一种钾催化剂的回收系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及煤催化气化领域，尤其涉及一种钾催化剂的回收系统。
【背景技术】
[0002] 煤催化气化反应生成富含甲烷的煤气与高附加值油品的过程中，通常需要加入催 化剂以促进反应的进行，钾催化剂具有良好的催化煤气化以甲烷化反应活性，为一种最为 有效的催化剂，然而，钾催化剂价格昂贵、碱性强易腐蚀，因此，对煤催化气化灰渣中的钾催 化剂进行回收利用既能够降低生产成本，又能够提高环境友好性。
[0003] 目前，对煤催化气化灰渣中的钾催化剂进行回收主要采用水洗与消解相结合的回 收工艺，由于所述煤催化气化灰渣中的钾催化剂主要以两种形式存在，一种为水溶性钾盐， 另一种为不溶性硅铝酸钾，通过水洗可以将其中的水溶性钾盐进行回收，不溶性硅铝酸钾 的回收主要采用消解反应，将不溶性硅铝酸钾转化为水溶性钾盐而得以回收。
[0004] 现有技术中，通过水洗与消解相结合的回收工艺回收钾盐时，总钾回收率约为 95%，且耗水量大，所获得的钾溶液浓度低，在后续经过浓缩负载于煤样上所需的能耗非常 高。这些成为钾催化剂应用技术的瓶颈。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的主要目的在于，提供一种钾催化剂的回收系统，能够提高煤催化气 化灰渣中的总钾回收率，并且能够减少耗水量，提高回收钾溶液的浓度，降低浓缩能耗。
[0006] 为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0007] -方面，本实用新型实施例提供一种钾催化剂的回收系统，包括：消解单元以及水 洗单元；
[0008] 所述消解单元包括消解反应器，以及与所述消解反应器的出口连通的固液分离 器；
[0009] 所述水洗单元包括水洗反应器，以及与所述水洗反应器出口连通的固液分离器；
[0010] 所述水洗单元的水洗反应器的固体进口用于进入煤催化气化灰渣，所述固液分离 器的固体出口与所述消解单元的消解反应器的固体进口连通；
[0011] 所述消解单元的消解反应器的液体进口用于进入消解液，所述消解单元中的固液 分离器的液体出口与所述水洗单元的水洗反应器的液体进口连通。
[0012] 优选的，所述系统包括至少两级水洗单元；所述至少两级水洗单元中第一级水洗 单元的水洗反应器的固体进口用于进入煤催化气化灰渣，前一级水洗单元中的固液分离器 的液体出口与上一级水洗单元中水洗反应器的液体进口连通，所述前一级水洗单元中的固 液分离器的固体出口与下一级水洗单元中水洗反应器的固体进口连通，最后一级水洗单元 中的固液分离器的固体出口与消解反应器的固体进口连通；
[0013] 所述消解单元中的消解反应器的液体进口用于进入消解液，所述消解单元中固液 分离器的液体出口与最后一级水洗单元中水洗反应器的液体进口连通。
[0014] 优选的，第一级水洗单元中固液分离器的液体出口与浓钾溶液储罐连通。
[0015] 可选的，每一级所述水洗单元还包括设置于所述水洗反应器与固液分离器之间的 渣浆泵，所述渣浆泵的进口与所述水洗反应器的出口连通，出口与所述固液分离器的进口 连通。
[0016] 进一步可选的，所述消解单元还包括设置于所述消解反应器与固液分离器之间的 渣浆泵，所述渣浆泵的进口与所述消解反应器的出口连通，出口与所述固液分离器的进口 连通。
[0017] 优选的，所述渣浆泵与所述固液分离器的连通管路上还设置有间接换热器，间接 换热器用于对消解反应后的物料与消解溶剂进行换热。
[0018] 进一步地，所述水洗单元包括4-6级。
[0019] 优选的，所述消解反应器的容积为所述水洗反应器容积的2-5倍。
[0020] 进一步优选的，所述消解反应器的容积为所述水洗反应器容积的3-4倍。
[0021] 可选的，所述固液分离器为离心机、旋流器或者板式过滤器。
[0022] 本实用新型实施例提供的一种钾催化剂的回收系统，煤催化气化灰渣进入所述水 洗单元的水洗反应器中，并与进入所述水洗单元的水洗液进行水洗获得水洗渣与钾溶液， 所述水洗渣进入所述消解单元的消解反应器与进入所述消解反应器的消解液进行消解，以 获得固体产物与消解钾液，所述消解钾液进入所述水洗单元的水洗反应器中作为所述水洗 单元的水洗液，由于所述煤催化气化灰渣在水洗单元与所述消解钾液进行水洗，能够将所 述煤催化气化灰渣中的可溶性钾尽可能地溶出，从而提高煤催化气化灰渣中的总钾回收 率，并且能够减少耗水量，提高回收钾溶液的浓度，降低浓缩能耗。克服了现有技术中回收 工艺耗水量大，钾回收液浓度低，使得蒸发浓缩过程耗能量大的缺陷。
【附图说明】
[0023] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新 型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根 据这些附图获得其它的附图。
[0024] 图1为本实用新型实施例提供的一种钾催化剂的回收系统示意图；
[0025] 图2为本实用新型实施例提供的一种包括3级水洗单元的钾催化剂的回收系统示 意图；
[0026] 图3为本实用新型实施例提供的在图2的基础上加入浓钾溶液储罐的回收系统示 意图；
[0027] 图4为本实用新型实施例提供的一种在图3的基础上加入渣浆泵与间接换热器的 回收系统示意图；
[0028] 图5为本实用新型实施例提供的一种包括4级水洗单元的钾催化剂的回收系统示 意图；
[0029] 图6为本实用新型实施例提供的一种包括6级水洗单元的钾催化剂的回收系统示 意图；
[0030] 图7为本实用新型实施例提供的一种包括5级水洗单元的钾催化剂的回收系统示 意图；
[0031] 图8为本实用新型实施例提供的一种包括1级水洗单元的钾催化剂的回收系统示 意图。
【具体实施方式】
[0032] 现将详细地提供本实用新型实施方式的参考，其一个或多个实例描述于下文。提 供每一实例作为解释而非限制本实用新型。实际上，对本领域技术人员而言，显而易见的 是，可以对本实用新型进行多种修改和变化而不背离本实用新型的范围或精神。例如，作为 一个实施方式的部分而说明或描述的特征可以用于另一实施方式中，来产生更进一步的实 施方式。因此，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前 提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0033] 本实用新型实施例所涉及的材料均可以通过商业途径或通过申请人获取。
[0034] 一方面，参见图1，为本实用新型实施例提供的一种钾催化剂的回收系统，包括：
[0035] 消解单元A以及水洗单元B ;
[0036] 所述消解单元A包括消解反应器1，以及与所述消解反应器1的出口连通的固液分 离器11 ;
[0037] 所述水洗单元B包括水洗反应器2,以及与所述水洗反应器2的出口连通的固液分 离器21 ;
[0038] 所述水洗单元B的水洗反应器2的固体进口用于进入煤催化气化灰渣，所述固液 分离器21的固体出口与所述消解单元A的消解反应器1的固体进口连通；
[0039] 所述消解单元A的消解反应器1的液体进口用于进入消解液，所述消解单元A中 的固液分离器11的液体出口与所述水洗单元B的水洗反应器2的液体进口连通。
[0040] 本实用新型实施例提供的一种钾催化剂的回收系统，煤催化气化灰渣a进入所述 水洗单元B的水洗反应器2中，并与进入所述水洗单元B的水洗液d进行水洗获得水洗渣 c与钾溶液e，所述水