CN110252054A - 一种垂直颗粒移动床、含尘高温油气除尘系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种垂直颗粒移动床、含尘高温油气除尘系统及方法，本发明垂直颗粒移动床预处理室的左侧设置有进气口，垂直颗粒移动室的右侧设置有出气口，预处理室和垂直颗粒移动室之间设置有连接在壳体前后内壁上的竖向隔板，隔板的上部设置有滤料分流口，预处理室内位于滤料分流口处设置有布料器，布料器的下方设置有滤料通道装置，滤料通道装置中设置引导滤料曲折向下流动的滤料通道。本发明从进气口到出气口滤料的下行速度呈减缓状态，能够适应含尘高温油气从进气口到出气口含尘量逐渐降低对滤料需求变少的状态变化，从而使得滤料都能得到很好的利用。本发明含尘高温油气除尘系统和除尘方法能实现对含尘高温油气的连续处理，处理效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种含尘高温油气除尘装置、含尘高温油气除尘系统及方法。
背景技术
中国专利号201620260838.9公开了一种高温油气中粉尘的去除装置，包括筒体；连通所述筒体的油气进口及净化气出口；连通所述筒体的滤料进口及下料出口；以及处于所述筒体内，空间分割所述油气进口及所述净化气出口的固态滤料；所述滤料进口与所述下料出口之间的位置关系适于所述固态滤料从所述滤料进口依靠重力到达所述下料出口。该装置存在以下缺陷：筒体内所有滤料速度是一致的，而高温油气在与滤料接触后逐渐被净化，后与高温油气接触的滤料利用率不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种用于含尘高温油气除尘的垂直颗粒移动床，使其对高温油气进行多级除尘，垂直颗粒移动床内与含尘高温油气接触的颗粒滤料始终是新鲜的，除尘效率高，及提供一种采用前述垂直颗粒移动床的含尘高温油气除尘系统，还提供一种采用前述含尘高温油气除尘系统的含尘高温油气除尘方法。
为了解决上述技术问题，本发明垂直颗粒移动床包括壳体，壳体内设置有左右排列的预处理室和垂直颗粒移动室，壳体上设置有与垂直颗粒移动室顶部相通的滤料进口，预处理室的左侧设置有进气口，垂直颗粒移动室的右侧设置有出气口，垂直颗粒移动室内位于出气口左侧设置有用于阻挡滤料进入出气口的透气挡板，预处理室和垂直颗粒移动室之间设置有连接在壳体前后内壁上的竖向隔板，隔板的上部设置有滤料分流口，预处理室内位于滤料分流口处设置有布料器，布料器的下方设置有滤料通道装置，滤料通道装置中设置引导滤料曲折向下流动的滤料通道，隔板上密布有通气孔，滤料通道装置上密布有连通滤料通道装置左右两侧的透气通道，预处理室和垂直颗粒移动室的底部设置有滤料出口，垂直颗粒移动室的左右两部分分别汇集到不同的滤料出口。
为了使滤料通道装置易于加工，所述的滤料通道装置包括多层上下间隔排列的布料板和多层上下间隔排列的限位板，布料板的下端和限位板的下端一一交叉布置且相互间隔开，布料板的上端相对下端朝右并与隔板搭接，限位板的上端相对下端朝左，所有限位板和布料板中在下的板用于承接在其上的板上滑下的滤料。
所述的布料板上设置有滤料通过孔，所述的布料板上设置有滤料通过孔，相邻布料板上的滤料通过孔相错开，所述的布料板的下端设置有滤料溢流堰，所述的通气孔为长度方向为竖向的长孔，通气孔的大小适于单颗滤料通过而二颗以上滤料不能同时通过。滤料溢流堰可使布料板上保持一层滤料，交错的滤料通过孔使得可以有滤料从上层布料板上漏出撞击到下层布料板，既使滤料更加分散，撞击又使下层的滤料通过孔内不易保持灰尘。通气孔设置可以通过滤料，滤料在通过隔板时使隔板上的通孔得到清洗，便于气流流通。
为了使滤料能缓慢流入垂直颗粒移动室，所述的壳体内位于预处理室和垂直颗粒移动室上方设置有缓冲室，缓冲室和预处理室相隔离，垂直颗粒移动室顶部与缓冲室相通，所述的滤料进口设置在缓冲室的顶部且不正对垂直颗粒移动室的位置。
