CN106621610B - 一种含尘煤焦油负压气化过滤装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种含尘煤焦油负压气化过滤装置及其使用方法，分离器筒体内纵向固定有隔板，该隔板将分离器筒体分为过滤腔和反洗腔，隔板的底端悬空以与下封头之间形成物料输入腔；沿隔板的轴心插设有转动轴，转动轴的上端穿过上封头与分离器筒体外部的转动电机相连；转动轴上固定有与转动轴垂直的过滤盘；过滤盘的外缘与过滤腔和反洗腔的内侧壁紧贴；反洗腔的侧壁上设有喷淋液输入口、反洗液输出口、供气口及抽气口；反洗腔中设有喷淋管和倾斜设置的受液盘，喷淋管位于过滤盘的上方且与喷淋液输入口相连通，物料输入腔的侧壁上设有物料输入口。本发明操作简单对进料煤焦油的含尘量要求低，且可在负压条件下同时进行旋转过滤和反洗，且提高了煤焦油的收率。
Description
技术领域
本发明涉及煤焦油净化除尘装置及使用方法，尤其是一种含尘煤焦油负压气化过滤装置及其使用方法。
背景技术
近几年，我国的能源、化工产品一直处于高速增长阶段，煤化工在能源领域已占用重要地位。煤焦油作为煤化工产品之一，其来源广泛，价格低廉，同时它是重要的化工原料，但是由于煤焦油中的粉尘杂质较多，严重地限制了其加工性能。
传统的煤焦油和尘的分离设备为机械化氨水分离槽或分离罐，机械化氨水分离槽或分离罐是靠尘、煤焦油和水的密度不同而自由分层，设备体积大，效率低。
目前含尘煤焦油的主要的分离方式为卧螺离心机分离，但是卧螺离心机密封形式等受温度的限值，导致卧螺离心机的操作温度90℃左右。在90℃左右是重质的含尘煤焦油粘度大，分离出来的渣含油量高而且小粒径的尘不能被离心出来。
中国发明专利CN201510496695.1公开了一种热解荒煤气的液相除尘系统和方法，该系统包括文丘里洗涤器、油洗塔以及减压塔，热解得到的荒煤气通过文丘里洗涤器急冷降温、油洗塔降温与洗尘以后，使荒煤气中的焦油及粉尘冷凝、洗涤到洗油中，含尘洗油经过减压蒸馏后得到合格的焦油产品，本发明的系统设计简单。但是，气化的煤焦油油气会夹带粉尘，粉尘随油气上升的过程中会在塔内件累积，易堵塞塔内件。如果煤焦油的尘含量过高，减压气化后留在塔底部沉渣流动性差，易堵塞出口。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、对进料煤焦油的含尘量要求低，且可在负压条件下同时进行过滤和反洗的含尘煤焦油负压气化过滤装置及其使用方法。
本发明解决现有技术问题所采用的技术方案：一种含尘煤焦油负压气化过滤装置，包括分离器筒体，所述分离器筒体包括设有上、下封头的中空筒体，上封头端开设有气相出口，残渣出料口开设于下封头，所述分离器筒体内纵向固定有隔板，该隔板将分离器筒体分为位于所述隔板两侧的过滤腔和反洗腔，隔板的底端悬空以与下封头之间形成物料输入腔，物料输入腔的侧壁上设有物料输入口；沿所述隔板的轴心插设有转动轴，转动轴的上端穿过上封头与分离器筒体外部的转动电机相连；所述转动轴上固定有与转动轴垂直的过滤盘；过滤盘的外缘与过滤腔和反洗腔的内侧壁紧贴；反洗腔的侧壁上设有喷淋液输入口、反洗液输出口、供气口及抽气口；反洗腔中设有喷淋管和倾斜设置的受液盘，喷淋管位于过滤盘的上方且与喷淋液输入口相连通，受液盘位于过滤盘的下方并使受液盘的高端固定于隔板上，受液盘的低端连于反洗液输出口处；所述分离器筒体的外侧设有夹套，并使夹套包裹于分离器筒体的外侧壁及下封头，分离器筒体外侧壁处的夹套上开设有热媒输入口，下封头处的夹套上开设有热媒输出口。
所述抽气口位于受液盘与过滤盘之间的反洗腔侧壁上。
所述供气口位于喷淋管上方的反洗腔侧壁上。
所述转动轴上由上至下固定有多个过滤盘；所述隔板包括多段同轴设置的隔板单元，并使最底端的隔板单元的底端悬空；每段隔板单元的轴心开设有转动轴通孔， 所述转动轴穿过转动轴通孔并使过滤盘位于上下相邻的两块隔板单元之间。
