利用气化渣吸附剂去除天然碱液中有机质的系统的制作方法

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1.本实用新型涉及纯碱制造技术领域，具体涉及利用气化渣吸附剂去除天然碱液中有机质的系统。


背景技术：

2.天然碱主要存在于地下天然碱矿及天然碱湖，其中地下天然碱矿主要成分是倍半碳酸钠，此外含有少量的有机质，根据大型盆地油气地质形成机理分析，大部分蒸发型盆地会形成的油、盐、碱伴生矿体，其中含油气层分布在盐、碱层以下，盐、碱层中含有少量的油类有机质。
3.采用天然碱法生产纯碱和小苏打的过程中，由于地下天然碱矿中含有少量的有机质，在制碱过程中原料液蒸发浓缩造成碱液的有机质含量累积增高，蒸发母液中化学需氧量含量达到1000mg/l以上，造成纯碱、小苏打产品的水溶液色度达不到优等品标准，因此，需要去除天然碱液中的有机质。目前处理水体中有机质的方法主要有混凝絮凝法、氧化法、膜分离法、活性炭吸附法、吸附树脂法每种方法都有其适用范围，其中活性炭吸附法适用于含有机质、重金属浓度较低的水体处理，但是价格较高，天然碱液处理成本高。
4.在气化工序，以煤为原料，采用水煤浆气化炉生产合成气，进而生产甲醇、合成氨等工业产品。煤炭颗粒在棒磨机中湿法磨成3mm的颗粒碳同时制成水煤浆，再经高压泵送至水煤浆气化炉，与一定量的氧气反应，制得合成气，合成气经洗涤净化去除其中的煤粉成为气化渣，气化原料煤粉经高温水蒸气活化后，气化渣中含有较多的活性炭组分，目前的处理方式是直接去锅炉燃烧或作为固废处理，气化渣的利用率低。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种利用气化渣吸附剂去除天然碱液中有机质的系统。
6.本实用新型由如下技术方案实施：利用气化渣吸附剂去除天然碱液中有机质的系统，其包括有气化渣料仓、粉末卸料器、吸附罐、气浮装置、过滤器、存液罐、刮渣机、搅拌罐、压滤机、锅炉、压滤液桶；
7.所述气化渣料仓的出口与所述粉末卸料器的入口连通，所述粉末卸料器的出口与所述吸附罐的第一入口连通，所述吸附罐的第二入口与碱液管线连通，所述碱液管线上设有碱液计量泵，所述吸附罐的出口通过气浮进液泵与所述气浮装置的顶部入口连通，所述气浮进液泵与所述气浮装置之间的管线上设有管道混合器，所述管道混合器上设有絮凝剂加药管线，所述絮凝剂加药管线上设有絮凝剂计量泵，所述气浮装置的第二出口通过过滤器进液泵与所述过滤器的进液口连通，所述过滤器的出液口与所述存液罐的入口连通，所述气浮装置的顶部装设有所述刮渣机，所述刮渣机的出口与所述搅拌罐的入口连通，所述搅拌罐的出口与所述压滤机的入口连通，所述压滤机的固体出口与所述锅炉入口连通，所述压滤机的液体出口与所述压滤液桶连通。
8.进一步的，所述碱液管线上连通有取样管。
9.进一步的，所述压滤液桶的出口通过压滤液泵与所述过滤器的入口连通。
10.进一步的，所述吸附罐内装设有搅拌器。
11.进一步的，所述过滤器为硅藻土过滤器。
12.进一步的，所述过滤器的冲洗口连通有冲洗水管线。
13.进一步的，所述气浮装置为溶气气浮装置。
14.进一步的，还包括有溶气罐，所述气浮装置的第一出口通过增压泵与所述溶气罐的底部入口连通，所述溶气罐的顶部出口与所述气浮装置的中部入口连通，所述溶气罐的中部入口设有压缩空气进气管线。
