CN104073295A - 洗涤塔及具有该洗涤塔的煤气化工艺系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种洗涤塔及具有该洗涤塔的煤气化工艺系统。该洗涤塔包括：壳体，围设形成洗涤腔，洗涤腔内装有洗涤液；下降管，从壳体的外部延伸至洗涤腔内，下降管的位于洗涤腔内的出气端设置在洗涤液的液面以下；螺旋导流叶片，围绕下降管设置在洗涤腔的洗涤液内，以形成螺旋导流通道，且下降管的出气端口低于螺旋导流叶片。根据本发明的洗涤塔及具有该洗涤塔的煤气化工艺系统，能够提高对合成气的洗涤效果。

Description

洗涤塔及具有该洗涤塔的煤气化工艺系统

技术领域

本发明涉及洗涤装置技术领域，更具体地，涉及一种洗涤塔及具有该洗涤塔的煤气化工艺系统。

背景技术

在现有的煤气化德士古激冷工艺中，从气化炉出来的高温合成气需经洗涤塔洗涤。现有的洗涤塔的下降管直接伸入到水浴中，通过水浴对合成气进行洗涤，离开下降管后的合成气在洗涤塔水浴内以大股气泡的形式往上升，只有汽包表面与水接触的灰渣才能获得有效水洗，而气泡内部未能与水接触的大量灰渣没能水洗脱除，且合成气在水浴内水洗行程短，故水洗效果差，影响最后收集的合成气的质量。

发明内容

本发明旨在提供一种洗涤塔及具有该洗涤塔的煤气化工艺系统，以解决现有技术中的洗涤塔洗涤效果较差的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种洗涤塔，该洗涤塔包括：壳体，围设形成洗涤腔，洗涤腔内装有洗涤液；下降管，从壳体的外部延伸至洗涤腔内，下降管的位于洗涤腔内的出气端设置在洗涤液的液面以下；螺旋导流叶片，围绕下降管设置在洗涤腔的洗涤液内，以形成螺旋导流通道，且下降管的出气端口低于螺旋导流叶片。

进一步地，螺旋导流叶片的远离下降管的外边缘与洗涤腔的内壁面之间无间隙。

进一步地，螺旋导流叶片盘旋固定在下降管上。

进一步地，洗涤腔为柱状空腔，下降管包括：第一直管段，垂直于壳体且从壳体的外部延伸至洗涤腔的内部；第二直管段，沿柱状空腔的中轴线布置，第二直管段的上端与第一直管段的位于洗涤腔内的一端接通，第二直管段的下端延伸至洗涤腔的底部。

