[发明专利]一种粉煤气化过程中汞减排的方法

说明书

本发明提供一种水煤浆气化过程中汞减排的方法，水煤浆气化炉燃烧室所产的灰渣与煤气分别由灰渣排出口与煤气排出口的通道排出；粗渣经重力沉降至粗渣收集室经过水浴冷却降温排出；煤气经过降温，分离出其中的飞灰后收集。灰渣进行水浴冷却降温过程中，水蒸汽由灰渣排出通道逆向流动至气化炉燃烧室；水煤浆气化炉燃烧室所产煤气与气化炉灰渣收集室所产生的水蒸汽由煤气排出口的通道排出。原煤中含有一定量的汞，用其制成的水煤浆在气化过程中所产生的水煤气以及灰渣都会夹带微量的汞，如处理不当会造成环境污染。本发明的水煤浆气化过程中汞减排的方法从而有效降低粉煤气化过程中灰渣中汞的含量，减少煤气化生产中汞对环境污染。

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及煤化工水煤浆气化领域。

背景技术

汞及其化合物是被公认的对环境有害的物质之一，扩散至环境、大气中的汞都将对人体健康产生严重危害。自然界中的汞以化合态或汞单质形态存在。

原煤都含有一定量的汞，我国煤炭汞含量大都在0.1～1.5mg/Kg。最高达45mg/Kg。我国商品煤汞含量标准：不大于0.6mg/Kg。即汞含量低于0.6mg/Kg的原煤都可以进行工业应用。

水煤浆气化都在高温、富氢、少氧的氛围进行，气化后的汞大都以单质气态存在煤气中，分离下来的灰渣中的汞只总只占总汞量的很小比例。气化后的粗煤气经冷却、分离等过程除去其中的飞灰，飞灰则吸附带出粗煤气中约50%气态汞，煤气中剩余的汞随除灰后的煤气进入后续工艺。

以原煤汞含量0.1～1.5mg/Kg、原煤中灰分含量以20%计，水煤气夹带飞灰占灰分比例约20%，气化炉排出的粗渣中基本不含汞、原煤中的汞都将由飞灰带出、飞灰中汞含量较原煤提高12.5倍、为1.25～18.75mg/Kg，气化后的粗渣与飞灰混和后汞的含量较原煤提高2.5倍、为0.25～3.75mg/Kg。这会导致气化后的灰渣因汞含量高造成环境污染、利用受限等问题。

水煤浆气化都在1100℃以上进行，原煤中0.1～1.5mg/Kg的汞有95%以上将以汞的单质气体金属形态释放与煤气中，所排的粗渣中汞含量将低于环境土壤中汞的含量。

发明内容

本发明的目的是提供一种水煤浆气化过程中汞减排的方法，降低气化后灰渣中汞的含量，提高灰渣的利用品质、减少汞的环境污染。

本发明的技术构思为：

水煤浆气化过程中原煤中的汞在高温、富氢、少氧的条件下，经一系列反应生成汞单质并以气态形式存在于粗煤气中，在粗煤气冷却分离过程中又有部分汞由煤气夹带的飞灰吸附，从而导致灰渣汞含量升高，这样既不利于灰渣的再利用也增加了汞的环境污染。

取消水煤浆气化工艺过程中粗灰与飞灰的混和外排，从而降低灰渣中汞的含量，提高气化过程中灰渣的利用品质、减小汞对环境的污染。

汞含量高的飞灰与水煤浆混和进入气化炉进行二次气化，在整个气化过程中形成飞灰的局部循环，从而达到原煤中的汞大部分随气化煤气进入后续处理工艺。

水煤浆气化整个过程中减小了汞的环境排放

本发明解决技术问题的方法是（如图1所示）一种水煤浆气化过程中汞减排的方法，水煤浆气化炉燃烧室所产的灰渣与煤气分别由灰渣排出口与煤气排出口的通道排出；粗渣经重力沉降至粗渣收集室经过水浴冷却降温排出；所述的煤气经过降温，分离出其中的飞灰后收集。

灰渣进行水浴冷却降温过程中，所产生的水蒸汽由灰渣排出通道逆向流动至气化炉燃烧室；水煤浆气化炉燃烧室所产煤气与气化炉灰渣收集室所产生的水蒸汽由煤气排出口的通道排出。

原煤中的汞大部分由煤气带出系统；残存与粗渣中的微量汞，汽化炉粗渣经过冷却、回收热量形成外排灰渣。