所述隔板单元底部的转动轴通孔处设有密封圈，并使转动轴穿过该密封圈的轴心。
所述受液盘的底面与隔板之间的夹角为45°～90°。
所述喷淋管平行于隔板设置。
所述反洗腔的下端侧壁上设有反洗液汇入口。
一种含尘煤焦油负压气化过滤装置的使用方法，首先进行设备连接，所述设备连接具体为：将所述过滤装置的气相出口和抽气口通过管路与凝油器相连，凝油器的气体输出端连有真空泵；凝油器的液体输出端通过油泵经预热器与喷淋液输入口相连，真空泵的气体输出端通过预热器与供气口相连；反洗液输出口通过管路汇入反洗液汇入口；然后向物料输入口中输入含尘煤焦油，向热媒输入口中输入热媒，利用真空泵对抽气口、气相出口抽真空，以使过滤腔和反洗腔内的真空度为30～80KPa，干净的油气由气相出口抽出，抽出的干净油气经过凝油器冷凝得到干净煤焦油。
本发明的有益效果在于：本发明结构简单、使用方法简便，通过在分离器筒体中利用隔板将分离器筒体分隔为过滤腔和反洗腔实现一侧过滤一侧反洗，而通过转动电机由转动轴带动过滤盘旋转从而达到连续过滤连续反洗的过程，因此不会出现堵塞过滤盘的现象；通过上封头的气相出口对过滤腔抽真空，使过滤腔内的煤焦油中的油气向上流动促使油气穿过过滤腔内的过滤盘，实现过滤的目的，最后从顶部气相出口抽出；由于抽气口设于过滤盘的下方，因此反洗腔通过对抽气口抽真空使得旋转到反洗腔中的过滤盘上由喷淋管喷淋形成的液膜和由供气口输入的气体向下流动加之喷淋管的喷淋从而将留在过滤盘上的尘反洗下来。本发明操作简单，对进料煤焦油中的尘含量没有要求，本发明能够得到干净煤焦油，大大减少了尘渣所带走的煤焦油，提高了煤焦油的收率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的A-A剖面图。
图3是图1的B-B剖面图。
图4是分离器筒体的内部空间透视图。
图5是C部的含尘煤焦油流向示意图。
图6是本发明使用时的设备连接示意图。
图中：1-分离器筒体、2-夹套、3-隔板单元、4-过滤腔、5-反洗腔、6-物料输入腔、7-转动轴、8-转动电机、9-过滤盘、10-受液盘、11-转动轴通孔、12-真空泵、13-凝油器、14-预热器、15-出料螺旋、16-喷淋管、17-密封圈、101-上封头、102-下封头、103-气相出口、104-残渣出料口、105-喷淋液输入口、106-反洗液输出口、107-供气口、108-抽气口、109-反洗液汇入口、110-热媒输入口、111-热媒输出口、112-物料输入口。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施方式对本发明进行说明：
图1是本发明一种含尘煤焦油负压气化过滤装置的结构示意图。一种含尘煤焦油负压气化过滤装置，包括分离器筒体1，分离器筒体1包括设有上封头101、下封头102的中空筒体，上封头101端开设有气相出口103，残渣出料口104开设于下封头102，残渣出料口104端与出料螺旋15相连，出料螺旋15的出口端可与渣槽车相连以将残渣直接输入渣槽车中。
如图1、4所示（其中，图4主要为了展示分离器筒体1的内部空间结构，故将分离器筒体1上的所有开口部分省略），分离器筒体1内纵向固定有隔板，该隔板将分离器筒体1分为位于隔板两侧的过滤腔4和反洗腔5。沿隔板的轴心插设有转动轴7，转动轴7的上端穿过上封头101与分离器筒体1外部的转动电机8相连，转动轴7上由上至下固定有多个与转动轴7垂直的过滤盘9，并使过滤盘9的外缘紧贴过滤腔4和反洗腔5的内侧壁（如图3所示）。其中，隔板由多段同轴设置的隔板单元3组成，并使最底端的隔板单元3的底端悬空以与下封头102之间形成物料输入腔6，物料输入腔6的侧壁上开设有物料输入口112；为配合多层过滤盘9随转动轴7在分离器筒体1内的转动，每段隔板单元3的轴心开设有转动轴通孔11，转动轴7穿过转动轴通孔11并使固定在转动轴7上的过滤盘9位于上下相邻的两块隔板单元3之间。