所述的垂直颗粒移动室内的前后侧壁的中部均设置有竖向的短流板，预处理室和垂直颗粒移动室的左侧部分通过漏斗汇集成第一滤料出口，垂直颗粒移动室的右侧部分通过漏斗汇集成第二滤料出口，第一滤料出口设置有可控制出料速度的第一出料机构，第二滤料出口设置有可控制出料速度的第二出料机构。由于颗粒滤料与平板之间的孔隙比较大，含尘高温油气在通过颗粒滤料与平板之间的孔隙没有很好的除尘作用，设置短流板之后，含尘高温油气与短流板相撞转而经过颗粒滤料之间的孔隙而达到除尘的效果。
本发明含尘高温油气除尘系统包括垂直颗粒移动床、颗粒滤料除尘装置和输送机，所述的垂直颗粒移动床采用前述任何一种垂直颗粒移动床，所述的垂直颗粒移动床滤料出口接颗粒滤料除尘装置的滤料进口，输送机连接颗粒滤料除尘装置的滤料出口和垂直颗粒移动床的滤料进口。
本发明含尘高温油气除尘系统包括垂直颗粒移动床、颗粒滤料除尘装置和输送机，所述的垂直颗粒移动床采用前述的垂直颗粒移动床，所述的第一出料机构和第二出料机构的滤料出口接颗粒滤料除尘装置的滤料进口，输送机连接颗粒滤料除尘装置的滤料出口和垂直颗粒移动床的滤料进口。
为了提高对颗粒滤料的净化效果，所述的颗粒滤料除尘装置包括一级颗粒滤料除尘装置和二级颗粒滤料除尘装置，一级颗粒滤料除尘装置的滤料出口接二级颗粒滤料除尘装置的滤料进口，垂直颗粒移动床的滤料出口接一级颗粒滤料除尘装置的滤料进口，二级颗粒滤料除尘装置的滤料出口接输送机。
为了使颗粒滤料快速循环，并减少高温油气的热量损失，所述的输送机采用斗式提升机，斗式提升机的外侧设置有热风腔室，斗式提升机的热风腔室外侧设置有保温层，所述的垂直颗粒移动床的外侧设置有热风腔室。
本发明含尘高温油气除尘方法采用前述含尘高温油气除尘系统，所述除尘方法包括如下步骤：
S1、通过输送机使颗粒滤料在垂直颗粒移动床、颗粒滤料除尘装置和输送机之间循环运动，垂直颗粒移动床中颗粒滤料的孔隙率为0.1-0.4，布料器的出料速度为：0.1-0.2m3/min，第一出料机构的出料速度为：0.16-0.3m3/min，第二出料机构的出料速度为：0.04-0.1m3/min，颗粒滤料自垂直颗粒移动床的滤料进口加入垂直颗粒移动室并形成堆积，颗粒滤料在垂直颗粒移动室自上而下移动，部分颗粒滤料由布料器带入预处理室由滤料通道曲折向下运动形成帘状；
S2、颗粒滤料除尘装置采用流化床，在颗粒滤料除尘装置的进风口通入高温气体，高温气体带走颗粒滤料表面灰尘后由出风口排出；颗粒滤料除尘装置将从垂直颗粒移动床接收的颗粒滤料净化后再送入输送机；
S3、将含尘高温油气接入垂直颗粒移动床的进气口，含尘高温油气水平依次穿过预处理室和垂直颗粒移动室，从垂直颗粒移动床的出气口获得除尘后高温油气。
本发明的有益效果是：本发明垂直颗粒移动床具有预处理室和垂直颗粒移动室，预处理室中滤料通道装置中设置引导滤料曲折向下流动的滤料通道，使得预处理室中形成一个自上而下移动颗粒滤料屏幕，并且能相对堆积在垂直颗粒移动室中的颗粒滤料具有较快的下行速度，在垂直颗粒移动室内邻近隔板的部分，垂直颗粒移动室的左右两部分对应的不同滤料出口的出料速度，使得垂直颗粒移动室内颗粒滤料由邻近隔板到远离隔板流速减缓，从而使得从进气口到出气口滤料的下行速度呈减缓状态，能够适应含尘高温油气从进气口到出气口含尘量逐渐降低对滤料需求变少的状态变化，从而使得滤料都能得到很好的利用。本发明含尘高温油气除尘系统和除尘方法通过输送机使滤料在垂直颗粒移动床、颗粒滤料除尘装置和输送机三者间循环，能实现对含尘高温油气的连续处理，处理效率高。本发明特别适于对煤裂解产生的高温油气进行除尘。
附图说明
图1是本发明垂直颗粒移动床的内部结构示意图；
图2是本发明垂直颗粒移动床的短流板及滤料通道装置在壳体内的平面布置图；
