短流程煤气化黑水净化方法与装置

技术领域

本公开属于难降解污水处理与回用技术领域，提供了一种煤气化黑水净化方法，适用于对气化黑水中固体颗粒物的去除。具体地说，本公开结合喷射闪蒸、旋流分离和沸腾床分离技术，提供了一种短流程煤气化黑水净化方法及装置。

背景技术

煤气化过程是以煤或煤焦为原料，以氧气、水蒸气或氢气等作气化剂，在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为气体燃料或下游原料的过程。目前，气流床是国内主流的煤气化技术，尽管新型气化工艺已经大规模工业化，并能长期稳定运行，但渣水处理系统却不尽完善。其中，煤气化过程产生的黑水经三级闪蒸及沉降等工序除灰后的澄清黑水进入灰水槽，经后续脱氧及加热后大部分送到煤气化系统循环使用，小部分送至污水处理单元。由于回用黑水中依旧存在部分悬浮物，而且高碱度、高硬度，且黑水循环系统中的悬浮物和钙镁离子易沉积积累，使煤气化系统的堵塞情况日益加重，严重影响煤气化系统的长周期连续稳定运行。为了解决上述问题，煤化工企业主要采用的措施是加大外排黑水量和增加新鲜水量，这在一定程度上可以降低黑水的悬浮物和钙镁离子含量，减缓堵塞速率，但降低了黑水的回用率，增加了企业的运行成本，不符合现代煤化工企业节能减排的要求，同时，大量外排的污水也为下游的水处理设施带来巨大压力。因此，为保证煤气化系统正常运行及减少外排污水量和新鲜水补充，需要有效脱除黑水中的微细颗粒物。

目前常见的脱固方法主要有沉降法、离心分离法、精密过滤法、膜分离法、化学絮凝法等。沉降法装置占地面积较大，对极细颗粒分离效果较差、效率较低，一般作为高效脱固的预处理装置；离心分离法对气化黑水中亚微米级颗粒分离效果较差，单独使用无法满足系统回用水的水质要求；由于气化黑水中颗粒粒径小，易进入精密过滤装置的滤芯孔道内部，造成孔道堵塞，难以通过在线反冲洗去除；膜分离法由于其分离效果优良近年来虽得到广泛应用，但由于气化黑水中悬浮物含量较高，存在易堵塞、维护代价大及成本高等缺点；化学絮凝法对细小颗粒物的分离效果较差，且处理药剂成本高、易产生二次污染等。

中国专利申请CN102039068A提出对气化黑水利用胀鼓列管式过滤器进行分离净化，该方法设备投资小，检维修方便，不使用助沉剂，操作费用低，但分离精度和分离效果有限，经过滤器净化后的黑水清液悬浮物浓度高达50mg/L。中国专利申请CN104096397A提出利用袋式过滤对气化黑水进行分离净化，该方法工艺简单，投资及运行成本低，滤饼含水量低，但分离精度和分离效果同样有限，无法完全满足气化黑水回用标准。中国专利申请CN110559721A和专利CN209065605U提出通过黑水过滤装置对气化黑水进行直接净化处理，分离流程简单，成本低廉，但均未提及实际应用中气化黑水的净化效果及数据，且气化黑水流量大、固含量较高且夹带微细颗粒粒径小，若直接过滤，存在过滤装置运行周期短、易堵塞的问题。中国专利CN208964606U和CN206715387U提出通过黑水沉淀分离装置替代现有沉降槽，但回用黑水悬浮物含量仍旧较高。

中国专利申请CN102285722A提出对气化黑水加入石黑水和纯碱水溶液，CN104230010A提出对黑水加入氢氧化钠，CN105314775A提出对黑水中加入絮凝剂且对黑水通过电渗析作用软化，CN106673270A提出对黑水加入阻垢分散剂，CN106830455A提出对黑水电化学絮凝及加入药剂调节碱度，CN106673292A、CN206318814U和CN106007047A提出对黑水加入絮凝剂，以上专利申请或专利都提出对气化黑水加入药剂进行硬度软化或絮凝沉降处理，操作简单，但对气化黑水中极细颗粒物的分离效果较差，且存在处理药剂成本较高、易产生二次污染等问题。

