CN105062574A - 一种高效的组合式含尘合成气洗涤除尘装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
一种高效的组合式含尘合成气洗涤除尘装置及其方法,首先沿下降管进入洗涤冷却室液面以下，在水域内进行充分的洗涤冷却，熔渣被固化分离，粗合成气带部分细灰出洗涤冷却室经文丘里具有一定流速和夹角要求的洗涤液润湿增重，进入旋风分离器后大部分液滴夹带细灰被分离，沿壁进入储液罐，合成气沿出气口进入水洗塔，经塔盘洗涤冷却室喷淋、洗涤，进一步分离合成气中细灰，此时通过水洗塔塔顶排出的合成气完全可以满足下游工段需求，不会造成后管道、换热器或床层积灰造成的阻力增大。同时该洗涤组合工艺运行维护简便，系统水质好，设备运行周期长，清理简便。
Description
技术领域
本发明属于粉煤或水煤浆气化技术领域，涉及一种高效的组合式含尘合成气洗涤除尘装置及其方法。
背景技术
合成气从气化炉反应室出来时，带有一定的细小固体颗粒，主要为残炭和熔渣，尤其粉煤气化，含灰量高，粒度小，如果不能很好洗涤分离，将会被合成气带至后系统，从而造成管线或塔盘堵塞，阻力增大，影响稳定运行。目前存在的干法除灰+湿法除灰，流程复杂，设备维护繁琐，投资、运行成本高；单纯的湿法除灰，洗涤效果差，无法满足高标准要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单高效的组合式含尘合成气洗涤除尘装置及其方法，
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种高效的组合式含尘合成气洗涤除尘装置，其特征是：包括洗涤冷却室，洗涤冷却室通过气相出口管路连接有文丘里洗涤器，文丘里洗涤器连接有旋风分离器，旋风分离器通过气相出口管路连接有水洗塔，水洗塔内设置有两路洗涤水分别为：洗涤水A和洗涤水B，水洗塔顶端通过气相出口管路设置有火炬放空管和后工段出口管，洗涤冷却室、旋风分离器和水洗塔分别设置有将黑水排出的黑水出口管线，洗涤冷却室、文丘里洗涤器和水洗塔分别连接有黑水循环泵，水洗塔内的黑水通过黑水循环泵分别进入洗涤冷却室和文丘里洗涤器循环，
所述的洗涤冷却室安装黑水出口管线的位置低于安装气相出口管路的位置，所述的旋风分离器的底部设置有将黑水排出的黑水出口管线，旋风分离器的顶部安装有气相出口管路并与水洗塔的中部连接。
所述的洗涤冷却室（1）设置有破泡结构。
所述的旋风分离器（3）的进口处安装有挡板。
一种高效的组合式含尘合成气洗涤除尘方法，其特征是：
气化炉反应室生成的高温高压粗合成气和熔渣及残炭经下降管进入洗涤冷却室液面以下，水洗塔中上部的黑水经黑水循环泵喷淋随合成气进入洗涤冷却室，合成气在洗涤室内经过充分的冷却降温，熔渣被激冷破碎留在洗涤冷却室底部；高温合成气在水域中被降温至230℃左右，洗涤冷却室内设置有3-5层破泡结构，
然后合成气沿洗涤冷却室上部气相出口管路进入文丘里洗涤冷却器，黑水循环泵出口另一路黑水通过流量调节阀进入内嵌于文丘里2内的布水器，与气体流向成一定夹角喷到合成气中，其速度高于8m/s，形成水雾，水雾与高速合成气相遇，雾化后的液滴与液滴之间、液滴与合成气中夹带的灰粒之间剧烈碰撞，使灰粒增湿，并得以长大，加大与气体质量差距，增湿增重后的合成气经管路进入旋风分离器，旋风分离器进口设有，使合成气沿一定角度旋转进入旋风分离器的挡板，在旋风分离器上部合成气先旋转向下，利用离心力与长大的液滴分离后，合成气又从中心旋转向上由气相出口管路排出，液滴沿壁面经下降管进入下部储液罐，合成气中约80%的细灰从而得以有效分离，