图3是图2的A局部放大图；
图4是隔板的局部结构示意放大图；
图5是本发明含尘高温油气除尘系统的流程图；
图中：1、垂直颗粒移动床，2、一级颗粒滤料除尘装置，3、二级颗粒滤料除尘装置，4、斗式提升机，1-1、缓冲室，1-2、布料器，1-3、布料板，1-31、滤料溢流堰，1-32、滤料通过孔，1-4、限位板，1-5、进气口，1-6、隔板，1-7、预处理室，1-8、漏斗，1-9、旋转阀，1-10、旋转阀，1-11、漏斗，1-12、短流板，1-13、出气口，1-14、垂直颗粒移动室，1-15、壳体，1-16、滤料进口，1-17、透气挡板，1-61、滤料分流口，1-62、通气孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-4所示的一种垂直颗粒移动床，包括壳体1-15，壳体1-15内设置有左右排列的预处理室1-7和垂直颗粒移动室1-14，壳体1-15上设置有与垂直颗粒移动室1-14顶部相通的滤料进口，预处理室1-7的左侧设置有进气口1-5，垂直颗粒移动室1-14的右侧设置有出气口1-13，垂直颗粒移动室1-14内位于出气口1-13左侧设置有用于阻挡滤料进入出气口1-13的透气挡板1-17，本具体实施例中透气挡板1-17采用百叶板，透气挡板1-17还可以采用网孔板。预处理室1-7和垂直颗粒移动室1-14之间设置有连接在壳体前后内壁上的竖向隔板1-6，隔板1-6的上部设置有滤料分流口1-61，预处理室1-7内位于滤料分流口1-61处设置有布料器1-2，布料器1-2的下方设置有滤料通道装置，滤料通道装置中设置引导滤料曲折向下流动的滤料通道，隔板1-6上密布有通气孔1-62，滤料通道装置上密布有连通滤料通道装置左右两侧的透气通道，预处理室1-7和垂直颗粒移动室1-14的底部设置有滤料出口。
滤料通道装置包括多层上下间隔排列的布料板1-3和多层上下间隔排列的限位板1-4，布料板1-3的下端和限位板1-4的下端一一交叉布置且相互间隔开，布料板1-3的上端相对下端朝右并与隔板1-6搭接，限位板1-4的上端相对下端朝左，所有限位板1-4和布料板1-3中在下的板用于承接在其上的板上滑下的滤料，从而形成引导滤料曲折向下的流动的滤料通道，并且各层布料板1-3和限位板1-4之间的间隙也构成了透气通道。
布料板1-3上设置有滤料通过孔1-32，相邻布料板1-3上的滤料通过孔1-32相错开。使得从上层布料板1-3上的滤料通过孔1-32落下的滤料可以撞击到下层布料板1-3上，滤料冲刷落在下层布料板1-3上的滤料通过孔1-32中的粉尘，布料板1-3的下端设置有滤料溢流堰1-31，滤料溢流堰1-31可使布料板1-3上保持有一层滤料。
垂直颗粒移动室1-14内的前后侧壁的中部均设置有竖向的短流板1-12，预处理室1-7和垂直颗粒移动室1-14位于短流板1-12左侧的部分通过漏斗1-8汇集成第一滤料出口，垂直颗粒移动室1-14位于短流板1-12右侧的部分通过漏斗1-11汇集成第二滤料出口，第一滤料出口设置有旋转阀1-9，第二滤料出口设置有旋转阀1-10，旋转阀1-9和旋转阀1-10最好采用星形旋转阀，旋转阀也可以采用绞龙输送机代替。
垂直颗粒移动床1的外侧设置有热风腔室，热风腔室外侧设置有保温层。
壳体1-15内位于预处理室1-7和垂直颗粒移动室1-14上方设置有缓冲室1-1，缓冲室1-1和预处理室1-7相隔离，垂直颗粒移动室1-14顶部与缓冲室1-1相通，滤料进口1-16设置在缓冲室1-1的顶部且不正对垂直颗粒移动室1-14的位置。
如图5所示的含尘高温油气除尘系统，包括垂直颗粒移动床1、一级颗粒滤料除尘装置2、二级颗粒滤料除尘装置3和斗式提升机4，垂直颗粒移动床采用如图1-3所示的垂直颗粒移动床1，垂直颗粒移动床滤料出口接一级颗粒滤料除尘装置2的滤料进口，一级颗粒滤料除尘装置2的滤料出口接二级颗粒滤料除尘装置3的滤料进口，二级颗粒滤料除尘装置3的滤料出口接斗式提升机4的进料口，斗式提升机4的进料口接垂直颗粒移动床1的滤料进口1-16。斗式提升机4的外侧设置有热风腔室，斗式提升机的热风腔室外侧设置有保温层。