中国专利申请CN102557315A、CN106946394A、专利CN204689811U提出通过对现有气化黑水处理流程进行系统优化的方式，来提高黑水处理系统的能量回收效率、节约资源成本，但未解决现有系统流程复杂，净化效果不佳的问题。

中国专利申请CN103205284A提出使气化黑水直接进入除灰器，以取代现有煤气化黑水处理过程中的闪蒸、沉降、真空过滤、加压等循环利用过程，流程简单，占地少及能耗低，但除灰器处理后水中悬浮物浓度高达100mg/L，分离效果和分离精度较差，无法满足黑水回用标准。中国专利申请CN102336496A提出利用闪蒸减湿联合装置和高效澄清器处理气化黑水，虽能部分解决现有黑水循环对煤气化系统的运行影响，但需加入絮凝剂，且分离效果有限。中国专利申请CN105293804A提出对经闪蒸、浓缩后的气化黑水进入浓缩机分离漂珠浆料和残炭后进入黑水循环系统，但回用黑水中悬浮物含量较高，无法满足回用要求。中国专利CN209161731U和专利申请CN110228830A提出对气化黑水闪蒸系统进行优化，提高能量利用率，缩短流程，但分离效果有限。

中国专利申请CN109485190A提出利用闪蒸、旋流、絮凝沉降、过滤、电渗析对气化黑水进行除固除硬，中国专利申请CN107640862A提出利用旋流、闪蒸、絮凝、微滤、超滤、反渗透对气化黑水进行除固除硬，虽对气化黑水具有良好的净化效果，但均存在分离流程复杂，运行成本高昂的问题。中国专利申请CN109485190A提出的气化黑水分离流程复杂，且其中的液固膜过滤为膜过滤，存在易堵塞，设备造价高的问题，若使用烧结金属网过滤，则分离精度有限。

中国专利CN203700009U提出对气化黑水通过生物反应槽中的生物膜处理，以脱除黑水中的盐类物质，分离效果较好，但未提及对黑水中的悬浮物是否有分离效果。

因此，针对上诉现有技术存在的问题，本领域亟需开发出一种简单有效、成本低廉，解决现有方法分离不彻底、易堵塞、系统运行周期短的问题，实现煤气化黑水中微细颗粒物深度脱除的目的的新的方法和装置。

发明内容

本公开提供了一种新颖的短流程煤气化黑水净化方法与装置，对气化黑水中的微细颗粒物具有优良的分离效果，同时设备稳定运行周期长、造价低廉，分离流程简单，从而解决了现有工艺中存在的流程复杂、需外排大量废水、增加新鲜水补充且固体颗粒物去除不彻底的缺陷。

一方面，本公开提供了一种短流程煤气化黑水净化方法，该方法包括以下步骤：

(i)短流程煤气化黑水进入喷射闪蒸分离器进行闪蒸处理，使短流程煤气化黑水中部分有害气体解析分离，去往气体处理系统；

(ii)将经喷射闪蒸处理后的短流程煤气化黑水送至微旋流分离器进行初步离心分离，以脱除短流程煤气化黑水中较大粒径的固体颗粒物；

(iii)将经微旋流分离器初步净化后的短流程煤气化黑水送至沸腾床分离器进行二次净化，以深度脱除短流程煤气化黑水中的微细颗粒物；

(iv)将经沸腾床分离器深度净化后的短流程煤气化黑水送至除氧器脱氧，与外用高温蒸汽直接接触换热，处理后的低压黑水经过加压成为高压黑水，再经过喷射闪蒸分离器气相出口的高压气体加热后送往煤气化工段循环使用；以及