15.本实用新型的优点：气化渣主要成分是活性炭粉，采用气化渣吸附天然碱液中的有机质，从而提高原料的质量，生产优等级的天然碱产品，不仅解决了煤化工生产中排放的气化渣固废处理问题，而且变废为宝作为活性炭吸附剂，去除碱液中的有机质，利用后的气化渣，经压滤干燥后送锅炉燃烧，作为燃料使用，无环境危害，增加了气化渣的利用率；在天然碱液中添加一定量的气化渣，经搅拌吸附后一定时间后，天然碱液的总有机质含量toc降低70％以上，天然碱液色度降低90％以上；通过溶气气浮工艺分离碱液中的气化渣吸附剂，添加微量的絮凝剂，气化渣平均停留时间10分钟，分离效果显著，碱液经气浮后颜色由乌黑色变清亮，再经硅藻土过滤器保安过滤后，得到高品质的天然碱液，用来生产优级天然碱产品。
附图说明：
16.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，下面将对实施例或现有技术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他的附图。
17.图1为该实用新型的结构示意图；
18.图中：气化渣料仓1、粉末卸料器2、吸附罐3、碱液管线4、碱液计量泵5、取样管6、气浮进液泵7、气浮装置8、管道混合器9、絮凝剂加药管线10、絮凝剂计量泵11、过滤器进液泵12、过滤器13、存液罐14、刮渣机15、搅拌罐16、压滤机17、锅炉18、压滤液桶 19、压滤液泵20、搅拌器21、冲洗水管线22、增压泵23、溶气罐 24、压缩空气进气管线25。
具体实施方式：
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
20.如图1所示，利用气化渣吸附剂去除天然碱液中有机质的系统，其包括有气化渣料仓1、粉末卸料器2、吸附罐3、气浮装置8、过滤器13、存液罐14、刮渣机15、搅拌罐16、压滤机17、锅炉18、压滤液桶19；
21.气化渣料仓1的出口与粉末卸料器2的入口连通，气化渣经干燥、筛分、选择80-200
目范围的高碳组分，再经一定浓度的酸洗去除可溶性的金属元素，干燥后作为吸附剂使用，由于气化渣中含有较多的活性炭组分，气化渣在粉末卸料器2的作用下，在天然碱液中添加一定量的气化渣，经搅拌吸附后一定时间后，天然碱液的总有机质含量 toc降低70％以上，天然碱液色度降低90％以上。
22.粉末卸料器2的出口与吸附罐3的第一入口连通，吸附罐3的第二入口与碱液管线4连通，天然碱液经碱液管线4进入吸附罐3内，碱液管线4上设有碱液计量泵5，通过碱液计量泵5控制天然碱液的进液量，碱液管线4上连通有取样管6，取样管6与实验室相关的检测设备的入口连接，定时对天然碱液中有机质和种类进行检测，方便对粉末卸料器2的出料量及碱液计量泵5的开度进行调节，吸附罐3 的出口通过气浮进液泵7与气浮装置8的顶部入口连通，通过气化渣吸附后的天然碱液进入气浮装置8内，气浮装置8为溶气气浮装置，进行气浮分离，气化渣经过气浮分离漂浮在液面上，气浮进液泵7与气浮装置8之间的管线上设有管道混合器9，管道混合器9上设有絮凝剂加药管线10，絮凝剂加药管线10上设有絮凝剂计量泵11，絮凝剂计量泵11根据气化渣的添加量控制絮凝剂的添加量，絮凝剂通过管道混合器9与吸附罐3内排出的液体进行混合，使得絮凝剂与气化渣反应，分离出天然碱液中的气化渣，气化渣经气浮分离后漂浮在液面上，经气浮后的天然碱液颜色清亮，气浮装置8的第二出口通过过滤器进液泵12与过滤器13的进液口连通，底部的液体进入过滤器 13，过滤器13的出液口与存液罐14的入口连通，经过过滤后的碱液进入存液罐14暂存后，到后续的纯碱生产环节。
