[发明专利]具有高压闪蒸罐的黑水处理系统

说明书

技术领域

本申请及所得到的专利总体涉及气化系统，且更特别地涉及用于减少水使用的具有高压闪蒸罐和集成的灰水热交换器的黑水处理系统。

背景技术

石油燃料如煤、焦炭、石油等可进行气化以用在电力、化学品、合成燃料的生产中或用于多种其他应用。气化涉及在极高的温度下使含碳燃料与氧气反应以产生合成气。合成气是含碳一氧化物和氢的燃料。合成气比含碳燃料在其原始状态下燃烧更有效并且更清洁。气化的副产物是黑水。黑水通常包括灰烬颗粒、金属、氨、有机物质以及溶解的气体。清洁黑水的一种方式是通过闪蒸分离工艺来分离其中溶解的气体。然后大量的软化级水可用作洗涤水来去除固体。

对于可以以更有效的过程充分清洁黑水等的改善的气化工艺和系统存在需求。此外，此类改善的工艺和系统可使用更少的水，并且因而与一些现有系统相比可以以更加环境友好的方式提供减少的整体成本。

发明内容

本申请以及所得到的专利因而提供了用于清洁黑水流的黑水处理系统。该黑水处理系统可包括用于从黑水流产生顶馏(overhead)蒸气流的闪蒸罐。该闪蒸罐也可包括与灰水流连通的集成的热交换器。该顶馏蒸气流和该灰水流可在该集成的热交换器中交换热量。

本申请及所得到的专利还提供一种清洁黑水流的方法。该方法可包括以下步骤：在闪蒸罐中闪蒸黑水流以产生顶馏蒸气流，使灰水流过闪蒸罐中的集成的热交换器，在顶馏蒸气流和灰水流之间交换热量，将顶馏蒸气流冷凝成冷凝流，以及将其中的黑水固体夹带在冷凝流中。

本申请及所得到的专利还提供一种用于清洁黑水流的闪蒸罐。闪蒸罐可包括黑水端口、黑水排放端口、顶馏蒸气端口以及集成的灰水热交换器。灰水热交换器在顶馏蒸气流与灰水流之间交换热量。

技术方案1：一种用于清洁黑水流的黑水处理系统，包括：闪蒸罐；闪蒸罐从黑水流产生顶馏蒸气流；闪蒸罐包括集成的热交换器；以及灰水流；其中顶馏蒸气流和灰水流在集成的热交换器中交换热量。

技术方案2：如技术方案1所述的黑水处理系统，其中闪蒸罐包括高压闪蒸罐。

技术方案3：如技术方案1所述的黑水处理系统，其中闪蒸罐包括与黑水流连通的黑水端口。

技术方案4：如技术方案1所述的黑水处理系统，其中闪蒸罐包括与顶馏蒸气流连通的顶馏蒸气端口。

技术方案5：如技术方案4所述的黑水处理系统，其中还包括与所述顶馏蒸气流连通的洗涤器。

技术方案6：如技术方案1所述的黑水处理系统，其中闪蒸罐包括与第一排放黑水流连通的低压端口。

技术方案7：如技术方案6所述的黑水处理系统，其中还包括与第一排放黑水流连通的低压闪蒸罐。

技术方案8：如技术方案1所述的黑水处理系统，其中集成的热交换器包括与顶馏蒸气流连通的多根管。

技术方案9：如技术方案8所述的黑水处理系统，其中集成的热交换器包括与灰水流连通的壳体。

技术方案10：如技术方案1所述的黑水处理系统，其中集成的热交换器包括与灰水流连通的供给口。

技术方案11：如技术方案10所述的黑水处理系统，其中供给口与洗涤器供给泵连通。

技术方案12：如技术方案1所述的黑水处理系统，其中集成的热交换器包括与灰水流连通的排放口。

技术方案13：如技术方案12所述的黑水处理系统，其中排放口与洗涤器污水泵连通。

技术方案14：如技术方案1所述的黑水处理系统，其中还包括在闪蒸罐下游的沉淀器。

技术方案15：一种清洁黑水流的方法，包括：闪蒸黑水流以在闪蒸罐中产生顶馏蒸气流；使灰水流过闪蒸罐中集成的热交换器；在顶馏蒸气流和灰水流之间交换热量；使顶馏蒸气流冷凝成冷凝流；以及将黑水固体夹带在所述冷凝流内。

在查看了以下详细描述后，当与若干附图以及所附权利要求一起考虑时，本申请以及得到的专利的这些以及其他特征和改善对于本领域技术人员将变得显而易见。

附图说明

图1是其中具有黑水回收的已知气化系统的一部分的示意图。

图2是具有可如本文所述的高压闪蒸罐以及集成的灰水热交换器的黑水回收系统的一部分的示意图。

部件列表

10　　　　　　气化系统

15　　　　　　气化器

20　　　　　　燃料浆

25　　　　　　氧气

30　　　　　　合成气

35　　　　　　黑水

40　　　　　　洗涤器