(v)沸腾床分离器运行一段时间至压差为0.3MPa后，通过回用短流程煤气化黑水和氮气混合后反向进料对沸腾床分离器的分离媒质进行再生。

在一个优选的实施方式中，在步骤(i)中，所述短流程煤气化黑水的固体悬浮物含量为1～10g/L，固体颗粒的平均粒径为0.5～100μm，工作温度为200～250℃；所述喷射闪蒸分离器对短流程煤气化黑水中溶解的气相进行分离，其中压降不大于0.01MPa。。

在另一个优选的实施方式中，在步骤(ii)中，经微旋流分离器初步净化后，流程煤气化黑水的固体悬浮物含量降至800mg/L以下。

在另一个优选的实施方式中，在步骤(iii)中，经沸腾床分离器深度净化后，流程煤气化黑水的固体悬浮物含量降至20mg/L以下。

在另一个优选的实施方式中，在步骤(v)中，对沸腾床分离器的分离媒质进行再生，释放其过滤截留的微细固体颗粒，并随再生用水从沸腾床分离器侧壁近顶部排污口送至缓冲沉降罐；旋流分离器底流口浊液同样送至缓冲沉降罐，进行静置沉降后去后续浓缩系统作进一步脱水处理。

一方面，本公开提供了一种短流程煤气化黑水净化装置，该装置包括：

喷射闪蒸分离器，用于进行步骤(i)短流程煤气化黑水进入喷射闪蒸分离器进行闪蒸处理，使短流程煤气化黑水中部分有害气体解析分离，去往气体处理系统；

与喷射闪蒸分离器连接的微旋流分离器，用于进行步骤(ii)将将经喷射闪蒸处理后的短流程煤气化黑水送至微旋流分离器进行初步离心分离，以脱除短流程煤气化黑水中较大粒径的固体颗粒物；

与微旋流分离器连接的沸腾床分离器，用于进行步骤(iii)将经微旋流分离器初步净化后的短流程煤气化黑水送至沸腾床分离器进行二次净化，以深度脱除短流程煤气化黑水中的微细颗粒物；以及

与沸腾床分离器连接的除氧器，用于进行步骤(iv)将经沸腾床分离器深度净化后的短流程煤气化黑水送至除氧器脱氧，与外用高温蒸汽直接接触换热，处理后的低压黑水经过加压成为高压黑水，再经过喷射闪蒸分离器气相出口的高压气体加热后送往煤气化工段循环使用。

在一个优选的实施方式中，该装置还包括同时与微旋流分离器和沸腾床分离器连接的缓冲沉降罐，用于对沸腾床分离器的分离媒质再生时释放的其过滤截留的微细固体颗粒和旋流分离器底流口浊液进行静置沉降。

在另一个优选的实施方式中，所述喷射闪蒸分离器为卧式或立式布置，其进口包括至少一个喷射闪蒸芯管，喷射闪蒸芯管喷射口处设有对应的液体分布器；喷射闪蒸分离器气相出口处设有丝网除沫器，用于去除解析气体中携带的液体。

在另一个优选的实施方式中，所述微旋流分离器内部并联布置公称直径为25mm的微旋流芯管，其对短流程煤气化黑水中固体颗粒物分离精度高达5μm；所述微旋流分离器为连续操作，当分离效果明显变差时，清洗或更换旋流器芯管。

在另一个优选的实施方式中，所述沸腾床分离器实现传统的床层深层过滤与分离媒质于沸腾床分离器内部再生技术的结合，顶部设有旋流三相分离器以强化颗粒再生效果；所述沸腾床分离器为间歇操作，配套自动控制系统，在过滤压降达到设定值时，手动或自动切换至再生状态，进行分离媒质的清洗再生。

有益效果：

1)本发明的方法将单级喷射闪蒸脱气、旋流分离和沸腾床分离方法组合使用，弥补了现有三级闪蒸、沉降方法对煤气化黑水中的微细颗粒物分离效率不足且分离流程复杂的问题；同时旋流分离和沸腾床分离的组合除固工艺，弥补了单独使用微旋流器对气化黑水中的微细颗粒物分离效率不足的问题，同时有效延长了沸腾床分离器的单次运行周期，两种分离方法相互补充，可有效解决现有气化黑水深度净化难题。