颗粒滤料除尘装置包括除尘壳体和螺旋推进器，除尘壳体内位于螺旋推进器的下方设置有网孔板，除尘壳体上位于网孔板的上方设置有滤料进口和出风口，除尘壳体上位于网孔板的下方设置有进风口，除尘壳体上位于网孔板和螺旋推进器的尾端设置有滤料出口。滤料进口可以设置过滤筛，用于筛出结块的滤料，未结片的滤料进入除尘壳体。结块的滤料定期清理。该颗粒滤料除尘装置是一种流化床，利于气流的扬析作用带走颗粒滤料上的灰尘，是现有技术。布料器也采用现有技术。
一种含尘高温油气除尘方法，采用图3所示的含尘高温油气除尘系统，所述除尘方法包括如下步骤：
S1、通过斗式提升机4使颗粒滤料在垂直颗粒移动床1、一级颗粒滤料除尘装置2、二级颗粒滤料除尘装置3和斗式提升机4之间循环运动，颗粒滤料为石英砂、砾石、陶瓷圆球颗粒中的一种或多种。垂直颗粒移动床1中颗粒滤料的孔隙率为N，布料器1-2的出料速度为V1，旋转阀1-9的出料速度为V2，旋转阀1-10的出料速度为V3，颗粒滤料自垂直颗粒移动床1的滤料进口1-16加入垂直颗粒移动室1-14并形成堆积，颗粒滤料在垂直颗粒移动室1-14自上而下移动，部分颗粒滤料由布料器1-2带入预处理室1-7由布料板1-3滑入限位板1-4，再由限位板1-4滑入布料板1-3，依次曲折向下运动形成帘状；布料板1-3上的部分滤料会从滤料通过孔1-32落下撞击下一层布料板1-3，使在下层布料板1-3的滤料通过孔1-32的粉尘震落，垂直颗粒移动室1-14中部分滤料通过隔板1-6上的通气孔1-62像雨滴一样漏到预处理室1-7，以冲刷落在隔板的通气孔1-62内的粉尘。
S2、在一级颗粒滤料除尘装置2和二级颗粒滤料除尘装置3的进风口通入温度为650℃的高温气体，高温气体带走颗粒滤料表面灰尘后由出风口排出；经过一级颗粒滤料除尘装置2和二级颗粒滤料除尘装置3，被完全净化后的颗粒滤料送入斗式提升机4，斗式提升机4的出料速度V0。
S3、将温度为600℃的含尘高温油气接入垂直颗粒移动床1的进气口1-5，含尘高温油气水平依次穿过预处理室1-7和垂直颗粒移动室1-14，从垂直颗粒移动床1的出气口1-13获得除尘后高温油气。
高温气体温度不拘限于650℃和含尘高温油气温度也不拘限于600℃。
下表为依本具体实施例除尘方法的各具体实施例参数。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
需要说明，本发明中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，该方向性指示只为描述方便，如果该姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，因此不能理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种垂直颗粒移动床，其特征在于：包括壳体，壳体内设置有左右排列的预处理室和垂直颗粒移动室，壳体上设置有与垂直颗粒移动室顶部相通的滤料进口，预处理室的左侧设置有进气口，垂直颗粒移动室的右侧设置有出气口，垂直颗粒移动室内位于出气口左侧设置有用于阻挡滤料进入出气口的透气挡板，预处理室和垂直颗粒移动室之间设置有连接在壳体前后内壁上的竖向隔板，隔板的上部设置有滤料分流口，预处理室内位于滤料分流口处设置有布料器，布料器的下方设置有滤料通道装置，滤料通道装置中设置引导滤料曲折向下流动的滤料通道，隔板上密布有通气孔，滤料通道装置上密布有连通滤料通道装置左右两侧的透气通道，预处理室和垂直颗粒移动室的底部设置有滤料出口，垂直颗粒移动室的左右两部分分别汇集到不同的滤料出口。
