CN1544124A - 气体洗涤净化装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气体洗涤净化装置及工艺，该装置包括气体和液体管式混合器、气体洗涤器。气体和液体管式混合器的作用在于对气体所携带杂质的湿润，便于洗涤分离，待处理的气体与外加的液体经管式混合器的充分混合和湿润，送气体洗涤器洗涤；气体在气体洗涤器内经多级旋流、折流、洗涤并经除液除沫后，干净的气体由其顶部出口离开气体洗涤器进入下一应用工序，其中的液体和固体杂质汇集于气体洗涤器下部的液体贮槽，经底部排放口离开气体洗涤器。本发明工艺简单，工艺组成设备少，设备结构合理，操作简单，设备投资少，经本发明洗涤处理的气体满足下一工序的应用要求。

Description

气体洗涤净化装置及工艺

技术领域

本发明涉及一种工业用气体的洗涤净化装置及工艺，特别是涉及一种用于气流床反应器制备的气体的洗涤净化装置及工艺。

背景技术

商业化运行的各种气化炉，用于生产合成原料气、还原气及燃料气。其气化原理和方法对于本行业技术人员来说是熟知的，如气流床反应器，制备的气体由反应器气体出口排出，虽然该气化方式属于高温加压反应，纯氧或富氧做催化剂，由于气化原料(如煤、油或其它含碳物)含有各种各样的杂质(如原料的灰份)及其中的碳的不完全转化，常形成固体杂质粒子。由于反应器制备的气体温度较高，气流速度过高，导致形成的气体夹带各种固体杂质粒子，如碳粒和灰尘。对于夹带各种固体杂质粒子的粗煤气，常常采用激冷加洗涤工艺冷却和净化气体，经过激冷的气体由于温度仍维持150～280℃、压力保持在0.6～9.0MPa，气体在系统中的流速仍保持较高水平，常导致气体中夹带大量的液体和固体杂质粒子，其中的液体和固体必须除净，否则反应器制备的气体难以应用，常常造成下游工序如脱硫或变换工序的催化剂床层积液或堵塞，装置系统无法长周期稳定运行，所以工业化的装置常对离开气流床反应器的气体，根据应用要求进行湿法或干法净化处理，以满足下步工序使用要求。如中国专利ZL98807310.2公开的《气体的处理装置及工艺》，系统配置了带有折流板的洗涤塔、冷却器、气液分离器及各种必须的输送泵，工艺复杂，设备多，国内引进应用此技术的装置，进入后序系统的气体也常有带水带灰的现象发生，影响整个系统装置的正常运行。

发明内容

本发明的目的是为克服背景技术的不足，而提供一种湿法气体洗涤净化装置及工艺，本发明工艺组成设备少，设备结构合理，操作简单，设备投资少，经本发明洗涤处理的气体满足下一工序的应用要求。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：本发明的装置包括气体和液体管式混合器9、气体洗涤器10，所述气体和液体管式混合器9的一端通过管道2与气体洗涤器入口15相连，其另两端连接有管道1、6，所述气体洗涤器10的顶部出口11连接有管道3，其上部一侧的洗涤水进口12连接有管道5，洗涤水进口13通过阀门21与管道4相连，气体洗涤器10的底部排放口14通过管道7与加压泵19相连，加压泵19的另一端通过阀门20与管道8相连。

所述气体洗涤器10的上部内设有除液除沫构件16，除液除沫构件16下方设有折流板17，折流板17下方设有旋流板18，旋流板18下方设有液体贮槽23，管道2的出口沿气体洗涤器10的中心轴线向下伸入到液体贮槽23的液面下200～800mm。