2)本发明的方法利用喷射闪蒸去除气化黑水中的有害气体，再利用微旋流分离器的离心作用对气化黑水中固体颗粒实现初步分离，后续利用沸腾床分离器中的颗粒床分离媒质对黑水中微细颗粒的筛分、拦截、吸附等作用，使水中的悬浮物含量随滤层深度逐渐降低，达到深度脱固的目的，相比于膜过滤和精密过滤，该方法设备简单，投资少，能耗低，分离媒质易再生，连续运行周期长，维护费用低。

3)本发明的方法利用微旋流分离器对气化黑水中颗粒物进行初步连续分离；利用沸腾床方法对气化黑水中颗粒物进行高精高效的间歇分离，沸腾床分离器再生时，通过顶部旋流三相分离器的旋流剪切作用强化媒质再生效果，适用于煤气化黑水的深度净化。

附图说明

附图是用以提供对本公开的进一步理解的，它只是构成本说明书的一部分以进一步解释本公开，并不构成对本公开的限制。

图1是根据本公开的一个优选实施方式的短流程煤气化黑水净化方法总体工艺流程示意图。

图2是根据本公开的一个优选实施方式的短流程煤气化黑水深度净化分离系统工艺流程示意图。

图3是根据本公开的一个优选实施方式的沸腾床分离器设备简图。

具体实施方式

本申请的发明人经过广泛而深入的研究后发现，对煤气化黑水这类流量大、固含量较高且夹带微细颗粒粒径小(通常为0.5-100μm)的易堵塞难稳定运行的处理体系，最有效、最低成本的方法是采用微旋流分离器分离，相比于普通旋流器，目前国际水准，其一般可去除5μm以上的微细颗粒物，但是对于5μm以下的极细颗粒去除效果一般；沸腾床分离方法对气化黑水中极细颗粒物的分离效率较高，分离精度达亚微米级，可改善微旋流分离器对于气化黑水中5μm以下的极细颗粒分离效果不佳的问题。为彻底解决气化黑水中颗粒物粒径小，处理难度大的问题，发明了短流程煤气化黑水净化装置对气化黑水悬浮物深度净化的工艺流程，弥补了现有三级闪蒸、沉降方法对煤气化黑水中的微细颗粒物分离效率不足且分离流程复杂的问题，同时旋流分离和沸腾床分离的组合工艺弥补了单独使用微旋流器对气化灰水中的微细颗粒物分离效率不足的问题，并有效延长了沸腾床分离器的单次运行周期，实现了气化黑水中纳微米级颗粒物的深度脱除和水的循环利用，可有效减少现有黑水处理流程中废水外排量和新鲜水补充。

本发明的技术构思如下：

煤气化黑水先进入喷射闪蒸分离器脱除气化黑水中的有害气体，再经喷射闪蒸分离器液相出口进入微旋流分离器，对气化黑水进行初步离心分离，脱除黑水中较大粒径的固体颗粒物；微旋流器溢流口清液后续送至沸腾床分离系统进行深度净化，脱除黑水中剩余的微细固体颗粒物后送至脱氧器除氧后返回煤气化工段循环使用；沸腾床分离器运行一段时间至压差为0.3MPa后，通过回用黑水和氮气混合后反向进料对分离媒质进行再生，释放其过滤截留的微细固体颗粒，并随再生用水从沸腾床侧壁近顶部排污口送至沉降缓冲罐，旋流分离器底流口浊液同样送至沉降缓冲罐，进行沉降后去后续浓缩系统作进一步脱水处理。该方法实现了气化黑水中纳微米级颗粒物的深度脱除和水的循环利用，出水悬浮物浓度降至20mg/L以下，可有效减少现有黑水处理流程中废水外排量和新鲜水补充。

在本公开的第一方面，提供了一种短流程煤气化黑水净化方法，该方法包括以下步骤：

(i)将煤气化工艺在合成气激冷以及初步净化过程中产生的大量高温含渣黑水先送入喷射闪蒸分离器进行闪蒸处理，使煤气化黑水中部分有害气体解析分离，最终去往气体处理系统；

