CN108395912B - 一种用于煤气初步净化的管路装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于煤气初步净化的管路装置，包括煤气管及氨水喷射管，氨水喷射管的喷射端伸入煤气管中；所述煤气管具有依次连接的水平管段、90°弯头及竖直管段，水平管段的外端为煤气进口，竖直管段的上端为煤气出口；氨水喷射管的喷射端在靠近90°弯头处伸入水平管段中，且喷射方向朝向煤气进口方向；氨水喷射管上游的水平管段内设有缩径结构，缩径结构对应的水平管段底部设液流槽和液流回收口；氨水喷射管下游的水平管段底部设排液口，排液口处设遮挡导流板。本发明能够达到在煤气输送管路内高效率冷却洗涤煤气的目的，在管路装置中，粗煤气与氨水的接触面积大，增强了传质传热效率，且管路装置结构简单，降低了设备投入成本。
Description
技术领域
本发明涉及高温煤气净化领域，尤其涉及一种用于煤气初步净化的管路装置。
背景技术
在粗煤气生产流程中，制得的粗煤气温度均较高且含有水蒸汽、焦油等物质，需对粗煤气急速冷却并初步净化后才能进入后续的煤气净化装置。例如，焦炉煤气经集气管后在桥管中用氨水喷洒冷却降温。在煤加压气化流程中，高温粗煤气在洗涤冷却器中用循环液喷洒冷却粗煤气，清洗夹带的煤粉和杂质。但是，在桥管中循环喷洒氨水的冷却效果不好，无法使粗煤气与氨水充分接触，传质传热效率不高。在洗涤冷却器中冷却洗涤粗煤气效率不高，所需降温时间较长，设备规模较大，成本投入较高。
发明内容
本发明提供了一种用于煤气初步净化的管路装置，能够达到在煤气输送管路内高效率冷却洗涤煤气的目的，在管路装置中，粗煤气与氨水的接触面积大，增强了传质传热效率，且管路装置结构简单，降低了设备投入成本。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种用于煤气初步净化的管路装置，包括煤气管及氨水喷射管，氨水喷射管的喷射端伸入煤气管中；所述煤气管具有依次连接的水平管段、90°弯头及竖直管段，水平管段的外端为煤气进口，竖直管段的上端为煤气出口；氨水喷射管的喷射端在靠近90°弯头处伸入水平管段中，且喷射方向朝向煤气进口方向；氨水喷射管上游的水平管段内设有缩径结构，缩径结构对应的水平管段底部设液流槽和液流回收口；氨水喷射管下游的水平管段底部设排液口，排液口处设遮挡导流板。
所述氨水喷射管由竖直喷射管、弯头及喷嘴依次连接组成，喷嘴的轴线与煤气管水平管段的轴线重合。
所述缩径结构由弧形环板形成，弧形环板的弧形外凸侧朝向水平管段内侧，弧形环板的2个侧边与水平管段的内壁贴合固定。
所述液流槽为上大下小的锥形槽，锥形槽的底部设液流回收口。
所述遮挡导流板由斜板和水平板组成；水平板位于排液口的上方，斜板位于排液口的上游；斜板的顶部与水平板固定连接，斜板与水平板的夹角为120°；斜板的底部及两侧、水平板的两侧分别与水平管段的内壁固定连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)氨水喷射管喷出的氨水与煤气在水平管段内对撞冲击，形成高速湍动的混合区域，扩大了气液接触面积，增强冷却洗涤效果，提高了净化效率；
2)缩径结构可促进形成圆盘形高速湍动区，防止有未净化的煤气穿过，增强煤气与氨水对冲的效果，提高氨水冷却煤气、吸收杂质的效率；
3)采用逆向撞击的洗涤冷却方式，可更大幅度的降低煤气出口温度，能够将煤气冷却至绝热饱和温度附近，为后续煤气冷凝设备降低负担；
4)氨水喷射管采用大孔喷嘴，氨水无需雾化，通过大颗粒液滴与煤气传质传热，降低了喷嘴动力消耗。
5)遮挡导流板可阻挡煤气从排液口流出，煤气在90°弯头处向上转向，有利于进一步分离出液体，分离出的液体通过排液口及时排出，防止存液；
6)本发明所述管路装置可以采用将原有烟气管道进行改造或在原有煤气管道内新增一段管路的方式安装，省去了常规的冷却洗涤设备，在提高处理效率的同时，减少了设备投入成本。
