德士古气化黑水絮凝剂的选择和应用

第30卷第12期工业水处理Vol.30 No.122010年12月Industrial W ater TreatmentDec. , 2010德士古气化黑水絮凝剂的选择和应用郭全平,吴怀武,周晓明(淮南市蔚蓝水处理技术有限公司,安徽淮南232008)[摘要]针对德士古水煤浆加压气化工艺过程中的黑水具有的高压、高温、高浊度高硬度等特点,以及所用煤质和煤种的不同,选择了几组不同絮凝剂进行试验,并对比它们的絮凝沉降效果。试验结果表明，由相对.大分子质量的阴离子聚丙烯酰胺和复合高分子混凝剂按一定比例复配而成的絮凝剂在投加质量浓度为2.5mg/L时,可使处理后黑水中的悬浮物降低至96mg/L,达到煤气化装置的实际运行要求。[关键词]德土古;黑灰水;絮凝剂;混合物[中圈分类号]X703.1 [文献标识码]B [文章编号] 1005-829X(2010)12-0098-02淮化集团有限公司气化装置引进了美国德士古煤气接触后- 并进入碳洗塔;另-部分灰水则直接煤气化专利技术。该系统运行条件特殊,技术要求较送人碳洗塔用来洗涤煤气，洗涤后的煤气送人CO变换工序，而碳洗塔排出的大部分黑水则进入气化1德士古气化黑水系统工艺炉的激冷环冷却炉渣，返回后与碳洗塔另一部分黑煤气洗涤黑水为高压高温.高硬度、高碱度、高水一并进入高压闪蒸塔，经多级闪蒸和真空闪蒸后，悬浮物含量(达几千mg/L)的循环水。这些黑水如不返回沉降池,然后周而复始循环使用。经过认真处理,一部分将在高温部分沉积下来,时间2实验部分长了,会结成坚硬的垢,造成管道堵塞;另一部分随根据淮化德士古系统的多年运行经验，在德士合成气带到变换工序，其中微小的颗粒会附着在变古装置中使用有机高分子絮凝剂时效果较好,但要换触媒上,改变触媒与气体的接触面积，影响触媒的根据煤种和煤质的不同，对所使用的絮凝剂进行调活性,而且灰水中的颗粒附着的水分将会增多,从而.整。根据淮化德士古装置特定的煤质和煤种,筛选出增加带人下一工序的水分。为保证设备的长周期运WL-1 ,WL-2.WL-3共3种复配絮凝剂。这3种复行，在进入系统之前必须对黑水中的悬浮物进行分配絮凝剂均以阴离子聚丙烯酰胺为主要成分，再配离处理。以不同质量分数的公司自制的固体复合高分子混凝由于使用的煤种灰熔点高,为了降低煤的灰熔剂。在德士古装置中分别加入这3种絮凝剂来比较点以适应德士古水煤浆加压气化装置，需加入助熔它们的絮凝效果和适用性,以选出最佳絮凝剂。剂石灰石。石灰石在高温下分解成Ca0,一部分CaO2.1 仪器和药品与煤中的SiO2、Al2O3等反应,降低了煤的灰熔点,剩仪器:721 UV-2000型紫外分光光度计,上海菁余的CaO则溶解到煤气洗涤水中,从而大大增加了化科技仪器有限公司生产;78-1型电磁加温搅拌煤气洗涤水的钙硬和碱度，使灰水系统存在严重的器，上海南汇电讯器材厂生产;101-1型干燥箱,上结垢倾向。海实验仪器总厂生产;1000 mL烧杯若干只。煤气洗涤水工艺流程为:来自碳洗塔洗涤煤气药品:阴离子聚丙烯酰胺,巩义市博大净水材料的高温黑水与来自气化炉的高温(220 C左右)黑.有限公司生产,相对分子质量1 200~1 500万;复合水,经过闪蒸降温进人沉降池,向沉降池中投加絮凝高分子混凝剂，淮南市蔚蓝水处理技术有限公司生剂进行絮凝、沉降处理，沉降池溢流出的水即为灰产。复配絮凝剂组成为WL-1:88%阴离子聚丙烯酰水,灰水进入灰水罐。灰水罐的灰水分两路流动, -胺+12%复合高分子混凝剂(固体粉末);WL-2:70%路经低压灰水泵加压,冷却后进入气化炉冲渣。另一阴离子聚丙烯酰胺+30%复合高分子混凝剂(固体粉路经高压灰水泵加压进入换热器，其中一部分灰水.末);WL-3:60%阴离子聚丙烯酰胺+40%复合高分被黑水闪蒸汽加热升温后进入文氏洗涤器，与高温子混凝剂(固体粉末)。工业水处理2010-12,30( 12)郭全平,等:德士古气化黑水絮凝剂的选择和应用2.2实验水质表3投加WL-3絮凝剂后黑水水质的变化.