濕法煤氣回收凈化系統防垢、除垢技術研究

摘 要：濕法煤氣回收凈化工藝，決定了大量煤氣洗滌污水需要反復循環使用，隨著煤氣運行的日積月累，循環水形成了非常復雜的質元體系，復雜的水質體系性決定了結垢的復雜性，傳統的單一化學法、物理法和生物法均難以解決設備結垢嚴重的問題，這個問題曾給整個煤氣系統的運行帶來了挑戰，尤其是文氏喉口和羅茨風機這兩個關鍵部位，導致煤氣系統運行很難平穩，同時，給電爐的平穩運行和指標控制也帶來了一定的壓力。

關鍵詞：煤氣濕法回收凈化；防垢；除垢

1 濕法煤氣回收系統設備結垢治理的現狀

目前，國內外對濕法煤氣回收凈化的污水處理普遍采用聚丙烯酰胺絮凝沉降方式，但在回收過程中，由于煤氣洗滌水的成分較復雜，通常需要配合pH調節劑和阻垢分散劑改善絮凝劑的絮凝效果，不僅聚丙烯酰胺費用昂貴，而且投加的pH調節劑將污水的pH值調節到10～12，一方面，過高的堿度造成了煤氣污水處理系統中的壓濾機濾布變硬板結，壞損嚴重，濾布使用壽命明顯縮短；另一方面過高的堿度本身就帶來了整個煤氣系統的結垢加劇。而且，電爐及其配套的煤氣凈化回收系統的不斷大型化，熱停的時間不斷延長，給電爐的爐況控制和指標優化帶來很大的挑戰。

針對以上問題，探討出了一條適合我公司實際的系統防垢、除垢的技術方案——以防垢為主，防洗結合，突出關鍵部位，多個環節并抓的一整套控制技術，解決了因堿度高和水質復雜導致的結垢快的問題，降低了運行費用。

2 濕法煤氣系統設備結構整體治理技術

2.1 結垢的整體控制措施

2.1.1 穩定電爐爐況控制，使得電爐產生的荒煤氣的溫度盡量低，理想范圍在300～600℃，減少洗滌過程傳熱過量加速系統結垢。

2.1.2 改善冷卻效果，降低循環水溫，使得煤氣洗滌上水的水溫在20～35℃，減緩洗滌后水溫的溫升過高，加速系統結垢。

2.1.3 電爐控制爐況，防止出現塌料，凈化設備內出現瞬間壓力急劇波動，加速塔內結垢。

2.1.4 電爐控制爐況，防止出現塌料，導致洗滌塔內出現瞬間高含塵的大氣流破壞塔內水幕，加速人字管、喉口結垢。

2.1.5 通過風機回流和喉口椎體調節錐，適當控制煤氣在設備內的流速，防止氣體流速過快，加速關鍵環節結垢。

2.1.6 利用搖包冷卻水、羅茨風機冷卻水和中錳電爐收塵風機冷卻水替換煤氣循環水，改善水質，降低水的硬度，減緩系統結垢。

2.1.7 利用電爐停電處理故障的時機，處理好人字管和文氏喉等關鍵環節的噴頭，清理局部結垢。

2.1.8 結合設備檢修，定期對煤氣回收設備和管路進行高壓水清洗，減少結垢的晶種，減緩系統結垢。

2.1.9 根據煤氣洗滌污水的粉塵含量的波動，適時調節絮凝劑的投加量，防止出現絮凝劑富集，產生高分子凝固垢，減緩系統結垢。

2.1.10 對常年累月形成的致密結垢，采用現代新型洗滌技術，對系統內的結垢進行徹底清洗，防止系統結垢加劇。

2.1.11 在關鍵部位長期使用電子除垢儀，改變結垢晶體的類型，防止關鍵部位結垢，隱形系統的穩定運行。

2.2 水處理劑[AL（OH）1.5（SO4）0.125CL1.25]n在煤氣污水處理中的應用

2.2.1 絮凝劑工藝試驗。我們進行過長期的技術研究和多次的工藝試驗，摸索出了該絮凝劑適合的工藝條件：找到了聚合氯化鋁的投加濃度、原水含塵量、污水的PH值、污水的溫度、沉降攪拌速度和化藥熟化時間等因素，改良型絮凝劑[AL（OH）1.5（SO4）0.125CL1.25]n在濕法煤氣循環水處理中的技術條件。