进一步地，柱状空腔的底部呈漏斗状结构，漏斗状结构的最低位置处设置有排渣管。

进一步地，第一直管段位于壳体外部的另一端处设置有文丘里洗涤器。

进一步地，螺旋导流叶片从第二直管段的下端盘旋延伸至洗涤液的液面处。

进一步地，洗涤塔还包括多块固阀式塔板，多块固阀式塔板固定设置在洗涤腔的内壁上并垂直于柱状空腔的中轴线，以对经洗涤液洗涤后的合成气进行再次洗涤。

进一步地，洗涤塔还包括合成气出口，合成气出口设置在洗涤腔的顶部。

进一步地，洗涤塔还包括除沫器，除沫器固定设置在洗涤腔内，并位于多块固阀式塔板和合成气出口之间。

根据本发明的另一方面，提供了一种煤气化工艺系统，该煤气化工艺系统包括洗涤塔，洗涤塔为上述的洗涤塔。

应用本发明的技术方案，该洗涤塔包括壳体、下降管以及螺旋导流叶片，其中，壳体围设形成洗涤腔，洗涤腔内装有洗涤液；下降管从壳体的外部延伸至洗涤腔内，下降管的位于洗涤腔内的出气端设置在洗涤液的液面以下；螺旋导流叶片围绕下降管设置在洗涤腔的洗涤液内，以形成螺旋导流通道，且下降管的出气端口低于螺旋导流叶片。相对于现有技术，使用本实施例的洗涤塔时，合成气从下降管进入洗涤腔内，并从下降管的设置在洗涤液内的出气端口进入到洗涤液内，此时，合成气以气泡的形式在洗涤液中向洗涤液的液面的方向上升。由于螺旋导流叶片的导流作用，合成气形成的气泡沿螺旋导流叶片形成的导流通道向洗涤液的液面方向运动，增加了气泡在洗涤液中的运动时间及路程，此时，洗涤液能够对气泡携带的灰尘进行更长时间、更充分的有效洗涤，进而洗出更多的灰尘，与此同时，由于螺旋导流通道的导向作用，气泡会被拉伸呈长条状，增加了气泡与洗涤液的接触面积，增强了洗涤液对合成气的洗涤效果。此外，在合成气气泡做螺旋运动的过程中，由于离心力作用，气泡内灰尘向洗涤腔的内壁面的方向甩去，当灰尘甩到气泡与洗涤液的接触界面便被洗涤液湿润并洗出，从而将有效的合成气和灰尘分离开，实现对合成气的充分洗涤，并进一步提高洗涤液对合成气的洗涤效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本发明中的洗涤塔的主视图。

附图标记说明：

10、壳体；11、洗涤腔；20、下降管；21、第一直管段；22、第二直管段；30、螺旋导流叶片；40、螺旋导流通道；50、排渣管；60、文丘里洗涤器；70、固阀式塔板；80、合成气出口；90、除沫器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1所示，根据本发明的实施例，提供了一种洗涤塔，该洗涤塔包括壳体10、下降管20以及螺旋导流叶片30，其中，壳体10围设形成洗涤腔11，洗涤腔11内装有洗涤液；下降管20从壳体10的外部延伸至洗涤腔11内，下降管20的位于洗涤腔11内的出气端设置在洗涤液的液面以下；螺旋导流叶片30围绕下降管20设置在洗涤腔11的洗涤液内，以形成螺旋导流通道40，且下降管20的出气端口低于螺旋导流叶片30。使用本实施例的洗涤塔时，合成气从下降管20进入洗涤腔11内，并从下降管20的设置在洗涤液内的出气端口进入到洗涤液内，此时，合成气以气泡的形式在洗涤液中向洗涤液的液面的方向上升。由于螺旋导流叶片30的导流作用，合成气形成的气泡沿螺旋导流叶片30形成的导流通道向洗涤液的液面方向运动，增加了气泡在洗涤液中的运动时间及路程，此时，洗涤液能够对气泡携带的灰尘进行更长时间、更充分的有效洗涤，进而洗出更多的灰尘，使灰尘沉降在洗涤腔11的底部，与此同时，由于螺旋导流通道40的导向作用，气泡会被拉伸呈长条状，增加了气泡与洗涤液的接触面积，增强了洗涤液对合成气的洗涤效果。此外，在合成气气泡做螺旋运动的过程中，由于离心力作用，气泡内灰尘向洗涤腔11的内壁面方向甩去，当灰尘甩到气泡与洗涤液的接触界面便被洗涤液湿润并洗出，从而将有效的合成气和灰尘分离开，实现对合成气的充分洗涤，并进一步提高洗涤液对合成气的洗涤效果。

优选地，本实施例中螺旋导流叶片30的远离下降管20的外边缘与洗涤腔11的内壁面之间无间隙。当合成气从下降管20的出气端口进入洗涤液内的时候，防止由合成气形成的气泡从螺旋导向叶片30的外边缘和洗涤腔11的内壁面之间的缝隙流出，提高洗涤塔对合成气的洗涤效果。更优选地，螺旋导流叶片30盘旋固定在下降管20上，使得所有由合成气形成的气泡都只能从螺旋导流通道40中流动才能够向洗涤液的液面上升，进一步提高洗涤塔对合成气的洗涤效果。