2.根据权利要求1所述的垂直颗粒移动床，其特征在于：所述的滤料通道装置包括多层上下间隔排列的布料板和多层上下间隔排列的限位板，布料板的下端和限位板的下端一一交叉布置且相互间隔开，布料板的上端相对下端朝右并与隔板搭接，限位板的上端相对下端朝左，所有限位板和布料板中在下的板用于承接在其上的板上滑下的滤料。
3.根据权利要求2所述的垂直颗粒移动床，其特征在于：所述的布料板上设置有滤料通过孔，相邻布料板上的滤料通过孔相错开，所述的布料板的下端设置有滤料溢流堰，所述的通气孔为长度方向为竖向的长孔，通气孔的大小适于单颗滤料通过而二颗以上滤料不能同时通过。
4.根据权利要求3所述的垂直颗粒移动床，其特征在于：所述的壳体内位于预处理室和垂直颗粒移动室上方设置有缓冲室，缓冲室和预处理室相隔离，垂直颗粒移动室顶部与缓冲室相通，所述的滤料进口设置在缓冲室的顶部且不正对垂直颗粒移动室的位置。
5.根据权利要求1-4中任何一项所述的垂直颗粒移动床，其特征在于：所述的垂直颗粒移动室内的前后侧壁的中部均设置有竖向的短流板，预处理室和垂直颗粒移动室的左侧部分通过漏斗汇集成第一滤料出口，垂直颗粒移动室的右侧部分通过漏斗汇集成第二滤料出口，第一滤料出口设置有可控制出料速度的第一出料机构，第二滤料出口设置有可控制出料速度的第二出料机构。
6.一种含尘高温油气除尘系统，其特征在于：包括垂直颗粒移动床、颗粒滤料除尘装置和输送机，所述的垂直颗粒移动床采用如权利要求1-4所述的任何一项所述的垂直颗粒移动床，所述的垂直颗粒移动床滤料出口接颗粒滤料除尘装置的滤料进口，输送机连接颗粒滤料除尘装置的滤料出口和垂直颗粒移动床的滤料进口。
7.一种含尘高温油气除尘系统，其特征在于：包括垂直颗粒移动床、颗粒滤料除尘装置和输送机，所述的垂直颗粒移动床采用如权利要求5所述的垂直颗粒移动床，所述的第一出料机构和第二出料机构的滤料出口接颗粒滤料除尘装置的滤料进口，输送机连接颗粒滤料除尘装置的滤料出口和垂直颗粒移动床的滤料进口。
8.根据权利要求7所述的含尘高温油气除尘系统，其特征在于：所述的颗粒滤料除尘装置包括一级颗粒滤料除尘装置和二级颗粒滤料除尘装置，一级颗粒滤料除尘装置的滤料出口接二级颗粒滤料除尘装置的滤料进口，垂直颗粒移动床的滤料出口接一级颗粒滤料除尘装置的滤料进口，二级颗粒滤料除尘装置的滤料出口接输送机。
9.根据权利要求8所述的含尘高温油气除尘系统，其特征在于：所述的输送机采用斗式提升机，斗式提升机的外侧设置有热风腔室，斗式提升机的热风腔室外侧设置有保温层，所述的垂直颗粒移动床的外侧设置有热风腔室。
10.一种含尘高温油气除尘方法，其特征在于：采用如权利要求7所述的含尘高温油气除尘系统，所述除尘方法包括如下步骤：
S1、通过输送机使颗粒滤料在垂直颗粒移动床、颗粒滤料除尘装置和输送机之间循环运动，垂直颗粒移动床中颗粒滤料的孔隙率为0.1-0.4，布料器的出料速度为：0.1-0.2m3/min，第一出料机构的出料速度为：0.16-0.3m3/min，第二出料机构的出料速度为：0.04-0.1m3/min，颗粒滤料自垂直颗粒移动床的滤料进口加入垂直颗粒移动室并形成堆积，颗粒滤料在垂直颗粒移动室自上而下移动，部分颗粒滤料由布料器带入预处理室由滤料通道曲折向下运动形成帘状；
S2、颗粒滤料除尘装置采用流化床，在颗粒滤料除尘装置的进风口通入高温气体，高温气体带走颗粒滤料表面灰尘后由出风口排出；颗粒滤料除尘装置将从垂直颗粒移动床接收的颗粒滤料净化后再送入输送机；
S3、将含尘高温油气接入垂直颗粒移动床的进气口，含尘高温油气水平依次穿过预处理室和垂直颗粒移动室，从垂直颗粒移动床的出气口获得除尘后高温油气。
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