从旋风分离器出来的合成气沿管路进入水洗塔中部进一步洗涤、冷却、除灰；水洗塔为塔盘结构，上层为泡罩结构，下层为固阀结构，塔盘上分别设有从后工段返回的高温变换冷凝液和本系统循环利用的高温灰水作为洗涤喷淋水，合成气入口在水洗塔液面以上，经塔盘上喷淋水洗涤冷却后，由水洗塔顶部气相管路排出，此时合成气完成了在气化工段的初步净化送入后工段使用，合成气中细灰含量控制在5mg/m3以内。
采用喷淋鼓泡洗涤冷却室-文丘里洗涤器—旋风分离器—水洗塔组合式的分级净化工艺。煤与氧反应生成的粗合成气从气化炉反应室里出来后，首先沿下降管进入洗涤冷却室液面以下，在水域内进行充分的洗涤冷却，熔渣被固化分离，粗合成气带部分细灰出洗涤冷却室经文丘里具有一定流速和夹角要求的洗涤液润湿增重，进入旋风分离器后大部分液滴夹带细灰被分离，沿壁进入储液罐，合成气沿出气口进入水洗塔，经塔盘洗涤冷却室喷淋、洗涤，进一步分离合成气中细灰，此时通过水洗塔塔顶排出的合成气含尘量可达到小于5mg/Nm3,完全可以满足下游工段需求，不会造成后管道、换热器或床层积灰造成的阻力增大。同时该洗涤组合工艺运行维护简便，系统水质好，设备运行周期长，清理简便。
说明书附图
图1为本发明的流程示意图
附图中
1、洗涤冷却室；2、文丘里洗涤器；3、旋风分离器；4、水洗塔；5、黑水循环泵；10、洗涤水A；11、洗涤水B。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：
合成气从气化炉反应室出来时夹带大量的熔渣与细灰，本发明通过采用多个洗涤装置对合成气进行分级洗涤净化，很好的实现了气固分离，合格的合成气进入下一个工段备用，熔渣与细灰再分别通过其他配套装置有效分离。本发明组合洗涤工艺如图1所示，包括：洗涤冷却室1；文丘里洗涤器2；旋风分离器3；水洗塔4；黑水循环泵5。合成气首先进入洗涤冷却室1，然后沿气相出口管路6经文丘里2进入旋风分离器3，再沿旋风分离器顶部气相出口管路8进入水洗塔4中部，经10、11两路洗涤水洗涤后从顶部气相管路9送至后工段。水洗塔中上部黑水通过黑水循环泵5分别进入洗涤冷却室1和文丘里洗涤器2循环利用。
具体工艺步骤如下：气化炉反应室生成的高温高压粗合成气和熔渣及残炭经下降管进入洗涤冷却室1液面以下，水洗塔4中上部黑水经黑水循环泵5喷淋随合成气进入洗涤冷却室1，合成气在洗涤室内1充分的冷却降温，熔渣被激冷破碎留在洗涤冷却室1底部，通过锁斗设备不断排出气化炉；高温合成气在水域中被降温至230℃左右，为了避免合成气从水域中出来时大量鼓泡带水带灰，洗涤冷却室内1设计有3-5层破泡结构。在洗涤冷却室1内粗合成气很好的实现了初步的与熔渣和部分细灰的有效分离。然后合成气沿洗涤冷却室1上部气相出口管路6进入文丘里洗涤冷却器2，黑水循环泵出口另一路黑水14通过流量调节阀进入内嵌于文丘里2内的布水器，与气体流向成一定夹角喷到合成气中，其速度高于8m/s，形成水雾。水雾与高速合成气相遇，雾化后的液滴与液滴之间、液滴与合成气中夹带的灰粒之间剧烈碰撞，使灰粒增湿，并得以长大，加大与气体质量差距，增湿增重后的合成气经管路7进入旋风分离器3，旋风分离器3进口设有挡板，使合成气沿一定角度旋转进入旋风分离器3，在旋风分离器3上部合成气先旋转向下，利用离心力与长大的液滴分离后，合成气又从中心旋转向上由气相出口管路8排出，液滴沿壁面经下降管进入下部储液罐，合成气中约80%的细灰从而得以有效分离。从旋风分离器3出来的合成气沿管路8进入水洗塔4中部进一步洗涤、冷却、除灰。水洗塔4是塔盘结构，上面几层为泡罩，下面几层为固阀结构，塔盘上分别设有从后工段返回的高温变换冷凝液和本系统循环利用的高温灰水作为洗涤喷淋水，合成气入口在水洗塔液面以上，经塔盘上喷淋水洗涤冷却后，由水洗塔4顶部气相管路9排出，此时合成气完成了在气化工段的初步净化送入后工段使用，合成气中细灰含量一般可控制在5mg/m3以内。