洗涤塔及具有该洗涤塔的煤气净化除尘系统 |
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| 申请号 | CN201410705680.7 | 申请日 | 2014-11-28 | 公开(公告)号 | CN104479761A | 公开(公告)日 | 2015-04-01 |
| 申请人 | 新奥科技发展有限公司; | 发明人 | 郑征; 汪国庆; 周三; 景旭亮; 张正旺; | ||||
| 摘要 | 本 发明 实施例 提供了一种洗涤塔及具有该洗涤塔的 煤 气 净化 除尘系统，属于煤 气化 技术领域，能够有效降低煤气中的半焦夹带量，还能够进一步去除煤气中的 氨 、硫化物等杂质气体，提高最终收集到的煤气的品质。所述洗涤塔包括洗涤塔主体，其中，所述洗涤塔主体中上部设有 挡板 装置，所述挡板装置上设有用于气体排出的通道；所述挡板装置下方设有喷淋装置，所述喷淋装置的喷淋区域与所述通道在垂直方向上相对应。本发明可用于 煤气化 后续净化除尘过程。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种洗涤塔，包括洗涤塔主体，其特征在于，所述洗涤塔主体中上部设有挡板装置，所述挡板装置上设有用于气体排出的通道； |
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| 说明书全文 | 洗涤塔及具有该洗涤塔的煤气净化除尘系统技术领域背景技术[0002] 我国是一个煤炭资源丰富的国家，拥有将近80％的烟煤和褐煤，实现这些煤炭资源的高效和全价开发利用就尤为重要。现阶段，煤资源高效利用主要是通过煤气化或热解过程实现的。在煤气化或热解工艺中，原料煤通常在高温炉中发生反应，产生的粗煤气中会含有大量粉尘(比如半焦)、油蒸汽以及杂质气体如H2S和NH3等。为了获得洁净煤气、并尽可能多的得到高收率、高质量的油品，必须对粗煤气进行净化处理。 [0003] 现有的煤气化或热解工艺中，通常通过旋风分离器和陶瓷过滤器对粗煤气中的半焦等粉尘进行分离，分离后的煤气进入洗涤塔进行洗涤，以进一步除去煤气中的细小颗粒。这种分离方法虽然有一定的效果，但由于加氢气化的煤粉粒径过细，旋风分离器无法对其进行有效分离，导致陶瓷过滤器负荷增加，使得进入洗涤塔的煤气中仍夹带有较高的小粒径半焦，而现有阶段的洗涤塔只通过水浴对煤气进行了简单的去杂处理，不能有效去除煤气中夹带的小粒径半焦，因而使得经洗涤塔净化后的煤气中仍具有较高的小粒径半焦的夹带量，而且简单的水洗过程也不能对煤气中杂质气体进行有效去除，影响了煤气的品质。 发明内容[0005] 为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案： [0006] 本发明提供一种洗涤塔，包括洗涤塔主体，洗涤塔主体中上部设有挡板装置，挡板装置上设有用于气体排出的通道； [0007] 挡板装置下方设有喷淋装置，喷淋装置的喷淋区域与通道在垂直方向上相对应。 [0008] 优选地，喷淋装置的喷淋面积与所述挡板装置的底面积之和大于等于所述洗涤塔主体的横截面积的4/5。 [0009] 在洗涤塔中，挡板装置包括设有通孔的环形挡板；或者 [0010] 挡板装置包括第一挡板和第二挡板，第一挡板与第二挡板相对交错设置；或者[0011] 挡板装置包括盘管。 [0012] 优选地，挡板装置设有用于容纳冷却介质的腔体。 [0013] 其中，挡板装置的腔体的厚度为所述洗涤塔主体高度的1/30～1/10。 [0014] 优选地，喷淋装置与挡板装置之间的间距小于等于所述洗涤塔主体高度的1/10。 [0015] 可选地，喷淋装置的喷淋头为单喷淋头或多喷淋头。 [0016] 优选地，洗涤塔主体的进气管的下部对接有管罩。 [0017] 本发明还提供一种煤气净化除尘系统，包括本发明所述的洗涤塔。 [0018] 具体地，煤气净化除尘系统具体还包括：依次与煤气化装置相连的旋风分离器、高温陶瓷过滤器、换热器，其中，换热器还与上述任一技术方案提供的洗涤塔相连。 [0019] 优选地，旋风分离器的外壁设有保温材料；和/或 [0020] 高温陶瓷过滤器的外壁和/或内壁设有保温材料。 [0021] 优选地，旋风分离器底部设有高压旋风锁斗，并且，高压旋风锁斗和高温陶瓷过滤器的底部共同设有灰斗锁斗。 [0022] 本发明实施例提供了一种洗涤塔及具有该洗涤塔的煤气净化除尘系统，粗煤气进入该洗涤塔后，首先进入洗涤塔内的水浴，在水浴中以气泡的方式上升至水面并进入水面上方的洗涤塔内部空间，继续上升过程中，喷淋装置对煤气进行喷淋并再次洗涤，从而进一步去除煤气中的半焦以及氨、硫化物等杂质；煤气由喷淋装置两侧继续上升并到达挡板装置，煤气中的半焦等固体颗粒与挡板装置发生碰撞并附着在挡板装置下表面或者落回至水浴，从而进一步去除煤气中的半焦等固体颗粒，净化后的气体由挡板装置的通道排出，这样，经多次净化后，有效地降低了煤气中的半焦夹带量，并且喷淋过程中还进一步对氨、硫化物等杂质气体进行了洗涤去除，从而收集到了具有较高品质的煤气。附图说明 [0023] 图1为本发明实施例提供的一种洗涤塔的结构示意图； [0024] 图2为沿图1中A-A线剖开后的挡板装置的剖视图； [0025] 图3为本发明实施例提供的另一种洗涤塔的结构示意图； [0026] 图4为本发明实施例提供的洗涤塔的另一种挡板装置的结构示意图； [0027] 图5为本发明实施例提供一种具有该洗涤塔的煤气净化除尘系统的结构示意图。 具体实施方式[0028] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。 [0029] 如图1所示，本发明实施例提供一种洗涤塔，包括洗涤塔主体51，洗涤塔主体51中上部设有挡板装置53，挡板装置53上设有用于气体排出的通道531； [0030] 挡板装置53下方设有喷淋装置52，喷淋装置52的喷淋区域与通道531在垂直方向上相对应。 [0031] 本发明实施例提供了一种洗涤塔，粗煤气进入该洗涤塔后，首先进入洗涤塔内的水浴，在水浴中以气泡的方式上升至水面并进入水面上方的洗涤塔内部空间，继续上升过程中，喷淋装置52对煤气进行喷淋并再次洗涤，从而进一步去除煤气中的半焦以及氨、硫化物等杂质；经喷淋后的煤气由喷淋装置52两侧继续上升并到达挡板装置53，煤气中的半焦等固体颗粒与挡板装置53发生碰撞并附着在挡板装置53下表面或者落回至水浴，从而进一步去除煤气中的半焦等固体颗粒，净化后的气体由挡板装置53的通道531排出，这样，经多次净化后，有效地降低了煤气中的半焦夹带量，并且喷淋过程中还进一步对氨、硫化物等杂质气体进行了洗涤去除，从而收集到了具有较高品质的煤气。 [0032] 需要说明的是，本发明实施例中所述的洗涤塔中，挡板装置53并不一定是严格意义上的“板”状结构，它可以是任何既能够使煤气中的固体颗粒与之发生碰撞而附着在挡板装置53下表面或者降落至水浴、同时还可让气体通过的装置，也就是说，该挡板装置53只要能够阻挡固体颗粒、并允许气体通过即可。 [0033] 具体地，如图1所示，挡板装置53可以为设有通孔531的环形挡板53，通孔531即上述所述的用于让气体排出的通道，环形挡板53的挡板部分对固体颗粒起到阻挡作用。