为防止装置内气体外泄，优选在每个隔板单元3底部的转动轴通孔11处设有密封圈17，并使转动轴7穿过该密封圈17的轴心。过滤盘9包括盘状支架和设于盘状支架上的过滤网或过滤膜。设置多层过滤盘9的目的是为了达到及时过滤的效果，避免堵塞过滤盘9。在反洗腔5的侧壁上设有喷淋液输入口105、反洗液输出口106、供气口107及抽气口108；反洗腔5的下端侧壁上设有反洗液汇入口109；反洗腔5中设有喷淋管16和倾斜设置的受液盘10，喷淋管16位于过滤盘9的上方且与喷淋液输入口105相连通。如图2所示，为增大喷淋面积，优选喷淋管16与隔板单元3平行设置。受液盘10位于过滤盘9的下方并使受液盘10的高端固定于隔板单元3上，受液盘10的低端连于反洗液出口106处并使受液盘10的外缘固定与反洗腔5的内壁；并使受液盘10的底面与隔板单元3之间的夹角α优选为45°～90°。为使过滤盘9上的液膜和气体经过过滤盘9向下封头102运动，抽气口108开设于受液盘10与过滤盘9之间的反洗腔5侧壁上；供气口107设置于每条喷淋管16上方的反洗腔5侧壁上。分离器筒体1的外侧设有夹套2，并使夹套2包裹于分离器筒体1的外侧壁及下封头102，分离器筒体1外侧壁处的夹套2上开设有热媒输入口110，下封头102处的夹套2上开设有热媒输出口111。
一种含尘煤焦油负压气化过滤装置的使用方法为：先进行设备连接，具体为： 如图6所示，将本发明的气相出口103和抽气口108通过管路与凝油器13相连，凝油器13的气体输出端连有真空泵12。凝油器13的液体输出端通过油泵经预热器14与喷淋液输入口105相连，真空泵12的气体输出端通过预热器14与供气口107相连。反洗液输出口106通过管路汇入反洗液汇入口109。
设备连接完成后，可向物料输入口112中输入温度为200℃～400℃的含尘煤焦油，向热媒输入口110中输入热媒，利用真空泵12对抽气口108、气相出口103抽真空，以使过滤腔4和反洗腔5内的真空度为30～80KPa的负压条件，干净的油气由气相出口103抽出，抽出的干净油气经过凝油器13冷凝得到干净煤焦油。
本发明进行煤焦油除尘的工作原理如下：
图5示出了本发明在工作状态下的含尘煤焦油净化过程的流体流向。含尘煤焦油从物料输入口112进入物料输入腔6内，并通过热媒输入口110输入热媒以通过夹套2内的热媒加热分离器筒体1使其内部的含尘煤焦油气化，此时通过真空泵12对抽气口108、气相出口103抽真空，使过滤腔4和反洗腔5内的真空度为30～80KPa，含尘煤焦油进入分离器筒体1后在真空环境下部分气化，此时在过滤腔4中气化的含尘煤焦油（即油气）在与液相分开的同时会夹带一部分尘一起上升，当含尘的油气到达过滤盘9时，在真空泵12抽气的作用下，过滤腔4中含尘的油气穿过过滤盘9并将尘留在过滤盘9的下表面及过滤盘9的过滤网或过滤膜中，经过多层过滤盘9后，油气里的尘99%以上得以过滤，最终得到的干净油气通过气相出口103被抽出。如图6所示，抽出的干净油气经过凝油器13冷凝为干净煤焦油，该干净煤焦油一部分可以被采出，另一部分通过油泵一部分进入到预热器14中预热后作为喷淋液送入喷淋液输入口105，真空泵12的气体输出端的排出气经过预热后输入供气口107端作为热气使用。如图5所示，由于过滤盘9固定在转动轴7上，在转动电机8的带动下当带尘过滤盘9转动到反洗腔5时由喷淋管16喷出的干净的雾化热煤焦油，在过滤盘9的表面形成一层0.2～5mm的液膜，同时供气口107端在过滤盘9的上方引入的一股热气，在抽气口108抽真空的作用下，把热气和液膜从过滤盘9的上方吸下，吸下的液体留到受液盘10上并由反洗液出口流出由反洗液汇入口109流入到下封头102，同时在热气和液膜穿过过滤盘9时，也把留在过滤盘9上的尘反洗下来，实现了热过滤热清洗，避免了由于煤焦油冷却粘度增大而堵塞过滤盘9。同时，由于过滤盘9的外缘与过滤腔4和反洗腔5的内侧壁相接触，以使反洗腔5内被过滤盘9分为多层的小腔体，保证每层形成的液膜都能及时全部的被清洗下来，从而保证每一层过滤盘9在旋转到过滤腔4内时始终以干净的状态进行过滤。