再次参见图1所示，本实施例中的洗涤腔11为柱状空腔，下降管20包括第一直管段21和第二直管段22，其中第一直管段21垂直于壳体10且从壳体10的外部延伸至洗涤腔11的内部；第二直管段22沿柱状空腔的中轴线布置，且第二直管段22的上端与第一直管段21的位于洗涤腔11内的一端接通，第二直管段22的下端延伸至洗涤腔11的底部，使得洗涤液能够对从下降管20出来的合成气进行充分的洗涤。

优选地，螺旋导流叶片30从第二直管段22的下端盘旋延伸至洗涤液的液面处，能够尽可能地延长气泡在洗涤液内的运动时间，气泡内的合成气能够更充分地被洗涤液洗涤。

优选地，柱状空腔的底部呈漏斗状结构，当合成气气泡中表面的灰尘被洗出后，会沉积到漏斗状结构的底部，而漏斗状结构的最低位置处设置有排渣管50，该排渣管50从漏斗状结构的底部延伸至壳体10的外部，从而将洗涤腔11底部的灰渣排出洗涤腔11。

在本实施例中，第一直管段21位于壳体10外部的另一端处设置有文丘里洗涤器60，洗涤塔的靠近液面的位置处设置有一个排液口，排液口处设置有一个激冷水泵。使用过程中，激冷水泵将洗涤塔的一部分洗涤液送入文丘里洗涤器60，当合成气从文丘里洗涤器60进入到下降管20内时，激冷水泵送来的工艺水会使合成气中夹带的固体颗粒充分润湿，当合成气进入洗涤强时，固体颗粒会在自身重力的作用下沉降在洗涤腔11的底部，进而从排渣管50中排泄出去，排渣管50可根据实际情况，选择连续外排或定期间歇性外排。

再次参见图1所示，本实施例的洗涤塔还包括多块固阀式塔板70，多块固阀式塔板70固定设置在洗涤腔11的内壁上并垂直于柱状空腔的中轴线，多块固阀式塔板70的上端的设置有冷凝液入口，当向冷凝液入口中通入冷凝液时，上升的合成气沿下降管20的环隙向上穿过多块固阀式塔板70，与冷凝液进行逆向接触，对经洗涤液洗涤后的合成气进行再次洗涤。

洗涤腔11的顶部设置有合成气出口80，经过洗涤液的洗涤和固阀式塔板70的洗涤之后，从洗涤腔11的顶部流出。

洗涤塔还包括除沫器90，该除沫器90固定设置在洗涤腔11内，并位于多块固阀式塔板70和合成气出口80之间，进行气液分离，除去夹带在合成气中的雾沫，避免从合成气出口80出来的合成气从携带大量的洗涤液。

在本实施例中，当洗涤塔正常运行时，螺旋导流叶片30主体全部没入水中，由于螺旋导流叶片30主体独特的螺旋结构，使得合成气从下降管20出口出来以后，沿着螺旋导流叶片30向上做数圈的螺旋运动后，才穿出水层；由于螺旋导流叶片30主体独特的螺旋结构，合成气主要以细长条状气泡在洗涤液中运行，相对于现有技术中合成气在洗涤塔水浴内大股气泡上升的方式，螺旋运动的合成气将与水有更大的接触面积，这样，相对于现有技术，本发明中合成气在水浴中的行程更长接触面积更大接触时间更长，使得合成气中固体颗粒洗脱效果更佳；合成气的大部分固体颗粒沉降到水浴内与合成气分离。

