吸附性,形成的胶核滑动层带 负电,易吸附水中的Ca2+、M g2+等结垢性离子,提高硬度的去除率[-2]。同时,在离子进入电 场后,其内部电荷重新进行分配,发生离子极化 现象,流动过程中正、负电荷相互吸引,重新组 合成新的粒子,在不断曝气的搅拌作用下,粒子 相互吸引、碰撞,最终能成长为原来粒径103?104倍的粒子,粒径由100 ~ 1 000 A 增大至0.1

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