CN102925220A

CN102925220A - 煤气发生炉用常压酚水蒸发器

Info

Publication number: CN102925220A
Application number: CN2012104896565A
Authority: CN
Inventors: 魏向海; 张秀军; 国先玉
Original assignee: ZIBO YIFENG MACHINERY ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: Shandong Yifeng environmental protection machinery Limited by Share Ltd
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2032-11-27
Also published as: CN102925220B

Abstract

煤气发生炉用常压酚水蒸发器，属于酚水处理设备领域，具体涉及一种两段式常压煤气发生炉冷净煤气站用的酚水处理装置。包括壳体（6）、壳体（6）内部竖直安装的换热管（8）、壳体（6）上部联接的酚水进水管（29）和壳体（6）下部一侧开设的煤气出口（32），其特征在于：在壳体（6）顶部增设一个汽水分离器。本发明具有换热效率高、节约能源、安全稳定等优点。

Description

煤气发生炉用常压酚水蒸发器

技术领域

煤气发生炉用常压酚水蒸发器，属于酚水处理设备领域，具体涉及一种两段式常压煤气发生炉冷净煤气站用的酚水处理装置。

背景技术

目前，国内使用的煤气发生炉，多数为两段式常压固定床煤气发生炉，采用的多是冷净煤气工艺。在这项工艺中，煤气自炉膛内排出后，需经过除尘、冷却、洗涤等一系列的过程，最终才能达到合格的煤气。在此过程中，煤气中的饱和水会冷凝出来，因其含有酚类物质，通常我们称其为酚水。这类酚类物质有毒，且能致癌，所以酚水是两段式常压固定床煤气发生炉冷净煤气站的主要污染源，对酚水的处理，通常采用酚水蒸发器的方式，将酚水转变为含酚蒸汽，然后将这部分含酚蒸汽输送至煤气发生炉炉膛内，做为煤气发生炉的气化剂，参与反应，但目前的酚水蒸发器对酚水的处理并不彻底，酚水的汽化效果缓慢，且在处理过程中的能耗问题较为严重。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种酚水处理彻底、效率高、节约能源的煤气发生炉用常压酚水蒸发器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该煤气发生炉用常压酚水蒸发器，包括壳体、壳体内部竖直安装的换热管、壳体上部联接的酚水进水管和壳体下部一侧开设的煤气出口，其特征在于：在壳体顶部增设一个汽水分离器。

所述的汽水分离器包括内外相互隔离的两个腔，内腔为进煤气室，外腔为汽水分离室，进煤气室顶部设有煤气进口，底部通过上管板上的安装孔联通换热管，煤气进口连通煤气发生炉的下段煤气出口，汽水分离室顶部一侧设有含酚蒸汽出口，底部与壳体内腔相连通。充分利用两段式常压固定床煤气发生炉底部450～550℃的煤气的余热，大大降低了两段式常压固定床煤气发生炉冷净煤气站的能耗。

所述的酚水进水管另一端联接一个酚水预热器，酚水预热器包括预热器壳体、预热管和第一液位计，预热器壳体顶部开有放空口，上部一侧设有酚水进口，中部安装第一液位计，下部一侧设有清理孔，另一侧联接酚水进水管。通过酚水预热器对进入壳体内的酚水进行一次预热，使得酚水本身携带一定的温度，加快壳体内换热的速度，提高换热效率，节约能源和工作时间。

所述的预热管为内部流通蒸汽的管路，螺旋安装在预热器壳体内部，管体两端分别伸出预热器壳体外部，形成蒸汽进口和蒸汽出口。

所述的汽水分离室为环形的空腔，环绕设置在进煤气室的外圈，汽水分离室顶部另一侧设有汽水分离清理孔，中部一侧设有第二液位计。

所述的汽水分离室与进煤气室之间以及进煤气室顶部均设有一层保温用的耐火材料。

所述的壳体上部一侧设有常压限压管，常压限压管另一端连通大气。充分保证设备安全有效的运行，保证操作者的人身安全。

所述的换热管设有多根，形成内外两圈，内外两圈管体相互交错的竖直安装在壳体内部，管体顶部通过上管板连通进煤气室，底部通过下管板连通壳体底部的出煤气室。两圈换热管相互交错安装的安装形式，充分利用壳体内部的安装空间，尽可能的加大换热管与酚水的接触面积，进一步增强换热效果。

所述的出煤气室一侧设有出煤气室清理人孔，另一侧设有煤气出口，底部联接溜灰管，煤气出口联接风冷器。从煤气出口出来的煤气直接连接风冷器，通过风冷器进一步降温之后，形成合格煤气。

所述的壳体上设有上下两个清理人孔，上部清理人孔和下部清理人孔之间的壳体内部设有清理支架；进煤气室顶部设有进煤气室清理孔和煤气放散口。多个清理人孔的设置，更便于清理设备，不留任何卫生死角，保证设备的安全稳定，通过清理支架的设置，更方便操作人员在清理时的站立和工作。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

