[发明专利]一种水煤浆循环气化系统及方法

说明书

本发明公开一种水煤浆循环气化系统及方法，所述系统包括用于对水煤浆进行气化处理生成合成气（CO+H₂）以及碳黑浆的气化装置，以及用于对所述碳黑浆中的可燃物颗粒和非可燃物颗粒进行分离的回收装置，所述回收装置通过管道可将分离的可燃物颗粒返回到所述气化装置中继续进行气化处理，从而提升气化装置中进料的气化效率或转化率，所述非可燃物颗粒可通过压滤形成滤饼，作为一种宝贵的工程原料用于建材、路桥、回填等领域。

技术领域

本发明涉及水煤浆气化领域，尤其涉及一种水煤浆循环气化系统及方法。

背景技术

煤炭在未来相当长一段时期内仍将是我国的主要基础能源，煤炭的利用相比天然气和石油而言更加困难，污染也更大。实际上，目前我国的煤炭资源不仅利用率低，且开采和利用过程中，对环境产生了难以忽视的污染。为了维护国家能源安全和应对环境保护，节能减排、清洁高效是对煤炭资源利用的必然要求。为实现煤炭工业可持续发展，作为煤炭清洁利用的重要手段，煤气化技术得到了极大的重视和发展。

碳黑(细渣)滤饼是煤气化的副产物，主要组分为二氧化硅和氧化铝等矿物质(非可燃物)、少许残余碳(可燃物)，由煤气化装置碳黑水经沉降-压滤等工艺过程获得。碳黑滤饼的残余可燃物含量随气化炉类型、气化工艺、气化原料操作条件等的变化波动很大，其可燃物含量一般在10-30wt.％，在气化条件恶劣时，其可燃物含量可达60wt.％。

目前该部分碳黑滤饼的处理方式主要有用于建筑制品，烧砖，作为锅炉燃料和填埋四种，但这四种处理方式都存在很大的弊端。

若将其直接用于建材、建工、道路及回填工程，主要限制因素为固体可燃物量，由于气化装置系统的特殊工艺操作特性，所副产碳黑滤饼的残炭值远超过国家标准和相关行业标准限值，即使作为锅炉燃料也降低了煤炭的利用价值，同时需要增加锅炉烟气处理的配套环保投入。

随着国家新环保法的提出与实施，各地方对污染企业的查处力度不断加强，不符合环保要求的砖厂逐渐关闭，造成碳黑滤饼无处销售，而用作填埋场材料，并使用汽车运输至厂外，会造成二次污染，同时填埋的处理手段使碳黑中可燃物被废弃，热能无法释放，造成资源不能有效利用。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水煤浆循环气化系统及方法，旨在解决现有技术无法对碳黑水中的可燃物和非可燃物进行有效分离，导致碳黑资源浪费以及水煤浆气化效率较低的问题。

本发明的技术方案如下：

一种水煤浆循环气化系统，其中，包括用于对水煤浆进行气化处理生成合成气以及碳黑浆的气化装置，以及用于对所述碳黑浆中的可燃物颗粒和非可燃物颗粒进行分离的回收装置；所述回收装置通过管道与所述气化装置连通，所述回收装置中的可燃物颗粒通过管道循环进入到所述气化装置中进行气化处理。

所述的水煤浆循环气化系统，其中，所述回收装置包括用于对碳黑浆进行研磨的第一湿磨机，以及用于对碳黑浆中的可燃物颗粒和非可燃物颗粒进行分离处理的分离塔，所述分离塔内部从下至上依次设置有与外界空气连通并生成微气泡的第一分布器、与所述第一湿磨机连通并用于通入碳黑浆的第二分布器以及用于喷水的第三分布器。

所述的水煤浆循环气化系统，其中，所述分离塔顶端和底部分别设置有可燃物浆液出口和非可燃物浆液出口，所述可燃物浆液出口通过管道与可燃物储存罐连通，所述可燃物储存罐通过管道与所述气化装置连通，所述非可燃物浆液出口通过管道与压滤机连通。