以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种含尘煤焦油负压气化过滤装置，包括分离器筒体，所述分离器筒体包括设有上、下封头的中空筒体，上封头端开设有气相出口，残渣出料口开设于下封头，其特征在于，所述分离器筒体内纵向固定有隔板，该隔板将分离器筒体分为位于所述隔板两侧的过滤腔和反洗腔，隔板的底端悬空以与下封头之间形成物料输入腔，物料输入腔的侧壁上设有物料输入口；沿所述隔板的轴心插设有转动轴，转动轴的上端穿过上封头与分离器筒体外部的转动电机相连；所述转动轴上固定有与转动轴垂直的过滤盘；过滤盘的外缘与过滤腔和反洗腔的内侧壁紧贴；反洗腔的侧壁上设有喷淋液输入口、反洗液输出口、供气口及抽气口；反洗腔中设有喷淋管和倾斜设置的受液盘，喷淋管位于过滤盘的上方且与喷淋液输入口相连通，受液盘位于过滤盘的下方并使受液盘的高端固定于隔板上，受液盘的低端连于反洗液输出口处；所述分离器筒体的外侧设有夹套，并使夹套包裹于分离器筒体的外侧壁及下封头，分离器筒体外侧壁处的夹套上开设有热媒输入口，下封头处的夹套上开设有热媒输出口。
2.根据权利要求1所述的一种含尘煤焦油负压气化过滤装置，其特征在于，所述抽气口位于受液盘与过滤盘之间的反洗腔侧壁上。
3.根据权利要求1所述的一种含尘煤焦油负压气化过滤装置，其特征在于，所述供气口位于喷淋管上方的反洗腔侧壁上。
4.根据权利要求1所述的一种含尘煤焦油负压气化过滤装置，其特征在于，所述转动轴上由上至下固定有多个过滤盘；所述隔板包括多段同轴设置的隔板单元，并使最底端的隔板单元的底端悬空；每段隔板单元的轴心开设有转动轴通孔， 所述转动轴穿过转动轴通孔并使过滤盘位于上下相邻的两块隔板单元之间。
5.根据权利要求4所述的一种含尘煤焦油负压气化过滤装置，其特征在于，所述隔板单元底部的转动轴通孔处设有密封圈，并使转动轴穿过该密封圈的轴心。
6.根据权利要求1所述的一种含尘煤焦油负压气化过滤装置，其特征在于，所述受液盘的底面与隔板之间的夹角为45°～90°。
7.根据权利要求1所述的一种含尘煤焦油负压气化过滤装置，其特征在于，所述喷淋管平行于隔板设置。
8.根据权利要求1所述的一种含尘煤焦油负压气化过滤装置，其特征在于，所述反洗腔的下端侧壁上设有反洗液汇入口。
9.根据权利要求1所述的一种含尘煤焦油负压气化过滤装置的使用方法，其特征在于，首先进行设备连接，所述设备连接具体为：将所述过滤装置的气相出口和抽气口通过管路与凝油器相连，凝油器的气体输出端连有真空泵；凝油器的液体输出端通过油泵经预热器与喷淋液输入口相连，真空泵的气体输出端通过预热器与供气口相连；反洗液输出口通过管路汇入反洗液汇入口；然后向物料输入口中输入含尘煤焦油，向热媒输入口中输入热媒，利用真空泵对抽气口、气相出口抽真空，以使过滤腔和反洗腔内的真空度为30～80KPa，干净的油气由气相出口抽出，抽出的干净油气经过凝油器冷凝得到干净煤焦油。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A negative pressure gasification and filtration device for coal tar containing dust and its usage method Effective date of registration: 20230727 Granted publication date: 20181221 Pledgee: Guangfa Bank Co.,Ltd. Dalian Branch Pledgor: DALIAN CHEMICAL INSTITUTE CO.,LTD. Registration number: Y2023210000184 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |