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1、多喷嘴水煤浆加压气化装置黑水沉降系统的多喷嘴水煤浆加压气化装置黑水沉降系统的多喷嘴水煤浆加压气化装置黑水沉降系统的多喷嘴水煤浆加压气化装置黑水沉降系统的絮凝剂选择与使用絮凝剂选择与使用絮凝剂选择与使用絮凝剂选择与使用兖矿国泰化工有限公司兖矿国泰化工有限公司兖矿国泰化工有限公司兖矿国泰化工有限公司多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术是当前煤气化领域发展较快的新型煤气化技术，采用水煤浆进料，具有处理煤量大、煤种适用广泛、有效气成分高、碳转化率高、初步净化彻底、系统压降小，开停车方便等优点。兖矿国泰化工有限公司的多喷嘴对置式新型水煤浆加压气化装置是我国第一套具有完全自主知识产权的国家 “863” 重点推广
2、项目。并且整个国泰装置是以大型煤气化技术为中心的IGCC联产甲醇、醋酸示范装置，整个装置与2005年10月17日一次投料成功并打通全部流程生产出合格甲醇。同年12月通过了“863”项目验收，2006年达到了设计生产能力。气化装置的水系统是保障新型气化炉稳定运行的重要环节，而灰水固悬物又是影响水系统稳定运行的重要指标之一，灰水固悬物含量的高低直接影响灰水系统的阻垢、分散效果。这些固悬物的存在不仅能诱发碳酸钙垢的形成还能吸附阻垢分散剂，从而降低阻垢分散剂的活性，增加药剂的消耗，增加了固悬物在管道、设备中的沉积几率。实践证明合适的絮凝剂选择及正确的添加量能够将灰水固悬物控制在较低的水平，降低水系统的
3、阻垢难度，从而降低水质处理的总药剂成本。新型气化炉工艺简图新型气化炉工艺简图1-旋风分离器；2-管道混合器；3-多喷嘴对置式气化炉；4-锁斗； 5-水洗塔；6-蒸发热水塔；7-真空闪蒸器；8-澄清槽；9-灰水槽1 1 实验：实验：实验：实验：11 仪器和药剂仪器：7230分光光度计，搅拌器，DH-201恒 温干燥箱。絮凝剂：非离子型、阳离子型和阴离子型 。合成高分子絮凝剂，聚丙烯酰胺（PAM）。天津水院 干粉-800 TS-F1非离子型5天津水院干粉极强1000 TS C84天津水院干粉强1000 TS C53 天津水院干粉中等1000 TS C3 阳离子型2 天津水院干粉弱1500 TS-A
4、2阴离子型1 产地状态离子度分子量（万）名称类型编号实验用高分子絮凝剂主要性能 表实验用高分子絮凝剂主要性能 表1 12 2 实验条件：实验条件：实验条件：实验条件：黑水碱度：410 mmol/L；Ca2+：300 mg/l；悬浮物：3000 mg/L；pH值：8.4；温度：80 。1 13 3 实验方法：实验方法：实验方法：实验方法：在真空闪蒸罐底部取黑水样，在80下搅拌加入絮凝剂，再持续搅拌2 min，充分混匀后静置，定性、定量观察絮凝效果，初选适合的絮凝剂。在黑水中按不同浓度加入初选的絮凝剂，确定适合的药剂添加量。1 14 4 实验结果及分析：实验结果及分析：实验结果及分析：实验结果及分
5、析：使用絮凝剂种类的确定絮团小，效果一般慢2TS F1絮团较小，澄清液 清，效果一般中等2TS C8絮团小，澄清液极 清，效果较好快2TS C5絮团小，效果一般慢2TS C3絮团大，澄清液清， 效果好极快21972TS-A2絮凝效果絮凝沉速投药量(mg/l)黑水悬浮物 (mg/l)药剂类型试验结果表明，在黑水沉降浓缩中，投加试验结果表明，在黑水沉降浓缩中，投加阴离子型絮凝剂，絮团沉降速度快、絮团较大，阴离子型絮凝剂，絮团沉降速度快、絮团较大，灰水浊度较低。而阳离子型絮凝剂的除浊能力灰水浊度较低。而阳离子型絮凝剂的除浊能力较强，灰水浊度低但絮团较小。较强，灰水浊度低但絮团较小。各种絮凝剂的沉降效