其中，通孔531的开孔尺寸可以根据煤气处理量等实际情况具体确定，本发明对此不作详细描述。 [0034] 挡板装置53可以仅为一层板状结构，优选地，如图1和图2所示，挡板装置53还可以设有用于容纳冷却介质的腔体532，进一步地，如图2所示，该挡板装置53上还可以设有用于冷却介质进入腔体532的进口533以及用于冷却介质排出的出口534。 [0035] 进一步地，为了使挡板装置53可以达到足够低的温度，还可以将进口533、出口534与冷却介质的储存装置(未示出)相连，以供应冷却介质或循环冷却介质；或者与温控装置相连，以控制冷却介质的温度，以便提供低温的冷却介质。 [0036] 具体地，冷却介质可以是液体或气体，比如，液体可以是水、盐水、冰水混合物等，气体可以是二氧化碳，也就是说，该冷却介质具有很宽的选择范围，本发明对此不作限定，只要是具有一定比热容和热导率的介质均可。 [0037] 这样，冷却介质能够循环通过环形挡板53，当穿过喷淋装置52的煤气向上运动抵达环形挡板53下表面时，由于煤气中的油蒸汽沸点较低，其被低温的环形挡板53冷凝，形成液滴而降落至水浴中，有利于提高油品的收率。 [0038] 可以理解的是，上述挡板装置53也可以是其他形状，比如设有方形通孔的挡板，挡板上的通孔也不限于一个，比如还可以为两个或三个，本发明对此不作限定。 [0039] 如图3所示，挡板装置53还可以包括第一挡板538和第二挡板539，第一挡板538与第二挡板539相对交错设置。其中，第一挡板538与第二挡板539交错设置时二者之间的间隙531即为用于气体排出的通道531。这样，经喷淋后的煤气由喷淋装置52两侧上升至挡板装置53后，其中的固体颗粒与第一档板538和第二挡板539发生碰撞并降落至水浴中，而气体则改变方向由第一挡板538与第二挡板539交错的间隙531排出。 [0040] 为了使挡板装置53既能够对固体颗粒起到阻挡的作用，还能够确保可让气体通过，第一挡板538与第二挡板539可以是两个各自独立的挡板，二者在垂直方向上的投影可以如图3所示刚好与洗涤塔主体51的横截面相等，即二者在垂直方向上的投影既不重叠也不留有间隙；或者，第一挡板与第二挡板也可以在垂直方向上具有一定的重叠，那么，第一挡板538与第二挡板539交错设置时在垂直方向上的重叠部分要相对较小，这样，有利于使固体颗粒与上方的第一档板538发生碰撞后不会降落至下方的第二挡板539上，不会导致固体颗粒在下方的第二档板539上堆积。可选地，第一挡板538与第二挡板539也可以在垂直方向上的投影具有一定的间隙，即，二者在垂直方向上的投影面积可以小于洗涤塔主体51的横截面，本发明对此不作详细描述。 [0041] 另外，第一挡板538与第二挡板539也可以分别设有用于容纳冷却介质的腔体，进一步地，第一挡板538与第二挡板539上也还可以分别设有用于冷却介质进入腔体的进口以及用于冷却介质排出的出口，本发明对此不再详细描述。这样，冷却介质能够循环通过挡板装置53以冷却抵达挡板装置53下表面的煤气，使其中含有的油蒸汽冷凝，从而下落至水浴中。 [0042] 或者，如图4所示，挡板装置53还可以包括盘管。盘管在同一水平面上不断紧密缠绕，并在中心处留有用于气体排出的通道531，具体地，该挡板装置53可以看作是由盘管一圈圈环绕形成的环形板。当然，挡板装置53可以如图4所示由一根盘管环绕形成，也可以由两根或三根盘管环绕形成，本发明对此不作限定。 [0043] 另外，挡板装置53可以如图4所示在同一水平面上不断紧密缠绕形成，还可以在垂直方向上不断紧密缠绕形成，即其可以为螺旋状盘管，并且，该螺旋状盘管还优选可以为双螺旋盘管，比如可以由一根或两根盘管先盘旋向上继而盘旋向下形成的双螺旋盘管。 [0044] 另外，盘管的管腔532中可以容纳冷却介质，以使冷却介质在管腔532内自由流动。 [0045] 优选地，挡板装置可以为双螺旋盘管，冷却介质在管腔内先盘旋向上继而盘旋向下自由流动，从而延长对抵达挡板装置的油蒸汽的冷却时间，促进该油蒸汽冷凝效果。 [0046] 相应地，如图4所示，盘管的一端为进口533，以使冷却介质进入管腔532，另一端为出口534，以排出冷却介质，进口533和出口534同样也可以与冷却介质的储存装置或温控装置相连，本发明对此不作进一步限定。 [0047] 本发明实施例中，挡板装置的腔体具有一定的厚度，比如，如图1所示，挡板装置53的腔体532的厚度L优选可以为洗涤塔主体51高度的1/30～1/10，例如可以是1/30、 1/25、1/20、1/18、1/15、1/13、1/10。厚度较厚，有利于使腔体532可以容纳较大量的冷却介质，以使挡板装置53可以达到足够低的温度，以便能够使更多的油蒸汽发生冷凝形成液滴而降落至水浴；但厚度过大，会使得挡板装置的重量增加，需要洗涤塔主体51对挡板装置 53具有更高的承重能力，本发明实施例公开的腔体的厚度L既能够保证挡板装置53具有较强的冷凝作用，还能保证挡板装置53的重量在洗涤塔主体51的承重范围内。 [0048] 为了确保喷淋装置52与挡板装置53的协同作用，提高煤气净化效果，可以设置喷淋装置52的喷淋面积与挡板装置53的底面积之和大于等于洗涤塔主体的横截面积的4/5，例如可以是洗涤塔主体51的横截面积的4/5、5/6、6/7、7/8。具体地，挡板装置53的底面积是指挡板装置在垂直方向上的投影面积。 [0049] 这样，煤气经过喷淋装置52的喷淋作用后，由喷淋装置52的两侧向上运动，直至抵达挡板装置53，从而使煤气到达挡板装置53的底面时，其中的固体颗粒能够有效地与挡板装置53发生碰撞继而降落至水浴中、其中的油蒸汽冷凝为液滴后降落至水浴中。 [0050] 如图1所示，喷淋装置52与挡板装置53相隔一定的间距H设于洗涤塔主体51内部。该间距H可以小于等于洗涤塔主体51高度的1/10，例如1/11、1/12、1/13、1/14、1/15。 [0051] 这样，喷淋装置52与挡板装置53之间的间距H不会因过大而导致经喷淋后的煤气由喷淋装置52的两侧向上运动时，还未上升至挡板装置53就发生扩散而再度分散于喷淋装置52与挡板装置53之间的空间，使得煤气直接由挡板装置53的通道531排出，而不能与挡板装置53的底面发生碰撞。 [0052] 本发明实施例中的洗涤塔中，喷淋装置52的喷淋头可以为单喷淋头，如图1所示；也可以是多喷淋头，但不论是单喷淋头还是多喷淋头，优选使喷淋装置52的喷淋头与挡板装置53的通道531相对应，且最好使其喷淋区域以洗涤塔50的垂直中心线为中心向下喷淋，这样有利于均匀喷淋向上运动的煤气，使喷淋后的煤气对称地由喷淋装置52的两侧继续向上运动，确保煤气向上运动的方向，有利于使煤气中的固体颗粒有效地与挡板装置53发生碰撞。 [0053] 具体地，如果喷淋装置52的喷淋头是多喷淋头，这些多喷淋头最好设置在同一水平面上。若多喷淋头在不同水平面上交错设置，比如多个喷淋头在垂直方向上依次交错设置，可能会使煤气在喷淋过程中依次越过多个喷淋头，其最终喷淋后的运动方向可能会发生改变，导致煤气可能直接由挡板装置53的通道531排出，而未与挡板装置53发生碰撞。 [0054] 进一步地，喷淋装置52喷淋时的用水可以具有较低的温度，这样，在喷淋过程中，也可以使煤气中的一部分油蒸汽发生冷却，冷凝成液滴降回水浴，进一步提高了油品的收率。 [0055] 如图1和图3所示，洗涤塔的进气管54设于喷淋装置52的下方，进气管54的下部还可以对接有管罩55。管罩55的形状可以为圆台形，以延长煤气与洗涤塔中水浴的接触时间，并增加煤气与水浴之间的接触面积，充分地使更多杂质溶于水浴中，进而提高洗涤效果。 [0056] 可以理解的是，洗涤塔中部液位处还可以设有排管(未示出)，可以将分离后的、浮在水浴表面的油品通过此排管排出，进入下一步油水分离收集油品。 [0057] 在本发明实施例所提供的优选洗涤塔中，洗涤塔主体从下至上依次包括：对接在进气管的下部的圆台形管罩、喷淋装置、可以通冷却介质的环形挡板，从而使进入洗涤塔内部的煤气先后经过多次半焦等固体颗粒及氨、硫化物等杂质气体的去除过程，还能使油蒸汽得到冷凝，从而不仅大大降低了粗煤气半焦夹带量还提高了后系统油品的质量与收率。 [0058] 相应地，如图5所示，本发明实施例还提供一种煤气净化除尘系统，包括本发明实施例所述的任意一种洗涤塔50。 [0059] 本发明实施例提供了一种洗涤塔50，当粗煤气进入该洗涤塔50后，首先进入洗涤塔内的水浴，在水浴中以气泡的方式上升至水面并进入水面上方的洗涤塔50内部空间，继续上升过程中，喷淋装置52对煤气进行喷淋并再次洗涤，从而进一步去除煤气中的半焦以及氨、硫化物等杂质；经喷淋后的煤气由喷淋装置52两侧继续上升并到达挡板装置53，煤气中的半焦等固体颗粒与挡板装置53发生碰撞并附着在挡板装置53下表面或者落回水浴，从而进一步去除煤气中的半焦等固体颗粒，净化后的煤气由挡板装置53的通道531排出，这样，经多次净化后，有效地降低了煤气中的半焦夹带量，并且喷淋过程中还进一步对氨、硫化物等杂质气体进行了洗涤去除，从而收集到了具有较高品质的煤气。 [0060] 进一步地，如图5所示，煤气净化除尘系统还可以包括依次与煤气化装置10相连的旋风分离器20、高温陶瓷过滤器30、换热器40，其中，换热器40还与本发明实施例提供的任意一种洗涤塔50相连。 [0061] 煤粉在煤气化装置10中进行气化反应，生成的粗煤气中携带了大量的半焦；该粗煤气从煤气化装置10中排出后，首先经过旋风分离器20，以去除大粒径的半焦；然后进入高温陶瓷过滤器30，以除去大部分的小粒径的半焦和剩余部分的大粒径的半焦；从高温陶瓷过滤器30排出的煤气通过换热器40对煤气进行降温；降温后的煤气进入洗涤塔50，在洗涤塔50中依次经过水浴、喷淋装置52、挡板装置53的作用，进一步去除煤气中夹带的半焦、油品、杂质气体(如氨、硫化物)等，最终得到了半焦夹带量较少、氨、硫化物等杂质气体含量较少、较高品质的净化粗煤气。 [0062] 现有技术的煤气化或热解工艺中，通常先使粗煤气经过换热器降温，再通过旋风分离器和陶瓷过滤器对粗煤气中的半焦等固体颗粒进行分离。然而，半焦等固体颗粒在较低温度下容易发生黏结，造成气固分离的后系统如旋风分离器和陶瓷过滤器发生堵塞，而且半焦一般都具有多孔结构，亲油性很强，在较低温度时易于吸附粗煤气中的油品，从而降低了油品的回收率。 [0063] 而在本发明实施例所提供的净化除尘系统中，使粗煤气依次经过旋风分离器20和高温陶瓷过滤器30，以依次去除粗煤气中大粒径半焦和小粒径半焦，然后才经过换热器40使粗煤气降温，从而有效地避免了因半焦在低温下发生黏结而导致的后系统阻塞等问题，确保气固分离的后系统运行的稳定性，同时，先后经过旋风分离器20和高温陶瓷过滤器30对不同大小粒径的半焦分别去除，减小了高温陶瓷过滤器30的负荷，提高了工作效率，能够进一步增强对半焦的去除效果。 [0064] 也就是说，本发明实施例提供的煤气净化除尘系统是将典型的除尘设备按照旋风分离器、高温陶瓷过滤器、换热器以及洗涤塔的次序连接。通过这一顺序的连接，极大地降低了半焦夹带量，有利于提高后系统油品收率。此外，在粗煤气降温前进行半焦去除等除尘过程，有效克服因半焦冷却黏结造成的管路阻塞问题。 [0065] 而且，去除半焦并降温后的煤气进入本发明实施例提供的任意一种洗涤塔50中，在该洗涤塔50中，粗煤气首先由进气管54进入洗涤塔50内的水浴，在圆台形管罩55的作用下可延长煤气与水浴的接触时间，使更多的杂质溶于水浴中，随后煤气以气泡的方式上升至水面并进入水面上方的洗涤塔50内部空间，继续上升过程中，喷淋装置52对煤气进行喷淋并再次洗涤，从而进一步去除煤气中的半焦以及氨、硫化物等杂质；煤气由喷淋装置52两侧继续上升并到达挡板装置53，煤气中的半焦等固体颗粒与挡板装置53发生碰撞并附着在挡板装置53下表面或者落回至水浴，从而进一步去除煤气中的半焦等固体颗粒，净化后的气体由挡板装置53的通道531排出，这样，经多次净化后，有效地降低了煤气中的半焦夹带量，并且喷淋过程中还进一步对氨、硫化物等杂质气体进行了洗涤去除，从而收集到了具有较高品质的煤气。 [0066] 进一步地，本发明实施例提供的煤气净化除尘系统中，旋风分离器的外壁还可以设有保温材料；和/或高温陶瓷过滤器的外壁和/或内壁也可以设有保温材料。保温材料有利于使旋风分离器和高温陶瓷过滤器保持在一定的高温，防止由于半焦冷却发生黏结而造成这两个设备除尘效率降低。 [0067] 具体地，保温材料可以是任何适用于旋风分离器和高温陶瓷过滤器的、具有高蓄热性能的材料，本发明对此不作限定，本领域技术人员可根据实际情况进行选择。 [0068] 此外，高温陶瓷过滤器还可以实现间歇高压氮气反吹，以进一步防止半焦累积阻塞管路。 [0069] 如图5所示，旋风分离器20底部还可以设有高压旋风锁斗70，并且，高压旋风锁斗70和高温陶瓷过滤器30的底部还可以共同设有灰斗锁斗80。高压旋风锁斗70和灰斗锁斗80可以起到降温降压的作用，以使进入二者的灰渣冷却。在本发明实施例中，对灰斗锁斗的规格、材质、型号等不作具体限定，本领域技术人员可根据实际情况进行选择。 [0070] 可以理解的是，煤气化装置10的底部可以连接有排焦锁斗60，排焦锁斗60与灰斗锁斗的作用相同，因此，对于排焦锁斗60的规格、材质、型号等不作具体限定。 [0071] 同时，如图5所示，排焦锁斗60与灰斗锁斗80的下部可以与灰仓90相连，以收集大部分的产物半焦。 [0072] 为了更好说明本发明实施例提供的煤气净化除尘系统能够有效地净化粗煤气，降低煤气中半焦夹带量，下面以煤加氢气化为例进行详细说明。 [0073] 由于煤加氢气化反应产生的粉尘较细且夹带量较大，对该反应产生的粗煤气进行分离，能够有利地说明本发明实施例提供的煤气净化除尘系统净化粗煤气的能力。 [0074] 煤加氢气化在较高的压力(5～10MPa)、较高温度(700～1000℃)下进行，煤粉与H2在加氢气化装置中发生反应产生大量粗煤气、半焦和轻质油品；粗煤气以甲烷为主，轻质油品以苯、萘为主。由于半焦密度较小、粒径小，而油品沸点低，高温粗煤气中会携带有大量的半焦和油品蒸汽。为了得到净化后的粗煤气以及收集到半焦和高附加值的油品，同时充分利用过程中产生的热量，主要通过以下流程实现： [0075] 1)煤粉在煤气化装置10中进行煤加氢气化反应后，可以通过水或氢气激冷，并在煤气化装置10底部通过通有水的冷却盘管进一步冷却。