(ii)将经喷射闪蒸处理后的煤气化黑水经喷射闪蒸分离器液相出口送至微旋流分离系统，通过微旋流分离器对气化黑水进行初步离心分离处理，以脱除气化黑水中较大粒径的固体颗粒物；

(iii)经微旋流分离系统初步净化后的气化黑水再送至沸腾床分离系统进行二次净化，以深度脱除气化黑水中的微细颗粒物；

(iv)经沸腾床净化后的气化黑水送至除氧器脱氧，与外用高温蒸汽直接接触换热，处理后的低压黑水经过加压成为高压黑水，再经过喷射闪蒸分离器气相出口的高压气体加热后送往煤气化工段循环使用；以及

(v)沸腾床分离器运行一段时间至压差为0.3MPa后，通过回用黑水和氮气混合后反向进料对分离媒质进行再生，释放其过滤截留的微细固体颗粒，并随再生用水从沸腾床侧壁近顶部排污口送至缓冲沉降罐，微旋流分离器底流口浊液同样送至缓冲沉降罐，进行静置沉降后去后续浓缩系统作进一步脱水处理。

在本公开中，所述气化黑水的工作温度为200～250℃，固体悬浮物含量为1～10g/L，固体颗粒的平均粒径为0.5～100μm。

在本公开中，所述喷射闪蒸分离器对气化黑水中溶解的气相进行分离，其中压降不大于0.01MPa。

在本公开中，在经过步骤(ii)中的微旋流分离器分离后，气化黑水中的固体悬浮物含量降至800mg/L以下。

在本公开中，在经过步骤(iii)中的沸腾床分离器深度净化后，气化黑水中的固体悬浮物含量降至20mg/L以下。

在本公开中，所述微旋流分离器为连续操作，当分离效果明显变差时，清洗或更换旋流器芯管；所述沸腾床分离器为间歇操作，运行至设定压差时，手动或自动切换至再生工况，回用黑水从沸腾床分离器底部通入并同时通入氮气或蒸汽使分离媒质充分流化至沸腾状态，对其进行清洗再生。

在本公开的第二方面，提供了一种短流程煤气化黑水净化装置，该装置包括：

卧式或立式布置的喷射闪蒸分离器，用以使气化黑水中部分有害气体解析，同时对蒸发气体进行热量回收；

与喷射闪蒸分离器液相出口连接的微旋流分离器，用于对气化黑水进行初步净化处理，以去除气化黑水中较大粒径的固体颗粒物；

与微旋流分离器溢流口连接的沸腾床分离器，用于处理经微旋流器初步净化后的气化黑水，以深度去除气化黑水中剩余的微细颗粒物；

与沸腾床分离器连接的除氧器，用于对经沸腾床分离器深度净化后的短流程煤气化黑水脱氧，与外用高温蒸汽直接接触换热，处理后的低压黑水经过加压成为高压黑水，再经过喷射闪蒸分离器气相出口的高压气体加热后送往煤气化工段循环使用；以及

与沸腾床分离器排污口和微旋流分离器底流口连接的缓冲沉降罐，用于对沸腾床再生液和微旋流分离器底流口浊液进行缓冲沉降，继而去往后续固体浓缩系统。

在本公开中，所述喷射闪蒸分离器进口包括至少一个喷射闪蒸芯管，喷射闪蒸芯管喷射口处设有对应的液体分布器；喷射闪蒸分离器气相出口处设有丝网除沫器，用于去除解析气体中携带的液体。

在本公开中，所述微旋流分离器不同于普通旋流器，其内部并联布置公称直径为25mm的微旋流芯管，对气化黑水中固体颗粒物的分离精度高达5μm。

在本公开中，所述沸腾床分离器实现传统的床层深层过滤与分离媒质于分离器内部再生技术的结合，顶部设有旋流三相分离器可强化颗粒再生效果，且沸腾床配套自动控制系统，在过滤压降达到设定值时，可自动切换至再生状态，进行分离媒质的清洗再生。