1、节约能源、效率高：壳体顶部的汽水分离室的煤气进口直接连通煤气发生炉的下段煤气出口，充分利用两段式常压固定床煤气发生炉底部450～550℃的煤气的余热，不但增加了酚水的温度，也降低了煤气自身的热量；同时，结合酚水预热器的使用，在换热前对酚水进行预热，使得酚水自身具有一定的温度，缩短了酚水的汽化时间，大大降低了两段式常压固定床煤气发生炉冷净煤气站的能耗；

2、换热效果好、换热效率高：壳体内的换热管采用两圈换热管相互交错安装的安装形式，充分的利用了壳体内部的安装空间，尽可能的加大换热管与酚水的接触面积，增强了换热效果，提高换热效率，进一步节约了能源消耗；

3、方便清理、不留卫生死角：壳体、汽水分离器等均分别设有多个清理用人孔，更便于清理设备，保证设备的安全稳定，通过清理支架的设置，更方便操作人员在清理时的站立和工作。

附图说明

图1是本发明实施例1的主视图剖视示意图。

图2是本发明图1的A-A剖视示意图。

图3是本发明实施例2的主视图剖视示意图。

其中：1、溜灰管 2、出煤气室清理人孔 3、出煤气室 4、下管板 5、第一排污口 6、壳体 7、下部清理人孔 8、换热管 9、清理支架 10、上部清理人孔 11、上管板 12、耐火材料 13、汽水分离室 14、汽水分离清理孔 15、进煤气室清理孔 16、煤气放散口 17、煤气进口 18、进煤气室 19、含酚蒸汽出口 20、常压限压管 21、蒸汽进口 22、酚水预热器 23、酚水进口 24、放空口 25、第一液位计 26、蒸汽出口 27、清理孔 28、第二液位计 29、酚水进水管 30、第二排污口 31、支座 32、煤气出口 33、预热器壳体 34、预热管。

具体实施方式

图1~2是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~3对本发明做进一步说明。

实施例1

参照附图1~2：该煤气发生炉用常压酚水蒸发器，包括壳体6、壳体6内部竖直安装的多根换热管8、壳体6上部联接的酚水进水管29和壳体6下部一侧开设的煤气出口32，壳体6上部一侧设有常压限压管20，常压限压管20另一端连通大气。在壳体6顶部增设一个汽水分离器，汽水分离器包括内外相互隔离的两个腔，其中，内腔为进煤气室18，外腔为汽水分离室13，在汽水分离室13与进煤气室18之间以及进煤气室18顶部均设有一层保温用的耐火材料12，耐火材料12通常为耐火水泥、骨料以及其他材料混合制成，进煤气室18顶部设有煤气进口17，底部通过上管板11上的安装孔联通换热管8，煤气进口17连通煤气发生炉的下段煤气出口，汽水分离室13顶部一侧设有含酚蒸汽出口19，底部与壳体6内腔相连通；汽水分离室13为环形的空腔，环绕设置在进煤气室18的外圈，汽水分离室13顶部另一侧设有汽水分离清理孔14，中部一侧设有第二液位计28。

换热管8设有多根，形成内外两圈设置，内外两圈管体相互交错的竖直安装在壳体6内部，管体顶部通过上管板11连通进煤气室18，管体底部通过下管板4连通壳体6底部的出煤气室3。

壳体6上设有上下两个清理人孔，上部清理人孔10和下部清理人孔7之间的壳体6内部设有清理支架9，清理支架9用来方便操作人员在清理时的站立，下部清理人孔7下部、下管板4上部的壳体6两侧设有第一排污口5和第二排污口30；进煤气室18顶部设有进煤气室清理孔15和煤气放散口16。出煤气室3一侧设有出煤气室清理人孔2，另一侧设有煤气出口32，底部联接溜灰管1，煤气出口32联接风冷器。

酚水进水管29另一端联接一个酚水预热器22，酚水预热器22包括预热器壳体33、预热管34和第一液位计25，预热器壳体33顶部开有放空口24，上部一侧设有酚水进口23，中部安装第一液位计25，下部一侧设有清理孔27，另一侧联接酚水进水管29。

