TW564184B - Apparatus and method for use in removing solids from a liquid - Google Patents

Description

564184 ⑴ 玖、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、内 已經使用高壓高…系統來部份氧化碳氮化早:) 以收回有用的副產品或能源，燃料可與水摻和形成 進給料而連同一含4 β 、田*。 各虱c體及一溫度調節劑進給至一 化氣化器的反應區。 切乳 在給 給物與 至氣化 燃料係 除任何 此處 預定係 物材料 可燃性 化合物 疋的進給料組成物及物 、 · 4⑽叩文咐驾 尺此口 。一般而言，固態的碳氫化合物燃料在進鲜 器之前不需以油或水液化，液態及氣態碳氫化合物 可適於直接進給至氣化n ’⑯亦可進行預處理以移 可能出現在進給物中之雜質。 用於描述各種適合進給料的，，液態碳氫化合物燃料 包括可泵送式液態碳氫化合物材料及固態碳氫化合 的可泵送式液態漿體、及其混合物。實際上，任何 含碳液態有機物質或其漿體皆可包括在”液態碳最 的定義内’譬如具有固態碳氫化合物燃料的可泵送 式水體液悲燃料進給料、充氧碳氫化合物有機物質、及 其此口物。氣態碳氫化合物燃料亦可單獨或連同液態碳氫 化合物燃料在部份氧化氣化器中燃燒。 較佳在一自由流動未填壓非觸媒性氣體產生器中進行部 份氧化反應，在高溫與高壓條件下，約98%至99,9%的碳氫 化合物進給料可轉換成一種含有一氧化碳及氫的合成氣體 ’亦稱為合成氣體或syngas。亦少量形成二氧化碳及水。 進一步使用水作為淬火水將合成氣體淬火，亦使用此淬 火水從合成氣體擦洗顆粒物並冷卻及/或傳送諸如灰燼及/ 564184 (2) I發明說明續頁 或、溶渣等顆粒廢料固態物離開氣化器。為了節省水，氣化 單元重覆使用大部份的淬火水，通常以水性流放物、盥洗 水（grey water)、沖棄廢水或喷流連續移除一部份的水，以 防止固態物及不良溶解固態物過度地累積。 氣化系統排出的盥洗水具有相當複雜的組成物，此水可 包含氣化物、銨鹽、及諸如硫化物與氰化物等其他潛在有 害環境的溶解物質。因此，來自氣化系統的排放物廢水若 不經處理及移除固態物將無法排放至環境。 盟洗水噴流從氣化系統排出並用化學物處理以沈澱盥 洗水中的雜質，譬如可添加硫酸鐵（FeS〇4)以產生氫氧化鐵 絮政物（Fe(OH)2)藉以移除任何硫化物、氰化物及顆粒物。 通#在一組合快速混合反應器及固態物沈澱器中達成此 程序，將化學物添加至快速混合反應器並在此處與盥洗水 混合，快速混合反應器的流放物係送到固態物沈澱器並在 此處瓖任何沈厥的固態物及顆粒物沈澱出盥洗水。移除固 悲物之後’盥洗水可進行銨剝除、生物處理或蒸發以產生 一商業銷售用的乾鹽及一蒸餾水，此水隨後可回收至氣化 淬火程序以消除工廠的任何廢水排放。 首先參照圖1顯示一常見的習知技藝固態物沈澱器，含 有固悲物的水係經由管線24進入固態物沈澱器3〇的凝結 室26，凝結室26由固態物沈澱器3〇中的一圓壁28界定。凝 結室26中，可讓水中的固態物及沈澱物落出溶液外，固態 物落到固悲物沈澱30的圓錐形底部32，在此處將其經由 管線34移除並送到一過濾壓機（未圖示 564184 _ (3) 發明說明續頁 一般而言，無固態物的水（亦稱為淨化水）係經由管線36 離開固態物沈澱器30頂部。離開沈澱器之後，淨化水送到 一下游處理單元（通常為未圖示的鹼化反應器）作進一步 處理。 已觀察到在習知技藝的凝結室中，入口流樣式呈現倒圓 錐形。參照圖4，對於凝結室26的習知技藝入口 24係在凝 結室26中間處進入，且由進入的盥洗水構成倒圓錐25。沿 著倒圓錐的死區27中發生極少混合，因此需要研發一種可 利用凝結室内的完整空間進行混合及固態物凝結/絮凝製 造之固態物沈澱器。 發明概述 本發明有關於一種用於自液體移除固態物之固態物沈 澱器的新設計，此種新的固態物沈澱器設計係包括一液體 入口裝置以將固態物沈澱器之進給物喷射入固態物沈澱 器的一内凝結室内。