根据本发明的另一实施例，提供了一种煤气化工艺系统，该包括洗涤塔，洗涤塔为上述的洗涤塔。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：使用本实施例的洗涤塔时，合成气从下降管进入洗涤腔内，并从下降管的设置在洗涤液内的出气端口进入到洗涤液内，此时，合成气以气泡的形式在洗涤液中向洗涤液的液面的方向上升。由于螺旋导流叶片的导流作用，合成气形成的气泡沿螺旋导流叶片形成的导流通道向洗涤液的液面方向运动，增加了气泡在洗涤液中的运动时间及路程，此时，洗涤液能够对气泡携带的灰尘进行更长时间更充分的有效洗涤，进而洗出更多的灰尘，与此同时，由于螺旋导流通道的导向作用，气泡会被拉伸呈长条状，增加了气泡与洗涤液的接触面积，增强了洗涤液对合成气的洗涤效果。此外，在合成气气泡做螺旋运动的过程中，由于离心力作用，气泡内灰尘被甩向洗涤腔的内壁面，当灰尘甩到气泡与洗涤液的接触界面便被洗涤液湿润并洗出，从而将有效的合成气和灰尘分离开，实现对合成气的充分洗涤，并进一步提高洗涤液对合成气的洗涤效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种洗涤塔，包括：

壳体(10)，围设形成洗涤腔(11)，所述洗涤腔(11)内装有洗涤液；

下降管(20)，从所述壳体(10)的外部延伸至所述洗涤腔(11)内，所述下降管(20)的位于所述洗涤腔(11)内的出气端设置在所述洗涤液的液面以下；

其特征在于，还包括：

螺旋导流叶片(30)，围绕所述下降管(20)设置在所述洗涤腔(11)的洗涤液内，以形成螺旋导流通道(40)，且所述下降管(20)的出气端口低于所述螺旋导流叶片(30)。

2.根据权利要求1所述的洗涤塔，其特征在于，所述螺旋导流叶片(30)的远离所述下降管(20)的外边缘与所述洗涤腔(11)的内壁面之间无间隙。

3.根据权利要求1所述的洗涤塔，其特征在于，所述螺旋导流叶片(30)盘旋固定在所述下降管(20)上。

4.根据权利要求1所述的洗涤塔，其特征在于，所述洗涤腔(11)为柱状空腔，所述下降管(20)包括：

第一直管段(21)，垂直于所述壳体(10)且从所述壳体(10)的外部延伸至所述洗涤腔(11)的内部；

第二直管段(22)，沿所述柱状空腔的中轴线布置，所述第二直管段(22)的上端与所述第一直管段(21)的位于所述洗涤腔(11)内的一端接通，所述第二直管段(22)的下端延伸至所述洗涤腔(11)的底部。

5.根据权利要求4所述的洗涤塔，其特征在于，所述柱状空腔的底部呈漏斗状结构，所述漏斗状结构的最低位置处设置有排渣管(50)。

6.根据权利要求4所述的洗涤塔，其特征在于，所述第一直管段(21)位于所述壳体(10)外部的另一端处设置有文丘里洗涤器(60)。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的洗涤塔，其特征在于，所述螺旋导流叶片(30)从所述第二直管段(22)的下端盘旋延伸至所述洗涤液的液面处。

8.根据权利要求4至6中任一项所述的洗涤塔，其特征在于，还包括多块固阀式塔板(70)，所述多块固阀式塔板(70)固定设置在所述洗涤腔(11)的内壁上并垂直于所述柱状空腔的中轴线，以对经所述洗涤液洗涤后的合成气进行再次洗涤。

9.根据权利要求8所述的洗涤塔，其特征在于，还包括合成气出口(80)，所述合成气出口(80)设置在所述洗涤腔(11)的顶部。

10.根据权利要求9所述的洗涤塔，其特征在于，还包括除沫器(90)，所述除沫器(90)固定设置在所述洗涤腔(11)内，并位于所述多块固阀式塔板(70)和所述合成气出口(80)之间。

11.一种煤气化工艺系统，包括洗涤塔，其特征在于，所述洗涤塔为权利要求1至10中任一项所述的洗涤塔。