23.气浮装置8的顶部装设有刮渣机15，刮渣机15的出口与搅拌罐 16的入口连通，刮渣机15的作用是将气浮装置8液面上絮凝的气化渣，刮至搅拌罐16内，搅拌罐16的出口与压滤机17的入口连通，压滤机17的固体出口与锅炉18入口连通，压滤机17的液体出口与压滤液桶19连通，压滤液桶19的出口通过压滤液泵20与过滤器13 的入口连通，压滤机17对渣浆进行压滤，得到的滤饼送至锅炉18燃烧，压滤液送至过滤器13与过滤器13内的碱液混合；采用气化渣吸附天然碱液中的有机质，从而提高原料的质量，生产优等级的天然碱产品，不仅解决了煤化工生产中排放的气化渣固废处理问题，而且变废为宝作为活性炭吸附剂，去除碱液中的有机质，利用后的气化渣，经压滤干燥后送锅炉18燃烧，作为燃料使用，无环境危害。
24.吸附罐3内装设有搅拌器21，搅拌器21的作用使天然碱液与气化渣充分的混合，使得气化渣对其中的有机质及重金属离子充分的吸附。
25.过滤器13为硅藻土过滤器，气浮分离后的天然碱液含有微量的气化渣，总悬浮物约100ppm，送至硅藻土过滤器过滤后，悬浮物含量降低至20ppm，过滤器13的冲洗口连通有冲洗水管线22，定期取厂区的水对过滤器13进行冲洗，过滤器13上还设有排渣管和硅藻土加料管，定期排渣及更换新的硅藻土。
26.还包括有溶气罐24，气浮装置8的第一出口通过增压泵23与溶气罐24的底部入口连通，溶气罐24的顶部出口与气浮装置8的中部入口连通，溶气罐24的中部入口设有压缩空气进气管线25，采用溶气气浮工艺分离天然碱液中的气化渣，分离效率高，动力消耗低，出液悬浮物含量低，工艺流程和设备结构简单，适合大流量、高固含量物料的分离精制；在溶气罐24的配合下，向气浮装置8内添加足够的气体，使得气化渣上浮，通过溶气气浮工艺分离碱液中的气化渣，添加微量的絮凝剂，气化渣平均停留时间10分钟，分离效果显著，碱液
经气浮后颜色由乌黑色变清亮，再经过滤器13保安过滤后，得到高品质的天然碱液，用来生产优级天然碱产品。
27.该系统也适用于制盐和制碱等化工液体、化工废水、污水的脱色及去除有机质工艺需求。
28.该实施例具体的实施方式：
29.(1)气化渣吸附过程：通过取样管6抽取天然碱液进行检测，根据天然碱液中有机质的含量，向吸附罐3的天然碱液(含原卤、纯碱母液、小苏打母液)中加入一定量的气化渣约1000至10000ppm，天然碱液颜色乌黑不透光，经搅拌吸附约30至120分钟后，送至气浮装置8；
30.(2)气浮工艺过程：含有气化渣的天然碱液与一定量的絮凝剂约1至4ppm(含非离子型、阴离子型)经管道混合器9混合后，送至气浮装置8，气化渣经气浮分离漂浮至液面，经压缩空气进气管线 25剥离后，进入搅拌罐16中通过压滤机17，得到较干的气化渣滤饼送至锅炉18燃烧，压滤液送至过滤器13过滤，溶气水量约为总进液量的10～20％，压缩空气压力为0.3至0.7mpa；
31.(3)硅藻土过滤过程：气浮分离后的天然碱液含有微量的活性炭粉，总悬浮物约100ppm，送至过滤器13过滤后，悬浮物含量降低至20ppm，送至存液罐14，经气浮后的天然碱液颜色清亮，再经后续过滤器13后，得到高质量的精制天然碱液，保证了纯碱、小苏打产品的白度。
32.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。