液體入口裝置可引導進給物流使得進 給物在凝結室内以一圓形樣式流動，凝結室亦具有造成進 給物反射之一部份關閉的底部，以在凝結室内提供額外混 合。 示範性實施例的描述 本發明的固態物沈澱器有關於一種固態物沈澱器之新 設計，所提出的設計很簡單且可有效地沈澱固態物。參照 圖2，其中顯示改良的固態物沈澱器130，沈澱器130具有一 外包圍件，此外包圍件較佳呈現一上圓柱部131及一下圓 錐部132的形式。一種諸如經處理的盥洗水等含有固態物 (4) (4) 發明說明續頁 、夜體係&過管線124並行經噴嘴125進入凝結室⑶内。入 口斤⑵與凝結室126的半徑呈切線，較佳將入口125放置於鄰 中=至126的上端，並因為具有一切線定向而不面對室 二’如此將在凝結室126中生成—圓形流動樣式而可利 結室126中的所有空間。參照圖3,凝結室126中的切線 ^ 係生成圓形流動樣式1 3 5。較佳，入口噴嘴125位置 二郝近於凝結室126的外壁128。 圖式顯不單一入口，但應瞭解可使用進入凝結室126的 夕入口’只要多個入口在凝結室126内如圖3所示產生一 圓$机動即可。譬如，一個具有位於沈澱器内側或外側的 配送歧管之入口係具有數個入口梢部，亦可使用此技藝 中習知提供多個入口梢部之其他多個入口裝置。 再參照圖2，凝結室126較佳由一個位於固態物沈澱器130 的上圓柱部内之圓壁128所界定，本發明的凝結室126亦配 備有位於凝結室126下端處之一部份關閉的殘渣底部129， 部份關閉的殘渣底部129較佳係包含一向下斜壁，壁的較 佳斜率大約低於水平15度角，圓形流與部份關閉的殘渣底 部129之組合係造成圓形流產生反射，導致凝結室126的部 份混合。這將具有緩慢混合反應器之效果，藉以促進快速 混合反應器（未示）產生的絮凝物成長。某些習知技藝的安 裝方式中，將一緩慢的混合反應器放置在一上游快速混合 反應器與固態物沈澱器之間，本發明不再需要習知技藝應 用中之此種單元。 凝結室126中，可讓含有固態物並在水中沈澱之淨裝產 564184 (5) 發明說明續頁 生沈殿並落出溶液外。因為圓形流以及使用部份關閉的殘 渣底部129，凝結的絮凝物將長大並更快沈澱而改善淨化 水的清淨度。固態物落到固態物沈殿器130的下圓錐部132 ’並經由較佳位於固態物沈澱器13〇的最下部之淳漿出口 管線134予以移除且泵送至過濾器或一過濾壓機（未圖示） 。經由管線134移除之一部份的濘漿/絮凝物亦可能依需要 回到固態物沈澱器的進給物，以在需要或希望有此額外絮 凝物生成時促進額外的絮凝物形成。一般而言，不含固態 物的水（亦稱為淨化水）係通過徑向位於凝結室與固態物 沈澱器130的外包圍件之間的複數個液體出口裝置而經由 管線136離開固態物沈澱器13〇頂部。 觀察到在習知技藝的凝結室中，入口流動樣式呈現倒圓 錐形’參照圖4，對於凝結室26之習知技藝入口 24係在凝 結室26中間處進入，且藉由進入盥洗水構成倒圓錐25。沿 著倒圓錐的死區27中發生極少混合。藉由如同本發明般地 產生與凝結室半徑呈切線之單一或多個入口，凝結室126 中的所有空間皆為混合之用。 熟悉此技藝者應瞭解本發明涵蓋一種裝置，此裝置包含 一外包圍件；一凝結室，其具有一上端及一下端，凝結室 位於外包圍件内；一濘漿出口裝置，其位於外包圍件上； 複數個液體出口裝置，其徑向位於凝結室與外壁之間；及 複數個入口裴置，其位於凝結室内，複數個入口裝置能夠 對於凝結室半徑以一切線方向將一流導過複數個入口裝 置。 564184 (6) 發明說明續頁 外包: 口裝置 的上圓 藉由一 15度。 本發 物的液 入凝結 液體進 移除液 的液體 部份關 包含一 雖然 此技藝 明之概 修改皆 然將較 王里，亦 器系統 明的裝j 圖1顯 圖2顯 圍件可包含一上圓柱部及一下圓錐部，其中濘漿出 係位於外壁之下圓錐部的最下部，且凝結室與裝置 枉部呈同心狀定位。較佳，凝結室的開放下端最佳 向下斜壁部份地關閉，向下斜角較佳低於水平大約 最後，流向裝置較佳與凝結室的上端相鄰。 明進一步包含一種方法，此方法包含：一含有固態 體進給物係饋送入一沈澱器的—凝結室内，使得進 室的流動#μ結室的半徑呈切、線狀；可讓固態物從 給物產生分離；從沈澱器移除固態物；及從沈澱器 體。