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