预热管34为内部流通蒸汽的管路，螺旋安装在预热器壳体33内部，管体两端分别伸出预热器壳体33外部，形成蒸汽进口21和蒸汽出口26。

工作过程如下：本发明在工作时，首先，煤气发生炉的下段450～550℃的煤气从煤气出口由汽水分离器的煤气进口17进入进煤气室18，这部分煤气由进煤气室18进入换热管8中。与此同时，酚水从酚水进口23进入预热器壳体33内部，同时，预热管34内流通具有一定温度的蒸汽，通过预热管34与酚水进行热交换，对酚水进行预热，预热后的酚水通过预热器33底部的出口，经由酚水进水管29进入壳体6内部，期间，通过第一液位计25对预热器壳体33内的水位进行检测，通过放空口24保持预热器壳体33内的气压的平衡；在预热器壳体33需要清理时，可通过预热器壳体33下部一侧设有的清理孔27进行清理。酚水由酚水进水管29进入壳体6内部，且酚水进入汽水分离室13中，液位的具体数值可通过第二液位计28进行实时监测，换热管8中的煤气与壳体6内的酚水进行换热，酚水高温加热下，汽化成含酚蒸汽从汽水分离室13顶部的含酚蒸汽出口19排出，从含酚蒸汽出口19排出的蒸汽再次被送回煤气发生炉中，在炉膛内做为煤气发生炉的气化剂，参与反应，酚在炉膛内1100℃的高温下，分解为水和CO₂，直接参与气化反应。降温后的煤气从换热管8底部进入出煤气室3，再从出煤气室3的煤气出口32排出，直接进入风冷器进行再次降温。

实施例2

参照附图3：酚水进水管29直接连接酚水输送装置，不具备酚水预热器22，工作时，酚水直接由酚水进水管29进入壳体6内，其他设置和工作过程与实施例1相同。

实施例3

预热管34为电加热管，螺旋安装在预热器壳体33内部，一端联接电源。通过电加热的方式来对酚水进行预热，其他设置和工作原理与实施例2相同。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.煤气发生炉用常压酚水蒸发器，包括壳体（6）、壳体（6）内部竖直安装的换热管（8）、壳体（6）上部联接的酚水进水管（29）和壳体（6）下部一侧开设的煤气出口（32），其特征在于：在壳体（6）顶部增设一个汽水分离器。

2.根据权利要求1所述的煤气发生炉用常压酚水蒸发器，其特征在于：所述的汽水分离器包括内外相互隔离的两个腔，内腔为进煤气室（18），外腔为汽水分离室（13），进煤气室（18）顶部设有煤气进口（17），底部通过上管板（11）上的安装孔联通换热管（8），煤气进口（17）连通煤气发生炉的下段煤气出口，汽水分离室（13）顶部一侧设有含酚蒸汽出口（19），底部与壳体（6）内腔相连通。

3.根据权利要求1所述的煤气发生炉用常压酚水蒸发器，其特征在于：所述的酚水进水管（29）另一端联接一个酚水预热器（22），酚水预热器（22）包括预热器壳体（33）、预热管（34）和第一液位计（25），预热器壳体（33）顶部开有放空口（24），上部一侧设有酚水进口（23），中部安装第一液位计（25），下部一侧设有清理孔（27），另一侧联接酚水进水管（29）。

4.根据权利要求3所述的煤气发生炉用常压酚水蒸发器，其特征在于：所述的预热管（34）为内部流通蒸汽的管路，螺旋安装在预热器壳体（33）内部，管体两端分别伸出预热器壳体（33）外部，形成蒸汽进口（21）和蒸汽出口（26）。

5.根据权利要求2所述的煤气发生炉用常压酚水蒸发器，其特征在于：所述的汽水分离室（13）为环形的空腔，环绕设置在进煤气室（18）的外圈，汽水分离室（13）顶部另一侧设有汽水分离清理孔（14），中部一侧设有第二液位计（28）。

6.根据权利要求2或5任一项所述的煤气发生炉用常压酚水蒸发器，其特征在于：所述的汽水分离室（13）与进煤气室（18）之间以及进煤气室（18）顶部均设有一层保温用的耐火材料（12）。

7.根据权利要求1所述的煤气发生炉用常压酚水蒸发器，其特征在于：所述的壳体（6）上部一侧设有常压限压管（20），常压限压管（20）另一端连通大气。

8.根据权利要求1所述的煤气发生炉用常压酚水蒸发器，其特征在于：所述的换热管（8）设有多根，形成内外两圈，内外两圈管体相互交错的竖直安装在壳体（6）内部，管体顶部通过上管板（11）连通进煤气室（18），底部通过下管板（4）连通壳体（6）底部的出煤气室（3）。

9.根据权利要求8所述的煤气发生炉用常压酚水蒸发器，其特征在于：所述的出煤气室（3）一侧设有出煤气室清理人孔（2），另一侧设有煤气出口（32），底部联接溜灰管（1），煤气出口（32）联接风冷器。

10.根据权利要求1所述的煤气发生炉用常压酚水蒸发器，其特征在于：所述的壳体（6）上设有上下两个清理人孔，上部清理人孔（10）和下部清理人孔（7）之间的壳体（6）内部设有清理支架（9）；进煤气室（18）顶部设有进煤气室清理孔（15）和煤气放散口（16）。