[实用新型]一种高效热回收及废浓盐水处理集成系统

说明书

一种高效热回收及废浓盐水处理集成系统，本实用新型将高浓废盐水由雾化喷嘴处喷射进入水热转化区，与由团聚粗颗粒与粗合成气组成的700‑1100℃混合流体直接接触产生水‑热转化反应，高浓废盐水中的重金属及可溶性盐如氯化钠、硫酸钠等杂盐成分与粗合成气中的熔渣、飞灰颗粒在高温条件下反应转化为固化为无浸出环境风险的锥灰石、霞石、方钠石、钠钙型硅铝长石、钠硅灰石中的两种及以上的物化性质稳定、自然条件下无溶出风险且不会对环境尤其地下水造成二次污染的矿物物种；高浓废盐水中有机碳被转化为CO、H₂，水吸收显热后被转化为温度400‑500℃、压力5.0‑10.0MPa的合成气变换用高品质蒸汽。

技术领域

本实用新型涉及一种含碳物料高效清洁转化利用煤化工、煤气化技术升级、合成气净化技术，具体涉及一种高效热回收及废浓盐水处理集成系统。

背景技术

煤、重油、石油焦、油砂、沥青等富碳物料的气化技术既是劣质富碳原料清洁、高效转化利用的重要途径，也是上述富碳物料气化制取合成气，合成气再向下游延伸规模化制氢及合成低碳烯烃、乙二醇、经F-T路线制取高端能化产品等合成气高附加值转化产业链的龙头装置。气化原料和气化剂在高温、高压环境中反应生成高温粗合成气，粗合成气还需进行降温、除尘、净化、变化等工序处理后才能进入下游合成气基化工合成工段。而组成复杂的高温粗合成气显热的高效回收利用技术就成为提高系统综合能效的关键。以煤气化为例，合成气与熔渣热回收方式分为废锅流程和激冷流程。采用废锅流程的代表性技术有SHELL气化配套的废锅热回收技术、GE气化半辐射废锅、E-GAS 的火管式废锅等；激冷流程代表性技术有西门子GSP炉、科林炉、多元料浆炉、对置四喷嘴、清华炉以及航天炉、宁煤炉、东方炉、五环炉、二段炉等。这其中，激冷流程应用最为广泛，然而合成气激冷流程存在系统热效率低、所产蒸汽品位低，同时还需配套建设复杂的黑灰水处理系统、碳洗塔、浓盐废水处理系统等，存在流程长、综合能效较低且会产生大量固体危废杂盐等缺点。虽然常规废锅流程部分的解决了激冷流程所遇到的问题，但由于高温粗合成气通常都会携带大量具有不规则表面的未转化含碳颗粒及飞灰、熔渣等细颗粒，同时含有大量的高温腐蚀性气体如H2S、HCN等，这些组分对粗煤气的辐射、对流传热特性以及灰渣的沾污特性均会产生重要影响，由此带来的冲刷磨损、高温腐蚀、挂渣、结疤、堵塞、传热效率恶化等问题，成为常规废锅流程实现安全、稳定长周期运行所面临的最大技术瓶颈。因此，亟待开发一种综合能效水平高、流程短、结构简单、运行苛刻度低、可实现安全稳定运行且不产生杂盐等固体危废的高效热回收系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种同步实现高温粗合成气、熔渣显热高效利用及杂盐危废无害化处理、废水资源化回用的高效热回收及废浓盐水处理集成系统。

为达到上述目的，本实用新型高效热回收及废浓盐水处理集成系统包括多效流化床转化子系统、床层颗粒循环子系统和细颗粒分离器；

所述的多效流化床转化子系统包括自下而上依次设置在多效流化床内的高温裂解区 /裂解转化区、颗粒团聚区、密相输送区和内置气-固分流器；

所述的高温裂解区/裂解转化区下端物料入口与粗合成气物流及裂解气相连通；

所述的密相输送区下端侧壁上开设有通过雾化喷嘴与高浓废盐水相连通的喷射口；

所述的床层颗粒循环子系统包括自上而下相连通的循环颗粒旋流分离器和直立料腿，其中循环颗粒旋流分离器上端入口与内置气-固分流器的出口相连，直立料腿上端侧壁上开设有惰性颗粒入口，直立料腿下端通过返料管密封器及提升管密封器与多效流化床转化子系统的颗粒团聚区相连通，且返料管密封器底部及颗粒团聚区的底部还分别与粗颗粒冷却排放装置相连接，循环颗粒旋流分离器顶部出口与细颗粒分离器入口相连接，细颗粒分离器顶部出口与净化合成气后处理系统相连，细颗粒分离器底部与细颗粒冷却排放装置相连。