CN107523363A - 煤气湿法净化流程中的脱氨冷却塔以及净化洗涤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤气湿法净化流程中的脱氨冷却塔以及净化洗涤方法，脱氨冷却塔外壳顶部设置净煤气出口，底部设置液体出口。脱氨冷却塔塔体设置三段循环段，塔下部设置循环水喷淋段，主要脱除粗煤气中大部分灰尘与氨，避免堵塞上部填料；中部循环段继续脱除氨与灰尘；上部循环段为精洗段，通过加入新鲜水，保证塔顶净煤气中氨与灰尘的含量达标。该脱氨冷却塔克服了目前洗涤塔所存在压降大、脱氨效果差的问题，是集除尘、降温、脱氨于一体的设备，具有低压降的特点，且由于净化后煤气温度的降低，煤气中含水率低，从而提高煤气热值。
Description
技术领域
本发明涉及化工设备技术领域，具体为一种煤气湿法净化流程中脱氨冷却塔。
背景技术
以煤为原料制得的粗煤气中，除了含有CO、H2、CH4等有效成分外，还含有CO2、H2O、H2S、NH3、酚、焦油以及灰渣等组分，需进行净化脱除酚、焦油、NH3、H2S以及灰渣等，以供民用或工业使用。本发明使用于干法流程与湿法流程相结合的燃气净化工艺，来自气化炉的粗煤气先经旋风分离器、余热锅炉及布袋除尘器，然后进入煤气湿法净化装置，两种流程结合不仅使得燃气的洁净度大大提升，而且减少了洗水的消耗量。经过干法流程后，煤气中仍旧含有部分颗粒物以及高的氨含量，再经湿法净化后，得到尘以及氨含量达标的净化煤气。
中国专利申请号200810229582.5中提出一种煤气系统填料洗涤塔，该填料洗涤塔的目的解决目前填料洗涤塔雾沫夹带严重的问题，该填料塔设置两段填料，塔顶为迷宫式捕雾器，在降低雾沫夹带、降低压降方面有很好的效果。但由于缺少急冷除尘段，气体直接进入填料，存在灰尘堵塞填料的问题，另外采用顶部水直接洗涤粗煤气，消耗水量较大。本发明专利在塔下部增加喷淋段，将气体中大部分灰尘脱除，减少上部填料堵塞，另外塔上部、中部设置循环段，在除尘、脱氨方面用水量比该专利中大大减少。
中国专利申请号201210189889.3中提出一种煤气洗涤净化装置及方法，该
流程为文丘里洗涤器与内部设置除尘装置的洗涤塔组合形式，煤气中灰渣等小颗粒在文丘里洗涤器中润湿、团聚，变成大颗粒，然后进入洗涤塔，进行分离洗涤。在应用上文丘里洗涤器容易发生堵塞或结垢，另外，煤气经过文丘里洗涤器压降比较大，造成煤气能量的损失。
中国专利申请号20110323808.2中提出一种煤气洗涤塔的组合式螺旋塔盘、煤气净化装置，该专利中煤气洗涤塔上部设置固阀塔盘，中部为螺旋塔盘，下部为泡罩塔盘，存在整塔压降较大，结构复杂的问题。
中国专利申请号201410647708.6中提出一种煤气除尘系统，该洗涤塔设置两层喷头，喷头中间设置一段填料形式，洗涤塔塔釜出料液经过滤器后部分进入洗涤塔顶部喷头，该洗涤塔可以有效洗涤煤气中粉尘，但是由于洗涤塔底部液体直接循环进入洗涤塔顶部，该液体中含有吸收下来的氨，导致洗涤塔顶部净化煤气中氨含量较高。
中国专利申请号201510577388.6中提出一种煤气冷却洗涤塔，从原理上讲，该洗涤塔为上封头装有喷淋装置的立式管壳式换热器，气体从上封头进入经喷淋后气液混合物料进入管程，在下封头处气液分离，气体从出气口排出，与常规洗涤冷却塔相比，其换热效率高。但是出气口与排液口设置在下封头，净化后的煤气含尘量及含氨量，没有一般洗涤塔效果好。
目前工业上煤气洗涤塔主要作用为除尘、降温，对于煤气中含有氨的脱除效果要求不高，另外煤气洗涤中应用的文丘里洗涤器存在压降较大问题。净化煤气中含氨在燃烧后会产生氮氧化物，污染环境，需经后续脱氮装置进行处理，使得整套工艺流程复杂，设备投资、运行费用增加。本专利中的脱氨冷却塔克服了目前洗涤塔所存在压降大、脱氨效果差的问题，是一种集除尘、降温、脱氨于一体的设备，具有低压降的特点，且由于净化后煤气温度的降低，煤气中含水率低，从而提高煤气热值。
发明内容
本发明的目的是提供一种煤气湿法净化流程中的脱氨冷却塔以及净化洗涤方法，该塔克服了目前洗涤塔所存在压降大、脱氨效果差的问题，是一种集除尘、降温、脱氨于一体的设备，具有低压降，且由于净化后煤气温度的降低，煤气中含水率低，从而提高煤气热值。
本发明的技术方案是：一种煤气湿法净化流程中脱氨冷却塔，其特征是脱氨冷却塔外壳顶部设置净煤气出口，底部设置液体出口，脱氨冷却塔内设置三个循环段，分别是上部的精洗段，中部的循环段，下部的循环水喷淋段；在精洗段和循环段设置循环水进料管、液体分布器、填料、填料支撑、液体收集器；在精洗段还设置新鲜水进料管；在循环段的液体分布器和填料之间还设置填料压圈；在循环水喷淋段的循环水进料喷淋装置下方设置气体进料分布器。