实验所用黑水的水质:碱度(以CaCO,计)为药州质量总城(以总硬(以，氯离子1电导悬浮物/350 mg/L,硬度(以CaCO3计)为492 mg/L,悬浮物为浓度/、 pH CaCO,计) CaCO,计)1(mg*L1) (uS.cm") (mgL)2 057 mg/L,氯离子为16.2 mg/L，电导率为6 5001.08.1 310.26436149 5390 1875.5 8.0 289.0933813.6 4360 1 556μS/cm,pH为8.3。2.08.0 198.9024112.5 2090 1 0982.3实验方 法2.5 7.9 125.9815811.91 3204293.0 7.8 119.321401.769001对每种不同的复配絮凝剂的絮凝效果测试时,.0 7.8 118.8813611.767097均按以下步骤完成:在6只1 000 mL烧杯中分别加注:悬浮物总碱、总硬等指标的沉降率与在生产过程中使用的煤质关联性较大。人1000 mL的黑水，依次加人1.0、1.5 、2.0、2.5.3.0、5.0 mg/L的同一絮凝剂，在电磁加温搅拌器上连续3.2 WL-1 絮凝剂用量搅拌1 h,温度控制在55 C,静止30 min,取上层水淮化黑水的水量为140 m/h，即3 360 m'/d。样检测各项数据。WL-1絮凝剂实际投加质量浓度为2.5 mg/L, 则3结果和讨论WL-1絮凝剂日投加质量为8.4 kg。3.1 最佳絮凝剂的选择.3 WL-1絮凝剂使用方法投加不同浓度的WL-1、WL-2 WL-3絮凝剂后WL-1絮凝剂为固体粉末状,使用前需配成黑水水质的变化分别如表1~表3所示。水溶液,为防止在溶解过程中结团,出现“鱼眼"表1投加WL-1絮凝剂后黑水水质的变化.现象，可先配制成质量分数为0.08%的水溶液,水温控制在60 C左右,最高不超过66 C。在不停搅量浓度/; CHvCE.O氟离子电导奉/悬浮物/(mg.L")pH(mg:L) (mg+L-(mgL") (uS.cm*) (mg:L")拌的情况下，将WL-1在沉淀池的入口处缓慢地1.0.1 302.8943014.8加入，溶解时间约需90 min。正常使用时,最好用15 8.0 280.11336 13.6 4 320 1 2722.0 7.9 191.02234 12.41 860780容积泵输送,以避免因离心泵产生的剪切作用,降2..9 122.211311.81 1209低聚合物的分子质量。同时,要在沉淀池的人口处3.0.9 118.46132925.0 7.9 117.6812646采用多点连续投加方法，以充分发挥絮凝剂的絮表2投加WL-2絮凝剂后黑水水质的变化凝作用。药剂质总贼(以总硬(以4结论量浓厦pH CcCo,itycuCo.oy.氟离刊电导率(、悬浮钧((mg+L) (HS-cmt) (mgL")在淮化德士古装置的实际生产运行过程中,投(mgL")° (mg+L) (mgL中1.0 8.0 309.9143714.754201 892加了WL-1絮凝剂,投加质量浓度为2.5 mg/L,每天1.5.0 291.71340 ;13.744101534投加3次，每次投加2.8 kg,经过1个月的跟踪检2.0 7.9 198.3323912.42 1801 1022.5 7.8 126.2615611.8 1 430476测，经过絮凝沉降处理后的黑水悬浮物质量浓度保7.8 119.882004持在90-110 mg/L的范围以内，完全符合德士古装5.0 7.9 118.0113511.7 6908置对黑水处理的要求。从表1~表3可以看出,WL-1絮凝剂投加质量浓度≥2.5 mg/L ,WL-2.WL-3絮凝剂投加质量浓度≥3.0mg/L时，所处理的黑水都能达到气化水质的设计要求(悬浮物≤100 mg/L)。3种产品价格接[作者简介]郭全平(1963- ).1997 年毕业于安徽大学,工程师,董近,但WL-1絮凝剂用量较少，且效果更好,故采用事长。电话:13909648513.,Emil422672968@qq.com.WL-1絮凝剂较合适。[收稿日期] 2010-11-24《工业水处理》是您了解行业动态的窗口请继续关注我们!