以下参看附图。

图1是根据本公开的一个优选实施方式的短流程煤气化黑水净化方法总体工艺流程示意图。如图1所示，煤粉和氧在气化炉上部气化室1-1中进行煤气化过程，合成气经气化炉下部激冷室1-2和洗涤塔初步净化过程产生的含渣黑水首先进入喷射闪蒸分离器1-3，喷射闪蒸分离器1-3进口处设有多个径向均布安装的喷射闪蒸芯管1-3-1，可使液体流速增大1-20倍，每个喷射闪蒸芯管1-3-1喷射口处连有相应的液体分布器1-3-2，可使进口液体分布均匀，则气化黑水在喷射闪蒸分离器1-3中分离析出溶解的有害气体，有害气体经喷射闪蒸分离器1-3气相出口处设置的丝网除沫器1-3-3去除携带的液体后去往后续气体处理系统；气化黑水经喷射闪蒸分离器1-3液相出口送至微旋流分离器1-4，通过微旋流分离器1-4对气化黑水进行初步离心分离处理，脱除黑水中较大粒径的固体颗粒物；经微旋流分离器1-4初步净化后的气化黑水从微旋流分离器1-4溢流口送至沸腾床分离器1-5进行深度净化，脱除黑水中剩余的微细固体颗粒，经深度净化后的气化黑水从沸腾床分离器1-5底部出口送至除氧器1-6加热脱氧，与外用高温蒸汽直接接触换热，处理后的低压黑水经过加压成为高压黑水，再经喷射闪蒸分离器1-3气相出口排出的高温有害气体加热后送往煤气化工段循环使用；沸腾床分离器1-5运行一段时间至压差为0.3MPa后，通过回用黑水和氮气混合后从反向进料对分离媒质进行再生，释放其吸附截留的微细颗粒物，并随再生用水从沸腾床分离器1-5侧壁近顶部排污口送至缓冲沉降罐1-7；微旋流分离器1-4连续运行，底流口浊液同样送至缓冲沉降罐1-7，进行沉降后去后续浓缩系统作进一步脱水处理。

图2是根据本公开的一个优选实施方式的短流程煤气化黑水深度净化分离系统工艺流程示意图。如图2所示，微旋流分离系统可由多台(共m台)旋流分离器并联操作，正常运行时气化黑水由微旋流分离器的进口阀2-1进料，经旋流分离器对气化黑水进行初步净化处理后，旋流分离器溢流口清液由溢流口阀2-2送至可多台(共n台)并联的沸腾床分离器进行深度净化，以脱除黑水中剩余的微细固体颗粒；气化黑水清液由沸腾床分离器底部出口送至除氧器加热脱氧等操作后送往煤气化工段循环使用；旋流分离器连续运行，底流口浊液由底流口阀2-3送至缓冲沉降罐(再生缓冲罐)；沸腾床分离器连续运行至压差上升到0.3MPa时，设备轮流切换至反冲洗操作；反冲洗时，关闭设备进口阀2-4和出口阀2-5，打开排污阀2-6、排气阀2-7，同时打开氮气/蒸汽入口阀2-8和反洗阀2-9，通入回用黑水和氮气/蒸汽使分离器中颗粒床变为沸腾状，释放颗粒床中拦截和吸附的污染物，实现分离媒质的再生；再生出的污染物浆液由排污口排出，送至缓冲沉降罐进行沉降分离，缓冲沉降罐下层颗粒物浆液经排污泵送至浓缩单元作进一步脱水处理；沸腾床分离器再生废气由排气阀排出至缓冲沉降罐，经内部的旋流脱液罐脱除其中的水分，混合废气去往废气处理单元。