脱氨冷却塔净化洗涤过程如下：
在脱氨冷却塔下部的循环水喷淋段，底部出料经澄清过滤后部分进入后续处理装置，部分循环进入底部循环水进料喷淋装置，喷淋装置下方设置气体进料分布器，洗涤煤气中大部分的灰尘、部分氨；
在脱氨冷却塔中部的循环段，来自液体收集器收集的液体循环回该段填料的上部，与来自填料下段的煤气逆流接触，进一步除尘及脱氨；
在脱氨冷却塔上部的精洗段，来自液体收集器收集的液体循环回该段填料的上部，与来自填料下段的煤气逆流接触，进一步除尘及脱氨，保证塔顶净煤气中尘及氨含量达标。
所述脱氨冷却塔冷却可采用粗煤气先经过原料换热器冷却后进入脱氨冷却塔，也可以直接进入脱氨冷却塔，在三段循环洗涤后进入换热器进行物料冷却。
本发明的脱氨冷却塔塔顶出净煤气含氨＜20mg/Nm3，含灰尘量＜5mg/Nm3，整塔压降＜1kPa。
附图说明
图1是本发明的脱氨冷却塔结构图。
具体实施方式
下面结合附图1来详细说明本发明的内容
本发明提供了一种煤气湿法净化流程中脱氨冷却塔：脱氨冷却塔外壳顶部设置净煤气出口B，底部设置液体出口G；脱氨冷却塔底部出料经澄清过滤后部分进入后续处理装置，部分循环进入底部循环水进料喷淋装置5，喷淋装置下方设置气体进料分布器6，该段中主要洗涤煤气中的灰尘、部分氨；脱氨冷却塔中部设置循环水进料管1、液体分布器3、填料9、填料支撑7和压圈8、液体收集器4，来自液体收集器4收集的液体经外置泵循环回该段填料的上部，与来自填料下段的煤气逆流接触，进一步除尘及脱氨；脱氨冷却塔上部设置循环水进料管1、新鲜水进料管2、液体分布器3、填料9、填料支撑7、液体收集器4，来自液体收集器4收集的液体经外置泵循环回该段填料的上部，与来自填料下段的煤气逆流接触，进一步除尘及脱氨，该段为精洗段，采用加入新鲜水保证塔顶净煤气中氨及尘含量达标。
脱氨冷却塔冷却可采用粗煤气先经过原料换热器冷却后进入脱氨冷却塔，也可以直接进入脱氨冷却塔，在三段循环洗涤后进入换热器进行物料冷却。
粗煤气经过本发明的脱氨冷却塔后，塔顶出净煤气含氨小于20mg/Nm3，含灰尘量小于5mg/Nm3，整塔压降小于1kPa。
Claims (3)
1.一种煤气湿法净化流程中的脱氨冷却塔，其特征是脱氨冷却塔外壳顶部设置净煤气出口，底部设置液体出口，脱氨冷却塔内设置三个循环段，分别是上部的精洗段，中部的循环段，下部的循环水喷淋段；
在精洗段和循环段设置循环水进料管(1)、液体分布器(3)、填料(9)、填料支撑(7)、液体收集器(4)；在精洗段还设置新鲜水进料管(2)；在循环段的液体分布器(3)和填料(9)之间还设置填料压圈(8)；在循环水喷淋段的循环水进料喷淋装置(5)下方设置气体进料分布器(6)。
2.如权利要求1所述的煤气湿法净化流程中脱氨冷却塔，其特征是净化洗涤方法如下：
在脱氨冷却塔下部的循环水喷淋段，底部出料经澄清过滤后部分进入后续处理装置，部分循环进入底部循环水进料喷淋装置(5)，喷淋装置下方设置气体进料分布器(6)，洗涤煤气中大部分的灰尘、部分氨；在脱氨冷却塔中部的循环段，来自液体收集器(4)收集的液体循环回该段填料(9)的上部，与来自填料下段的煤气逆流接触，进一步除尘及脱氨；在脱氨冷却塔上部的精洗段，来自液体收集器(4)收集的液体循环回该段填料(9)的上部，与来自填料下段的煤气逆流接触，进一步除尘及脱氨，保证塔顶净煤气中尘及氨含量达标。
3.如权利要求2所述的煤气湿法净化流程中脱氨冷却塔，其特征是脱氨冷却塔冷却采用粗煤气先经过原料换热器冷却后进入脱氨冷却塔，也可以直接进入脱氨冷却塔，在三段循环洗涤后进入换热器进行物料冷却。
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Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN205995240U (zh) * | 2016-08-29 | 2017-03-08 | 陕西省石油化工研究设计院 | 一种应用于含硫废气吸收的高效吸收塔 |
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- 2017-10-17 CN CN201710966383.1A patent/CN107523363A/zh active Pending
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