[发明专利]一种煤气化细渣资源化利用提高水煤浆浓度的方法及设备

说明书

本发明提供了一种煤气化细渣资源化利用提高水煤浆浓度的方法，包括以下步骤：将经气化闪蒸处理的黑水与絮凝剂经静态混合器混合后进入黑水沉降槽静置，黑水沉降槽底部形成高浓度煤气化细渣水，将煤气化细渣水直接由细渣泵加压后送入磨机；将碎煤送入原煤仓缓存，经过底部煤称量给料机计量后进入磨机；向磨机中加入水煤浆添加剂和水，将煤气化细渣、碎煤、水煤浆添加剂和水在磨机中混合、研磨，得到高浓度水煤浆。本发明将煤气化细渣循环回水煤浆制备系统、达到优化水煤浆粒度分布，提高堆积效率，实现提高水煤浆浓度的目的，降低生产成本，实现废物资源化利用，有利于提高气化效率、降低气化消耗，提高环保效益和经济效益。

技术领域

本发明涉及煤气化领域，特别涉及一种煤气化细渣资源化利用提高水煤浆浓度的方法及设备。

背景技术

煤气化是一种能将煤高效清洁利用的技术，煤经过气化得到粗合成气，成为碳一化工重要的原料来源。水煤浆是由大约60％的煤、39％的水和1％的添加剂通过物理加工得到的一种低污染、高效率、可管道输送的代油煤基流体燃料和气化原料。它改变了煤的传统燃烧方式，显示出了巨大的环保节能优势。尤其是近几年来，采用废物资源化的技术路线后，研制成功的环保水煤浆，可以在不增加费用的前提下，大大提高水煤浆的环保效益。在我国丰富煤炭资源的保障下，水煤浆也已成为替代油、气等能源的最基础、最经济的洁净能源。作为气化原料，水煤浆的成浆浓度对气化影响至关重要，直接影响气化消耗、产品气质量、转化率等。所以，确保水煤浆性能良好的前提下，不断研究提高水煤浆浓度成为该领域发展的必然趋势。

水煤浆粒度分布是影响水煤浆成浆浓度的关键因素，优化粒度分布提高堆积效率，是提高水煤浆浓度的重要途径。目前国内传统采用棒磨机制浆工艺，受磨机条件限制，烟煤制浆浓度一般在58-61％。采用此工艺煤浆粒度分布如下：

为了提高煤浆浓度，需采用分级研磨工艺技术优化粒度分布，研发专用超细研磨设备，将单磨机制浆工艺制备的水煤浆的一部分(5-10％)通过专用超细研磨设备进一步磨细后再返回原磨机系统，达到优化粒度分布，采用双峰或

多峰级配实现提高水煤浆浓度，水煤浆浓度可达到63％以上，一般提高2％。5采用分级研磨工艺制水煤浆粒度分布如下：

CN107312580A公开了一种煤浆提浓和工业废水处理工艺及装置，该工艺包括将煤进行破碎，然后加入水及分散剂后进行粗磨，至粒径在50μm以下，部分煤浆通过细磨机及超细磨机研磨后送入磨煤机，通过三级粒度级配，可提高煤浆浓度3个百分点，明显降低气化能耗。

CN113604261A公开了一种采用煤浆分离机筛分进行精准级配的方法，能够充分的利用大颗粒度的煤浆，提高利用率，避免了细磨机重复做工，同时提高了细磨机的效率，增加了煤浆中的细粉量。

如上所述，水煤浆提浓的专利大多报道了将单磨机制水煤浆工艺生产的部分水煤浆进入专用超细磨机，研磨成更细的粒度后返回单磨机系统，达到提高堆积效率从而提高水煤浆浓度的方法。然而，采用分级研磨工艺技术专用超细研磨设备系统投资大，运行不易稳定，电耗高，超细磨机内部磨介质消耗高，从而增加了运行成本。因此，对水煤浆提浓的工艺有待进一步改进。

发明内容

煤气化细渣是通过气化激冷工艺将煤进行气化反应，所得产物再经过激冷室水浴冷却降温后，水中悬浮有极细的碳、灰颗粒，这股水称为黑水。黑水进入闪蒸系统浓缩、回收热量后获得含煤气化细渣的黑水，在下文中称为经气化闪蒸处理的黑水，其中该黑水中煤气化细渣的含量(即，固含量)在0.2wt％-1.5wt％，该黑水和絮凝剂混合后经过沉降槽絮凝沉淀，底部形成含10wt％-20wt％高浓度煤气化细渣的煤气化细渣水，经过脱水设备脱水后形成的滤饼称为煤气化细渣。煤气化细渣含水率～60wt％，碳含量25～45％，热值约3000千卡/千克。由于滤饼含水率高，资源化利用比较困难，一般送渣场填埋处理，或送至锅炉进行掺烧，或者对细渣进行提碳分级利用。