6、果各种絮凝剂的沉降效果左起分别为TS C3；TS C5；TS C8；TS-A2絮团比较絮团比较絮团比较絮团比较TS-A2（大）TS C5（小）TS C8（较小）1 14 42 2 絮凝剂最佳用量的确定：絮凝剂最佳用量的确定：在6只500 mL的烧杯中分别加入500 mL的黑水，搅拌下分别加入TsA2絮凝剂10 mgL、15 mgL 、20mgL、25mgL、30 mgL、50 mgL，三次取平均值后结果见图添加量与灰水浊度关系01020304050600123456TS-A2添加量悬浮物（mgL）通过试验可以看到，低于最佳使用量时，絮凝效果与使用量成正比；高于最佳使用量时，絮凝效果的增加并不明
7、显。低于最佳使用量时，灰水浊度增高较为明显，会增加系统阻垢剂的消耗，而絮凝剂的投加成本只占整个系统加药成本（絮凝剂+阻垢剂）的10%左右，所以应尽可能保障系统絮凝剂添加量达到最佳使用量以保障沉降效果，综上所述，确定选用阴离子絮凝剂TS-A2，添加剂量2ppm。2 2 实际使用效果实际使用效果实际使用效果实际使用效果：5250304.61666.466.039.797.8511-125140351.1421.8613.031.28.0311-115990347.89673.5514.828.158.2611-106380320.64588.4721.537.728.2911-095900344.
8、69622.1513.429.298.1611-085250293.76531.7512.030.148.1611-074740316.63544.1612.628.618.1911-064940276.555175712.535888.3511-05电导率 (us/cm)Ca2+(mg/l)CL-(mg/l)碱度(mmol/l)浊度 (mg/l)PH时间2005年11月使用中的问题：使用中的问题：系统煤质出现波动，灰含量增高，造成黑水含固量增加，悬浮物颗 粒的电化特性发生波动，导致絮凝效果降低，出现了灰水浊度升高。气化炉操作出现波动或者锁斗系统堵塞，部分灰渣带入闪蒸系统， 使絮凝效果降低，造
9、成灰水浊度升高。在现场配制过程中絮凝剂溶解较为困难，造成药剂配制质量不高， 经常未能完全溶解即开始往系统内添加，造成了添加浓度不匀，同 时溶解不彻底的絮凝剂结块经常堵塞计量泵活门、管道，造成加药 不连续。影响了絮凝效果。过量添加时，压滤系统抽滤效果变差，滤饼含水量增高，因澄清槽 底部沉泥粘度过高，超过泵送能力有时出现泵不打量等情况。改进措施：改进措施：加强入磨机煤指标监控，把好原料关口，避免 不合格的煤浆入炉。气化炉、水系统操作尽量处于平稳的操作状态， 保证进入澄清槽的黑水流量稳定，黑水含固量 不出现大的波动。使用管网加热软水（50）配置絮凝剂，提高 溶解质量，使合格的药剂溶液方便配制、易于
10、管理，保障药剂添加连续、稳定。改进后效果改进后效果4910218.04716.0916.813.779.1711-154140212.15602.9318.619.279.1711-144630212.42602.6516.819.219.1111-133770234.07604.4216.116.479.1511-124340236.47613.6418.217.129.1711-114030225.80483.8916.415.829.0211-103610212.42475.0316.515.119.0111-093600178.0517.5715.613.289.1511-083590156.31514.0212.016.588.8411-073770141.48482.1217.016.188.9311-06电导率 (us/cm)Ca2+(mg/ l)CL-(mg/l)碱度(mmol/l)浊度 (mg/l)PH时间经过一段时间的调整，灰水指标经过一段时间的调整，灰水指标始终控制在理想水平，降低了系统阻始终控制在理想水平，降低了系统阻垢难度，保障了国泰新型气化装置的垢难度，保障了国泰新型气化装置的长周期稳定运行。长周期稳定运行。谢谢！谢谢！
