[发明专利]借助于压力过滤进行的灰水净化

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于净化在增加的压力下气化含碳燃料的气化装置的剩余激冷水的压力过滤系统。

背景技术

在气流床气化中形成的过剩的剩余激冷水在现今的气化过程中在灰水减压系统中在对可能处于2到5MPa（20到50巴）之间的气化压力进行一级到多级减压中被置于在环境压力以下的压力中，并且在此通常首先冷却到大约100-110℃并且随后冷却到大约50-80℃。在此，在第一级中借助于专门的调节阀将处于压力下的灰水减压到大约环境压力。形成的闪蒸汽（Brüdendampf）-液体混合物在液相以相同的方式输入第二减压容器之前在分离容器中相互分离，在所述第二减压容器中实现到真空范围内的减压。在此分离的液相在随后的灰水处理中与凝聚剂交联，从而在连接在后面的浓缩器/片式净化器中促进固体物质分离。在此富含固体物质的下溢（淤渣）到达另一除水级。浓缩器/片式净化器（Lamellenkl?rer）的清液（Klarlauf）以及该除水级（例如压滤）的滤出液得到缓冲并且作为循环水通过相应的高压泵导回气化过程。

仅仅通过所描述的两级减压，可以以所需要的方式不用接触换热器表面地冷却含有固体物质的灰水，并且同时将其无压力地输入所使用的坚固的固体物质分离级，该固体物质分离级由浓缩器/片式净化器以及其它除水级构成。因为如此净化的灰水在过程中几乎回输到相同的位置，因此必须将减压并且冷却的水再次置于相应的气化压力下，并且如果可能的话也可以进行加热。然而这由于减压流体中变动的钙-碳酸比例以及pH值>8而导致尤其在换热器表面上形成碳酸盐以及由此固定粘附的沉积以及起层。随着回输的灰水的仅仅部分或者缺少的加热，降低了激冷水的温度，这引起原料气的吸水性的降低。这又引起在CO变换系统前的额外的蒸汽加入，并且由此导致更高的运行成本。

通常一方面在使用2级减压时不加热回输的净化的灰水，以避免换热器中的结壳/沉积。为此，将输入过程的补给水（水补充）加热到所希望的激冷水温度。因为这在有些情况下是不足的，所以另一方面还在CO变换系统前注射少量高压蒸汽。

发明内容

本发明的任务是如此设计剩余激冷水的回输，从而显著降低因与减压关联的碳酸钙沉淀造成的压力增加以及pH值上升而引起的花费。

该任务通过具有权利要求1所述特征的压力过滤系统得到解决。

在按本发明的压力过滤系统中，灰水从激冷器中直接输入几乎连续工作的、在反应器压力下工作的压力过滤系统并且进行净化。从压力过滤系统流出的滤出液汇集在激冷水储存容器（10）中并且作为激冷水回输。过滤器系统（1）几乎连续地这样工作，即能够在同时将分离1）过滤、2）过滤器净化以及3）滤渣排放在空间以及时间上分开的情况下对流出的激冷水进行连续的填充度调节（9）。在1）过滤、2）过滤器净化以及3）滤渣排放这些在空间以及时间上分离进行的过程步骤之间的转换可以相互交错地这样进行，即确保填充度调节（9）。浆料形式的滤渣排放借助于为固体物质设计的浆料冷却器（2）冷却到40到90℃之间的温度，并且随后进行减压（3）。如此制备的浆料借助于压滤（5）输入到浓缩过程。在减压级（3）中形成的排气（25）通过排气系统（24）输出。

来自气化装置的残渣水（16）借助于水力旋流分离站（6）或者其它过滤单元去除粗大的固体物质组分并且与来自压力过滤系统的浆料一起输入浓缩过程或者压力过滤（5）。净化/过滤后的残渣水（28）直接输入废水容器（12），从而在需要时再将其回输到过程中，通过回输泵（11）作为冲洗水（18）排出，或者作为废水（14）借助于废水泵（13）排出。净化/过滤后的灰水在关机过程中随着压力降低借助于关机冷却器（8）在输入激冷水储存容器（10）之前进行冷却，从而在到达蒸发温度时阻止循环水的蒸发。

在尤其起动运行中在过滤系统上缺少压力降时，灰水或者剩余激冷水可以通过升压泵/增压泵（7）输入过滤系统。

所述过滤系统可以由一个或多个并联的过滤器形成，所述过滤器由多个腔室构成。

所述过滤器的清洁可以通过用所产生的滤出液或者用外部的除去矿物质的水、具有类似品质的锅炉供水或者压力水进行的回冲洗来实现。