濃度：15～45g/m3

污水含塵：1.5～5.5g/m3

混合液PH：5～9g/m3

污水溫度：10～50℃

攪拌速度：3～7r/min

熟化時間：1～2h

由于改良的[AL（OH）1.5（SO4）0.125CL1.25]n適用的工藝條件更寬泛，頻繁結垢的問題得到解決，在以中信錦州金屬錳系封閉電爐的煤氣系統6臺硅錳電爐的煤氣回收的污水處理僅采用[AL（OH）1.5（SO4）0.125CL1.25]n這種絮凝劑。

2.2.2 試驗結論。（1）適用于硅錳電爐煤氣回收洗滌廢水處理，而且不會在投藥后造成水渾濁，容易快速形成大的礬花，沉淀性能好，投藥量低，適合我廠煤氣洗滌水處理的有效投加量28～42mg/L。（2）聚合氯化鋁可以在煤氣洗滌水處理4～9很廣的范圍內使用，適宜的PH值范圍，最佳6～8。（3）對水溫的適應性也很強，可在10～40℃的水中起到良好的絮凝作用，在很低的溫度下也可以使用，完全適合在北方地區的各種廢水處理。

2.3 濕法煤氣回收凈化系統的除垢技術

本除垢技術是針對密閉電爐濕法煤氣回收凈化系統中文氏塔中心管、文氏喉口等難以清理的部位和高架煤氣管道和煤氣污水管道等難以清洗的不穩進行清洗的徹底清理。

根據結垢的厚度，將甘耐98液、第奧克斯與水按不同比例混合，結垢層厚度在0～20mm，混合比例4：1：1，結垢厚度每增加5mm，混合比例下降10%，混合液須先攪拌30分鐘，在靜置1～2小時?；旌虾蟮南礈煲和ㄟ^一種可調節流量的計量泵打入到需要洗滌的設備或管道內部，并根據設備或管道的直徑在現場合適的位置預設排氣孔，讓洗滌液在設備、管道和洗滌液儲罐之間形成一個循環流動系統，控制洗滌混合液的流速在0.4～1.5m/s之間，以便混合洗滌液和設備內部結垢有充分的接觸，在整個洗滌過程中，洗滌液的濃度和pH值會隨著洗滌液和結垢之間反應的發生而不斷的變化，技術人員需要在設備死角和管道拐彎的部位每小時監測一次洗滌混合液的pH值，檢測循環液的PH值的變化，定期向系統內部添加一種叫做第奧克斯原液，控制pH≤1，始終保持循環4～16小時，在洗滌混合液循環流動的過程中，提前預留的排氣孔，要始終敞開，清洗過程中產生的氣體能夠隨時釋放出來，確保洗滌反應的順利進行。

3 技術結論

（1）煤氣污水結垢的綜合治理需要以技術防止結垢為主，利用綜合治理技術積極減緩設備結垢，結合設備檢修，利用新型清洗技術，進行徹底的設備清洗，對長期運行中的致密結垢進行徹底清洗，防除結合治理效果更明顯。

（2）煤氣污水結垢的綜合治理需要在文氏喉口等關鍵部位采取必要的防垢措施，伴隨著設備運行，采取積極、長期的防垢措施，還要利用電爐停電的實際，利用高壓水車對關鍵部位重點清理。

（3）煤氣污水結垢的綜合治理不僅要考慮水的硬度、水的堿度和水中含有的雜志等直觀因素去解決，還需要考慮從電爐爐況控制、凈化日常操作、工藝管理、設備檢修、水質調節、水壓和水量控制等諸多的非直接因素整體控制。

（4）在適合的技術條件下，[AL（OH）1.5（SO4）0.125CL1.25]n是適合復雜的煤氣洗滌污水水質的處理的絮凝劑之一，而且，該種絮凝劑對水的硬度、堿度和水質的復雜性有明顯的改善效果，能夠克服系統出現的運行困難。但是，如果絮凝劑的技術條件控制不到位也可能在水管道和洗滌塔內形成蓬松的凝固垢，影響供水效果。

（5）甘耐98和第奧克斯原液的對煤氣設備內長期運行形成的致密性結晶垢有很好的清洗效果，而且對設備上附屬的精密儀表沒有任何損害，是一種值得推廣的清洗技術。

參考文獻

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