附图说明
图1是本发明一种用于煤气初步净化的管路装置的结构示意图。
图中：1.水平管段2.缩径结构3.圆盘形湍动区4.竖直喷射管5.90°弯头6.竖直管段7.遮挡导流板8.排液口9.弯头10.喷嘴11.液流槽12.液流回收口
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1所示，本发明所述一种用于煤气初步净化的管路装置，包括煤气管及氨水喷射管，氨水喷射管的喷射端伸入煤气管中；所述煤气管具有依次连接的水平管段1、90°弯头5及竖直管段6，水平管段1的外端为煤气进口，竖直管段6的上端为煤气出口；氨水喷射管的喷射端在靠近90°弯头5处伸入水平管段1中，且喷射方向朝向煤气进口方向；氨水喷射管上游的水平管段1内设有缩径结构2，缩径结构2对应的水平管段1底部设液流槽11和液流回收口12；氨水喷射管下游的水平管段1底部设排液口8，排液口8处设遮挡导流板7。
所述氨水喷射管由竖直喷射管4、弯头9及喷嘴10依次连接组成，喷嘴10的轴线与煤气管水平管段1的轴线重合。
所述缩径结构2由弧形环板形成，弧形环板的弧形外凸侧朝向水平管段1内侧，弧形环板的2个侧边与水平管段1的内壁贴合固定。
所述液流槽11为上大下小的锥形槽，锥形槽的底部设液流回收口12。
所述遮挡导流板7由斜板和水平板组成；水平板位于排液口8的上方，斜板位于排液口8的上游；斜板的顶部与水平板固定连接，斜板与水平板的夹角为120°；斜板的底部及两侧、水平板的两侧分别与水平管段1的内壁固定连接。
如图1所示，高温煤气从水平管段1的烟气进口进入，与自喷嘴10喷出的氨水在缩径结构2处高速撞击，产生圆盘形湍动层3，增加煤了气与氨水的接触面积，促进了气液传质传热。
氨水对煤气中的水蒸汽、焦油蒸汽具有冷凝冷却作用，能够将煤气中焦油渣等固体杂质捕集下来，冷凝物、固体杂质及氨水形成的混合液体靠重力流入液流槽11，从液流回收口12排出。
急速冷却洗涤后的煤气穿过水平管段1进入90°弯头5，煤气撞击在90°弯头5上导致流向改变，可进一步分离出液态介质，液态介质顺着90°弯头5的内壁流至排液口8排出。经过初步净化的煤气从竖直管段6送入后续工段。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用于煤气初步净化的管路装置，包括煤气管及氨水喷射管，氨水喷射管的喷射端伸入煤气管中；其特征在于，所述煤气管具有依次连接的水平管段、90°弯头及竖直管段，水平管段的外端为煤气进口，竖直管段的上端为煤气出口；氨水喷射管的喷射端在靠近90°弯头处伸入水平管段中，且喷射方向朝向煤气进口方向；氨水喷射管上游的水平管段内设有缩径结构，缩径结构对应的水平管段底部设液流槽和液流回收口；氨水喷射管下游的水平管段底部设排液口，排液口处设遮挡导流板；所述遮挡导流板由斜板和水平板组成；水平板位于排液口的上方，斜板位于排液口的上游；斜板的顶部与水平板固定连接，斜板与水平板的夹角为120°；斜板的底部及两侧、水平板的两侧分别与水平管段的内壁固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于煤气初步净化的管路装置，其特征在于，所述氨水喷射管由竖直喷射管、弯头及喷嘴依次连接组成，喷嘴的轴线与煤气管水平管段的轴线重合。
3.根据权利要求1所述的一种用于煤气初步净化的管路装置，其特征在于，所述缩径结构由弧形环板形成，弧形环板的弧形外凸侧朝向水平管段内侧，弧形环板的2个侧边与水平管段的内壁贴合固定。
4.根据权利要求1所述的一种用于煤气初步净化的管路装置，其特征在于，所述液流槽为上大下小的锥形槽，锥形槽的底部设液流回收口。
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