渣水处理系统中不凝气的回收利用装置
技术领域
本实用新型属于煤气化技术领域，涉及一种煤气化系统中的渣水处理装置，特别是涉及一种气化渣水处理系统中不凝气的回收利用装置。
背景技术
在煤气化装置中，气化炉燃烧室出来的合成气，通过下降管进入激冷室，其中的激冷环中通入高压激冷水，激冷水经过激冷环后在下降管上均布，保护下降管不被高温合成气损坏；高温合成气被激冷至露点，水蒸气使之饱和，满足一氧化碳变换系统的工艺需要。同时，大部分煤灰及少量未反应碳以灰渣的形式从合成气中被水除去，粗渣在激冷室中沉降，而少量细渣被水携带与黑水一道从激冷室连续排出送往渣水处理系统。离开气化炉激冷室的合成气中含有大量的细灰，为了使其中的细灰在洗涤塔中容易被洗涤，出激冷室的工艺气首先被来自变换工段的高压冷凝液洗涤，然后经过文丘里洗涤器后进入洗涤塔，在洗涤塔下部，用加热灰水通过水浴洗涤。工艺气进入洗涤塔上部后，再用变换及热回收系统的工艺冷凝液进行最终洗涤，洗涤塔底部排出的黑水与气化炉激冷室排出的黑水一同送往渣水处理系统。
从气化炉和洗塔送来的黑水经过减压后送入高压闪蒸罐，其中少量溶解的气体及部分水被闪蒸后，气相从高压闪蒸罐顶部排出，该股闪蒸气在灰水加热器与灰水换热冷却后，再经高压闪蒸最终冷却器冷却后进入高压闪蒸分离器，分离后的冷凝液送往除氧器，不凝气体送往变换工段汽提塔做为汽提气，最后被排入火炬系统。
在现有的渣水处理技术中，闪蒸气只是被作为变换汽提塔热源汽提气使用，最后排入火炬系统，而且闪蒸气中含有大量的有效气(经取样分析其中含CO：25.11％、H2：27.21％、CO2：46.71％)得不到利用，既对大气造成污染，也是资源的一种浪费。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种气化渣水处理系统中不凝气的回收利用装置，能够对不凝气中的有效气加以回收利用，减少火炬排放降低环境污染，节能降耗增加经济效益。
本实用新型采用的技术方案是：
一种渣水处理系统中不凝气的回收利用装置，包括高压闪蒸罐，高压闪蒸罐顶部闪蒸气经灰水加热器和最终冷却器冷却后进入高压闪蒸分离器，高压闪蒸分离器气相出口的不凝气送往变换汽提塔，其特征在于，所述的装置还包括不凝气水冷器和水洗塔；其中，不凝气水冷器进口通过管道连接高压闪蒸分离器气相出口，出口通过管道连接水洗塔下部不凝气进口，水洗塔上部进料口通过管道连接公用工程脱盐水管道，水洗塔顶部出料口通过管道连接净化变压吸附(PSA)装置解析气压缩机入口，水洗塔底部出料口通过管道连接磨煤加水管线。
进一步地，所述的不凝气水冷器为固定管板式换热器，气相走管程，循环冷却水走壳程。
所述的不凝气水冷器进口和高压闪蒸分离器气相出口的连接管道上设置压力控制阀。
具体地，在高压闪蒸分离器气相出口管线上设置一个三通，三通支管管道连接不凝气水冷器进口。
所述的水洗塔为填料塔，水洗塔填料优选为PP材质鲍尔环填料，装填方式为乱堆。
优选地，水洗塔上部设置除沫器，所述的除沫器为丝网除沫器或折流挡板式除沫器。
所述的水洗塔上部进料口和公用工程脱盐水管线的连接管道上，设置流量控制阀和流量计，所述流量计优选孔板流量计。
所述的水洗塔顶部出料口和净化PSA装置解析气压缩机入口的连接管道上，设置流量控制阀和流量计，所述流量计优选孔板流量计。优选地，所述管道上设置气体止回阀。
所述的水洗塔底部出口设置废水泵，优选为离心泵。
所述装置可应用于煤气化工艺中，对渣水处理系统的不凝气中有效气进行回收利用，以减少火炬排放量、节能降耗、增加经济效益。包括以下步骤：
a：高压闪蒸分离器气相出口回收排放至变换汽提塔的不凝气。
b：利用循环冷却水将100℃的不凝气冷却至常温。
c：利用脱盐水对不凝气进行水洗处理。
d：将经过水洗的不凝气送往净化PSA装置解析气压缩机入口，和PSA装置解析气一起经过加压后送往甲醇合成装置生产甲醇。
e：将洗涤不凝气的废水送往磨煤装置。
利用本实用新型装置，所述步骤a)直接从高压闪蒸分离器出口回收不凝气，步骤a)回收的不凝气通过压力控制阀控制取用，保证系统的压力稳定。所述步骤b)利用循环冷却水将100℃的不凝气冷却至常温。所述步骤c)利用公用工程的脱盐水对不凝气进行水洗，洗涤不凝气中的灰分和少量的氨以及硫化氢，引入的脱盐水可计量取用，保证洗涤的效果。所述步骤d)将经过水洗的不凝气通过流量计定量控制，保证净化PSA装置解析气压缩机入口气量的稳定。所述步骤e)洗涤不凝气的水作为废水送往磨煤加水管线。
本实用新型渣水处理系统不凝气中有效气回收利用装置，增加不凝气水冷器，采用循环冷却水对不凝气进行降温冷却；通过水洗塔，对不凝气用脱盐水进行洗涤；对不凝气进行降温水洗处理，能够降低不凝气的温度，去除不凝气中的灰分和少量的氨以及硫化氢，满足后序甲醇合成装置对于回收气的工艺要求，实现了不凝气中有效气的回收利用，减少火炬排放造成的大气污染，提高了甲醇的产量，起到了节能降耗、增加经济效益和环境效益的效果。
有益效果：本实用新型的装置实现了渣水处理系统中不凝气回收用于生产甲醇，增加了经济效益，减少火炬排放量，降低了对环境的污染。本本实用新型装置应用于实际生产中，不凝气实际气量为450NM3/h，有效气(CO、CO2、H2)含量为99％(体积分数)，经计算多产450*99％*8000h/2240(1吨甲醇需要的有效气量为2240NM3/h)＝1591T/年甲醇(装置每年的运行时间为8000小时)。
附图说明
图1为本实用新型的渣水处理系统中不凝气回收利用装置的结构示意图。
其中：3、5、10为阀门，1、2为压力控制阀，4为不凝气水冷器，6为水洗塔，7为不凝气流量控制阀，8为气体止回阀，9为脱盐水流量控制阀，11为废水泵，12为水洗塔液位控制阀，13为高压闪蒸罐，14为灰水加热器，15为最终冷却器，16为高压闪蒸分离器，17为汽提塔，18为解析气压缩机。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，但是需要指出的是，本实用新型的保护范围并不受这些具体实施方式的限制，而是由权利要求书来确定。
如图1所示，一种渣水处理系统中不凝气的回收利用装置，主要包括高压闪蒸罐13，高压闪蒸分离器16，不凝气水冷器4和水洗塔6。
在原渣水处理系统中，高压闪蒸罐13顶部闪蒸气经灰水加热器14和最终冷却器15冷却后进入高压闪蒸分离器16，高压闪蒸分离器16气相出口的不凝气送往变换汽提塔17，作为变换汽提塔17热源汽提气使用，最后排入火炬系统。经实际取样分析，不凝气的实际气量为450NM3/h，成分为
其中，有效气(CO、CO2、H2)含量约为99％(体积分数)。
根据本实用新型的装置，在高压闪蒸分离器16气相出口管线上设置一个三通，三通支管管道连接不凝气水冷器4进口，不凝气水冷器4出口通过管道连接水洗塔6下部不凝气进口，水洗塔6上部进料口通过管道连接公用工程脱盐水管道，水洗塔6顶部出料口通过管道连接净化PSA装置解析气压缩机18入口，水洗塔6底部出料口通过管道连接磨煤加水管线。
其中，所述的不凝气水冷器4为固定管板式换热器，气相走管程，液相走壳程。在三通出口和支管管道上分别设置压力控制阀1、2。
所述的水洗塔6为填料塔，水洗塔6填料为PP材质鲍尔环填料，装填方式为乱堆。水洗塔6上部设置除沫器，选用丝网除沫器或折流挡板式除沫器。
所述的水洗塔6上部进料口和公用工程脱盐水管线的连接管道上，设置流量控制阀9和孔板流量计，顶部出料口和净化PSA装置解析气压缩机18入口的连接管道上，设置气体止回阀8、流量控制阀7和孔板流量计。水洗塔6底部出口设置废水泵，优选为离心泵。
采用本实用新型的装置对渣水处理系统不凝气中有效气进行回收利用，包括以下步骤：
a：高压闪蒸分离器气相出口回收排放至变换汽提塔的不凝气。
b：利用循环冷却水将100℃的不凝气冷却至常温。
c：利用脱盐水对不凝气进行水洗处理。
d：将经过水洗的不凝气送往净化PSA装置解析气压缩机入口，和PSA装置解析气一起经过加压后送往甲醇合成装置生产甲醇。
e：将洗涤不凝气的废水送往磨煤装置。
具体操作包括，打开阀门3、5给不凝气水冷器4通上循环冷却水，打开压力控制阀1，缓慢关闭压力控制阀2，将不凝气切至不凝气水冷器4，通过压力控制阀1来调节系统的压力，通过脱盐水流量控制阀9来调节脱盐水进入水洗塔6的加水量，通过不凝气流量控制阀7来控制进入净化PSA装置解析气压缩机18入口气量，通过止回阀8来防止解析气压缩机18入口解析气倒窜，打开阀门10开启废水泵11，通过液位控制阀12将废水送往磨煤加水管线。
本实用新型应用于实际生产中既降低了火炬排放量减少环境污染，又能增加经济效益，达到了一举两得、节能减排的良好效果。