图3是根据本公开的一个优选实施方式的沸腾床分离器设备简图。如图3所示，沸腾床分离器主要分为设备壳体3-1、颗粒床3-2、分隔板3-3、水帽3-4、进料分配器3-5、防涡器3-6、旋流三相分离器3-7等部分；正常运行时，微旋流分离器溢流口排出液由沸腾床分离器顶部入口管进入设备，经进料分配器3-5送至颗粒床层，经颗粒床分离后，气化黑水通过分隔板3-3上的水帽3-4，经防涡器3-6后由底部出口送至除氧器；设备切换至反冲洗操作后，回用黑水改由底部进料，同时混入氮气，由下向上穿过颗粒床层，使床层呈沸腾状，释放分离媒质间的微细颗粒物，使媒质清洗再生；含分离媒质和污染物的再生液经顶部旋流三相分离器3-7，使媒质颗粒在旋流场内洗涤，强化媒质再生，同时回收媒质颗粒，污染物随液相由设备侧面排污口排出，氮气由顶部排气口排出。

下面结合具体的实施例进一步阐述本发明。但是，应该明白，这些实施例仅用于说明本发明而不构成对本发明范围的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另有说明，所有的百分比和份数按重量计。

在一个180万吨/年煤气化制甲醇工艺的气化黑水处理过程中，按照本发明的方法，采用喷射闪蒸-旋流分离-沸腾床分离短流程分离组合型装置，用以对含有微细颗粒物的气化黑水进行净化，达到对气化黑水中的颗粒物高效分离的目的。

1.物料性质及相关参数

煤气化黑水为液固两相混合物，水中含有微细颗粒物；悬浮物含量为6000mg/L。

2.气化黑水净化装置

气化黑水净化装置为喷射闪蒸、旋流分离和沸腾床分离的串联装置。微旋流器芯管公称直径为25mm，内部共分为三个腔体，由外到内分别为溢流腔、进口腔和底流腔，旋流管安插在进口腔体中。含微细颗粒物的气化黑水由底部管道进入微旋流器进口腔体，均匀分配到多根旋流管中，经旋流管分离后，清相汇入溢流腔，浓相汇入底流腔。溢流腔和进口腔底部设有排污口便于设备定期排污清理，以防止设备管路堵塞，保证设备长周期连续运行。旋流管采用斜倒装形式，有效地避免了装置停工时固体颗粒在底流沉积造成的旋流管堵塞。沸腾床分离器直径为300mm，高度为1500mm，顶部安装旋流三相分离器，分离媒质为粒径1～2mm的颗粒状分离媒质，床层高度为1300mm，单台过滤器处理量为1m

3.实施过程

高温含渣黑水首先进入喷射闪蒸分离器进行闪蒸处理，使煤气化黑水中部分有害气体解析，经闪蒸处理后的煤气化黑水送至微旋流器，通过微旋流器对气化黑水进行初步离心分离处理，脱除黑水中较大粒径的固体颗粒；经微旋流分离系统初步净化后的气化黑水再送至沸腾床分离器进行深度净化，脱除黑水中剩余的微细固体颗粒；经深度净化后的气化黑水送至后续处理工段。沸腾床分离器运行一段时间至压差为0.3MPa后，通过回用黑水和氮气混合后反向进料对分离媒质进行再生，释放其过滤截留的微细固体颗粒，并随再生用水从沸腾床侧壁近顶部排污口送至缓冲沉降罐，微旋流分离器底流口浊液同样送至缓冲沉降罐，进行沉降后去后续浓缩系统作进一步脱水处理。

4.结果分析：

通过短流程煤气化黑水净化工艺，气化黑水经微旋流分离器分离后，悬浮物含量由6000mg/L降至753mg/L，微细颗粒物平均粒径为14μm；再经沸腾床分离器对气化黑水中剩余固体颗粒物深度脱除后，悬浮物含量降至20mg/L以下，微细颗粒物平均粒径降至1μm，测试期间经过1000小时连续运行及沸腾床分离器50次反冲洗再生操作后仍能保持初始分离效果，分离效率远超90％。

上述所列的实施例仅仅是本公开的较佳实施例，并非用来限定本公开的实施范围。即凡依据本申请专利范围的内容所作的等效变化和修饰，都应为本公开的技术范畴。

在本公开提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本公开的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本公开作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。