此方法可進-步包含：將凝結室中含有固態物 進給物加以反射，其中反射作用係由凝結室中之一 閉的殘渣底部所造成。較佳’部份關閉的殘渣底部 向下斜壁，向下斜壁的角度約低於水平15度。 已就較佳實施例來描述本發明的裝置及方法，熟系 者瞭解此處所描述的程序可作變更而不脫離本發 念與範圍。熟悉此技藝者所瞭解的所有此等取代及 視為本發明的範圍與概念内。特定言之，應瞭解雖 佳貫施例描述為來自氣化程序的盟洗水之_種产 可對於使用一整合式快速混合反應器/固態物沈殿 或其變化之任何類型的固態物移除系統採用本發 I及方法。 圖式簡單說明 示一常見的習知技藝固態物沈澱器。 示一改良的固態物沈澱器。 -10- 564184 ⑺ 發明說明續頁 圖3顯示本發明之改良的固態物沈澱器的入口流動路 徑。 圖4顯示一習知技藝的固態物沈殿器的入口流動路徑。 元件符號對照表 24 習 知 技 藝 的 入口 25 倒 圓 錐 26, 126 凝 結 室 27 死 區 28, 128 圓 壁 30, 130 固 態 物 沈 澱 器 32 圓 錐 形 底 部 34, 36， 124， 136 管 線 125 入 口 噴 嘴 129 殘 渣 底 部 13 1 上 圓 柱 部 132 下 圓 錐 部 134 濘 漿 出 α 管 線 135 圓 形 流 動 樣 式

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Claims (1)

1. 564184 拾、申請專利範圍 1. 一種用於從一液體移除固態物之裝置，包含： 一外包圍件； 一凝結室，其具有一上端及一開放下端，該凝結室位 於該外包圍件内； 一濘漿出口裝置，其位於該外包圍件上； 複數個液體出口裝置，該等複數個液體出口裝置徑向 位於該凝結室與該外壁之間；及 複數個入口裝置，其位於該凝結室内，該等複數個入 口裝置能夠以與該凝結室半徑的一切線方向將一流導過 該等複數個入口裝置。 2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該外包圍件包含一上 圓柱部及一下圓錐部。 3. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該濘漿出口裝置位於 該外壁的下圓錐部之最下部。 4. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該凝結室被配置與該 裝置的上圓柱部呈同心之位置。 5. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該凝結室的開放下端 為部份關閉。 6. 如申請專利範圍第5項之裝置，其中該凝結室被一向下斜 壁部份地關閉。 7. 如申請專利範圍第6項之裝置，其中該向下斜壁約低於水 平15度角呈現傾斜。 8. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該流向裝置係鄰近 564184 申請專利範圍續頁 該凝結室的上端。 9. 一種用於從一液體移除固態物方法，包含： 將一含有固態物的液體進給物係進給至一沈澱器的一 凝結室内，使得進入該凝結室的流與該凝結室的半徑呈 切線狀， 讓該等固態物自該液體進給物分離； 自該沈澱器移除該等固態物；及 自該沈澱器移除該液體。 10. 如申請專利範圍第9項之方法，進一步包含反射該凝結室 中之含有固態物的液體進給物。 11. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該反射作用係由該 凝結室中之一部份關閉的殘渣底部所造成。 12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該部份關閉的殘渣 底部包含一向下斜壁。 13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該向下斜壁約低於 水平15度角呈現傾斜。