同时气化炉洗涤冷却室1、旋风分离器3、水洗塔4下部均有黑水出口管线，通过不断循环排出，将洗涤过程因除去细灰形成的黑水送入后闪蒸装置进一步处理，从而浓缩黑水、回收热量，最终固液分离，灰水循环利用。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种高效的组合式含尘合成气洗涤除尘装置，其特征是：包括洗涤冷却室（1），洗涤冷却室（1）通过气相出口管路连接有文丘里洗涤器（2），文丘里洗涤器（2）连接有旋风分离器（3），旋风分离器（3）通过气相出口管路连接有水洗塔（4），水洗塔（4）内设置有两路洗涤水分别为：洗涤水A(10)和洗涤水B(11)，水洗塔（4）顶端通过气相出口管路设置有火炬放空管和后工段出口管，洗涤冷却室（1）、旋风分离器（3）和水洗塔（4）分别设置有将黑水排出的黑水出口管线，洗涤冷却室（1）、文丘里洗涤器(2)和水洗塔（4）分别连接有黑水循环泵（5），水洗塔（4）内的黑水通过黑水循环泵（5）分别进入洗涤冷却室（1）和文丘里洗涤器（2）循环。
2.根据权利要求书1所述的一种高效的组合式含尘合成气洗涤除尘装置，其特征是：所述的洗涤冷却室（1）安装黑水出口管线的位置低于安装气相出口管路的位置，所述的旋风分离器（3）的底部设置有将黑水排出的黑水出口管线，旋风分离器（3）的顶部安装有气相出口管路并与水洗塔（4）的中部连接。
3.根据权利要求书1所述的一种高效的组合式含尘合成气洗涤除尘装置，其特征是：所述的洗涤冷却室（1）设置有破泡结构。
4.根据权利要求书1所述的一种高效的组合式含尘合成气洗涤除尘装置，其特征是：所述的旋风分离器（3）的进口处安装有挡板。
5.一种高效的组合式含尘合成气洗涤除尘方法，其特征是：
气化炉反应室生成的高温高压粗合成气和熔渣及残炭经下降管进入洗涤冷却室（1）液面以下，水洗塔（4）中上部的黑水经黑水循环泵（5）喷淋随合成气进入洗涤冷却室（1），合成气在洗涤室内（1）经过充分的冷却降温，熔渣被激冷破碎留在洗涤冷却室（1）底部；高温合成气在水域中被降温至230℃左右，洗涤冷却室内（1）设置有3-5层破泡结构，
然后合成气沿洗涤冷却室（1）上部气相出口管路进入文丘里洗涤冷却器（2），黑水循环泵（5）出口另一路黑水通过流量调节阀进入内嵌于文丘里2内的布水器，与气体流向成一定夹角喷到合成气中，其速度高于8m/s，形成水雾，水雾与高速合成气相遇，雾化后的液滴与液滴之间、液滴与合成气中夹带的灰粒之间剧烈碰撞，使灰粒增湿，并得以长大，加大与气体质量差距，增湿增重后的合成气经管路进入旋风分离器（3），旋风分离器（3）进口设有，使合成气沿一定角度旋转进入旋风分离器（3）的挡板，在旋风分离器（3）上部合成气先旋转向下，利用离心力与长大的液滴分离后，合成气又从中心旋转向上由气相出口管路排出，液滴沿壁面经下降管进入下部储液罐，合成气中约80%的细灰从而得以有效分离，
从旋风分离器3出来的合成气沿管路进入水洗塔（4）中部进一步洗涤、冷却、除灰；水洗塔（4）为塔盘结构，上层为泡罩结构，下层为固阀结构，塔盘上分别设有从后工段返回的高温变换冷凝液和本系统循环利用的高温灰水作为洗涤喷淋水，合成气入口在水洗塔液面以上，经塔盘上喷淋水洗涤冷却后，由水洗塔（4）顶部气相管路9排出，此时合成气完成了在气化工段的初步净化送入后工段使用，合成气中细灰含量控制在5mg/m3以内。
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