Изучение новых подходов к очистке сточных вод от переработки угля в газ: циклонная сепарация и технология коалесценции.

Движимый стратегическими потребностями в энергетической безопасности, преимуществами ресурсного обеспечения, требованиями к модернизации промышленности и необходимостью перехода к экологически чистой энергетике, а также руководствуясь стратегией «двойного углерода», Китай активно развивает современную угольную химическую промышленность. Благодаря непрерывным технологическим инновациям и расширению мощностей уголь перерабатывается в высокоценные химические продукты, такие как олефины на основе угля, угольный газ, этиленгликоль на основе угля и масла на основе угля. Этот сдвиг не только оптимизирует национальную энергетическую структуру, но и способствует созданию стратегических энергетических резервов.

Угольная химическая промышленность представляет собой промышленную систему, которая преобразует уголь в топливо, олефины и передовые материалы посредством химических процессов, включая газификацию, сжижение и коксование. Она включает в себя как традиционные сектора (например, производство кокса и синтетического аммиака), так и современные передовые сегменты (например, переработка угля в жидкое топливо и угля в олефины).

Тем не менее, будучи энерго- и водоемким сектором, промышленность сталкивается с растущим экологическим давлением, при этом очистка сточных вод становится одной из наиболее важных проблем.

Газификация угля, основной процесс в угольной химии, характеризуется различным уровнем загрязнения в зависимости от используемой технологии. Хотя технология газификации с неподвижным слоем (например, печь Лурги) обладает широкой применимостью к различным видам сырья, она имеет такие проблемы, как малый масштаб одной печи, высокое потребление пара и сложный состав сточных вод газификации (содержащих смолы, фенолы и т. д.), что делает очистку сточных вод чрезвычайно сложной. В то время как технология газификации чистым кислородом под давлением относительно экологична, технологии газификации при атмосферном давлении и газификации воздухом были признаны устаревшими из-за сильного загрязнения.

Исследования показывают, что эксплуатационные расходы в угольной химической промышленности значительны, при этом очистка сточных вод составляет существенную их часть. Поэтому разработка новых технологий очистки, которые снижают затраты, повышают эффективность и соответствуют стандартам сброса, стала критически важной задачей для участников отрасли.

Охлаждающая и промывочная воды, образующиеся в процессе газификации угля, имеют высокое содержание масла и сильно эмульгированы. В предыдущих процессах очистки сточных вод оборудование для удаления масла, расположенное выше по потоку, имело недостаточную производительность, что приводило к нестабильной работе оборудования для отгонки аммиака, значительному превышению концентраций аммиачного азота и ХПК в сточных водах, существенному увеличению нагрузки на очистку сточных вод на последующих этапах и затрудняло соблюдение норм сброса. Эта ситуация не только ограничивает производство предприятий, но и представляет потенциальную угрозу для окружающей среды.

Для решения этих проблем компания «Братор» разработала комплексное решение, основанное на непрерывных инновациях и практическом опыте, специально предназначенное для очистки сточных вод от газификации угля.

Данная технология в основном использует физические методы удаления масла. По сравнению с традиционными химическими методами удаления масла, физические методы удаления масла предлагают следующие преимущества в угольной химической промышленности:

• Снижение эксплуатационных расходов благодаря отсутствию необходимости в химических добавках;

• Чисто физический процесс, исключающий внесение посторонних веществ, что предотвращает вторичное загрязнение и обеспечивает совместимость с последующей аммиачной десорбцией;

• Высокая эффективность извлечения нефти и использования ресурсов, обеспечивающая вторичные экономические выгоды;

• Компактная автоматизированная конструкция оборудования;

• Низкое энергопотребление, отсутствие необходимости в электроэнергии во время работы;

• Полностью закрытая, заполненная жидкостью конструкция, исключающая выбросы летучих органических соединений.

Сточные воды после газификации содержат мелкую угольную пыль и большое количество масла. Гидроциклон использует технологию центробежного разделения для эффективного отделения свободного масла, диспергированного масла и твердых взвешенных частиц, таких как механические примеси и осадок, от загрязненных маслом сточных вод, что позволяет проводить предварительную обработку загрязненных маслом сточных вод и обеспечивать эффективную последующую очистку. Благодаря применению принципа гидроциклона, эффективность разделения значительно превосходит эффективность осаждения на наклонных пластинах, достигая десятков раз более высоких показателей.

Крупнозернистый фильтрующий элемент способен улавливать диспергированные капли масла размером более 20 микрон, способствуя их постепенному слиянию в более крупные капли масла и ускоряя разделение масла и воды; этот фильтрующий элемент использует уникальный и передовой принцип крупнозернистого разделения, впервые применяемый в Китае.

Крупнозернистый фильтрующий элемент из специального полимерного материала, разработанный совместно с Институтом материаловедения Китайской академии наук, специально предназначен для капель масла размером 10 микрон и более. Благодаря олеофильным и гидрофобным свойствам материала, этот фильтрующий элемент эффективно улавливает мелкие капли масла, способствуя их слиянию в более крупные капли, которые затем отделяются от масловодной смеси и, наконец, собираются в устройстве для сбора свободного масла.

Маслоотделитель разработан как одноцилиндровая многокамерная горизонтальная система, поставляемая в виде интегрированного блока на салазках в комплекте с трубопроводами и контрольно-измерительными приборами. Такой модульный подход упрощает установку, повышает уровень автоматизации, а также облегчает эксплуатацию и техническое обслуживание.

Наша мотивация и видение – решение проблем удаления масла для предприятий, содействие их развитию и достижение взаимовыгодного результата как в области охраны окружающей среды, так и в экономическом росте. Мы с нетерпением ждем возможности сотрудничества с другими предприятиями угольной химической промышленности для обсуждения индивидуальных технологических решений и внесения вклада в устойчивое развитие отрасли.