该过程不仅可以使半焦降温湿润沉降在煤气化装置10底部，还可以抑制生成的油品高温加氢裂化，从而保证粗煤气中油品量的同时还降低了粗煤气中半焦夹带量。 [0076] 为了防止煤气化装置10中半焦因堆积过高被重新吹起进入气相，煤气化装置10底部还要定期向排焦锁斗60排焦。最后灰仓90中获得的半焦可以通过制氢工艺为加氢气化提供反应H2。 [0077] 2)粗煤气出煤气化装置10时携带了大量的半焦，半焦在较低温度下容易发生黏结，进而造成后系统堵塞。此外多孔的半焦具有很强的亲油性，较低温度时半焦会吸附油品，降低油品的回收量，增加回收油品的成本。因此粗煤气中携带的半焦必须除去。本发明实施例中，出煤气化装置10的粗煤气首先经过旋风分离器20，旋风分离器20可将粒径大于10μm的半焦除去。这一过程中，可以采用多级旋风分离器，以适应不同的煤粉粒度以及原料处理量，减轻后续的陶瓷过滤器30的除尘负荷，进而达到较好的除尘效果。 [0078] 旋风分离器20下部的高压旋风锁斗70也要及时排焦，以防止半焦在旋风分离器下部发生冷却黏结造成旋风分离器除尘效率变低。 [0079] 3)出旋风分离器20的粗煤气中剩余大部分的小粒径半焦和极少部分的大粒径半焦，可以通过高温陶瓷过滤器30除去。这样，经过旋风分离器20和高温陶瓷过滤器30这3 两个设备的净化之后，最终得到的粗煤气中半焦含量极少，大约≤20mg/Nm。 [0080] 高温陶瓷过滤器30的外壁或内壁可以设有保温材料，以防止半焦在高温陶瓷过滤器30下部发生冷却黏结。 [0081] 4)通过除半焦后的粗煤气仍具有较高温度，可以通过换热器40进行热量回收。粗煤气冷却释放的热量可以用来预热反应H2。 [0082] 5)经过降温回收热量的粗煤气中含有少量半焦、油品、杂质气体(如氨和硫化物)，最后通入洗涤塔50进行洗涤，其中，洗涤液体为水。洗涤塔50中保持一定的液位，粗煤气从洗涤塔50的进气管54经管罩55进入水浴。在与水充分接触后，粗煤气中的氨、硫化物等杂质气体溶解在水中，部分半焦和油品经水洗后分别沉淀到底部和漂浮在液面上，净化后的粗煤气以气泡的形式进入气相。 [0083] 气相中粗煤气在中部喷淋装置52的喷淋作用下进一步除去夹带的半焦和油品。粗煤气再通过与低温的环形挡板53的作用，使粗煤气中的油蒸汽发生冷却降落回水中，以及使小颗粒半焦与挡板发生碰撞也降落回水中，最终得到彻底净化的粗煤气。 [0084] 净化后的粗煤气可以储存至气柜，也可进入下一道工序进行反应。此外，在洗涤塔50底部的水相中，溶解在水中的杂质发生中和反应，与极少量半焦一起由洗涤塔50底部进入渣水处理系统进行净化。中部液位处出现的油水分层可以通过设置支管将这部分油品引出，进行下一工序油水分离，从而收集油品。 [0085] 目前，现有煤气净化除尘系统处理后收集到的煤气中，半焦夹带量为10mg/Nm3以上，而利用本发明实施例提供的煤气净化除尘系统最终收集到的煤气中半焦夹带量为8mg/3 Nm以下，半焦夹带量降低了20％以上；且利用本发明实施例提供的煤气净化除尘系统，最终收集到的油品收率在90％以上，而在现有技术中若想得到高质量高收率的油品、或者若想得到与本发明实施例质量、收率相当的油品，则需要复杂繁琐的后续处理工艺，大大增加了项目投资成本。由此可见，本发明实施例提供的煤气净化除尘系统既降低了煤气的半焦夹带量，获得了彻底净化的煤气，又提高了油品质量和油品收率。 [0086] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围。 |
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