所述管道4和6之间设有阀门22。

所述折流板17、旋流板18各至少为两块，所述除液除沫构件16包括至少两层不锈钢丝网，不锈钢丝网的网格规格为2mm×2mm～10mm×10mm。

所述阀门20、21、22为球阀。

本发明的工艺为：来源于气流床反应器的待处理气体由管道1进入气体和液体管式混合器9，经处理后的循环水经管道4由阀门22控制进入管道6，待处理气体被来自管道6的水所增湿，气体所夹带的固态杂质粒子被湿润，离开气体和液体管式混合器9的增湿气及液体由管道2经气体洗涤器入口15进入气体洗涤器10，管道2的气、液、固三相混合物经管道2出口进入到气体洗涤器10下部液体贮槽23的液面下200～800mm，液体贮槽23的液体对输送来的气体进行预洗涤，经预洗涤的气体以鼓泡的方式上升进入气相洗涤空间，经旋流板18再洗涤、折流板17的流向改变，气体在气体洗涤器10的停留时间延长，加上来自洗涤水进口12、13的液体向下流动对气体的洗涤，夹带的大部分固体杂质粒子及可凝气凝结成的液体在此被洗涤水带到气体洗涤器10的下部液体贮槽23，通过底部排放口14离开气体洗涤器10，经管道7送往加压泵19加压，由阀门20控制沿管道8送往气流床反应器的激冷装置，上升的气流进一步经除液除沫构件16的除液除沫，干净的不含液沫的气体由气体洗涤器10的顶部出口11离开气体洗涤器10经管道3进入下一工序。

洗涤液进口12的洗涤水为来自管道5的最终洗净液，洗涤液进口13的洗涤水为来自管道4的经处理后的循环水，且由阀门21控制。

本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明工艺简单，工艺组成设备少，设备结构合理，操作简单，设备投资少，经本发明洗涤处理的气体满足下一工序的应用要求。

附图说明

图1为本发明气体洗涤净化装置及工艺的工艺流程图。

具体实施方式

本发明的装置包括气体和液体管式混合器9、气体洗涤器10，所述气体和液体管式混合器9的一端通过管道2与气体洗涤器入口15相连，其另两端连接有管道1、6，所述气体洗涤器10的顶部出口11连接有管道3，其上部一侧的洗涤水进口12连接有管道5，洗涤水进口13通过球阀21与管道4相连，气体洗涤器10的底部排放口14通过管道7与加压泵19相连，加压泵19的另一端通过球阀20与管道8相连，所述气体洗涤器10的上部内设有除液除沫构件16，除液除沫构件16下方设有折流板17，折流板17下方设有旋流板18，旋流板18下方设有液体贮槽23，管道2的出口沿气体洗涤器10的中心轴线向下伸入到液体贮槽23的液面下200～800mm。

所述管道4和6之间设有球阀22，所述折流板17、旋流板18各至少为两块，它们可以增加预洗涤气体在气体洗涤器10的停留时间，强化气体洗涤净化效果，所述除液除沫构件16包括至少两层不锈钢丝网，不锈钢丝网的网格规格为2mm×2mm～10mm×10mm。

离开气流床反应器待处理的气体由管道1进入气体和液体管式混合器9，经处理后的循环水经管道4由阀门22控制进入管道6，待处理气体被来自管道6的气化循环灰水所增湿，气体所夹带的固态杂质粒子被湿润，为达到提高气体在气体洗涤器10的洗涤效果的目的，管道1的气体压力和管道6的气化循环灰水压力稍高于气体和液体管式混合器9的压力，二者压力差≥0.2MPa，待处理气体的温度和气化循环灰水的温度接近，温度差≤5℃，二者混合后，混合物的温度变小。

被气体和液体管式混合器9增湿的气体由管道2经气体洗涤器入口15进入气体洗涤器10，管道2的气、液、固三相混合物经管道2出口进入到气体洗涤器10下部液体贮槽23的液面以下500mm，液体贮槽23的液体对输送来的气体进行预洗涤，提高了处理气体的质量。

经预洗涤的气体以鼓泡的方式上升进入气相洗涤空间，经旋流板18再洗涤、折流板17的流向改变，气体在气体洗涤器10的停留时间延长0.5～3秒，加上来自洗涤水进口12、13的液体向下流动对气体的洗涤，气体夹带的大部分固体杂质粒子及可凝气凝结成的液体在此被洗涤水带到气体洗涤器10的下部液体贮槽23。气体旋流、折流的目的在于增加气体在气体洗涤器10的停留时间，强化气体洗涤净化效果。为了节省洗涤用水，进口13的洗涤水可采用灰水处理系统循环来的热水，进口12的洗涤水为最终洗净液，最终洗净液可选用工程装置系统副产的较为清洁的热水，如变换来的冷凝液。

洗涤气体产生的液体和固体汇集于气体洗涤器10下部的液体贮槽23，通过底部排放口14离开气体洗涤器10，经管道7送往加压泵19加压，由球阀20控制沿管道8送往气流床反应器的激冷装置，送往激冷装置的液体的固含量≤1.5％。

上升的气流进一步经除液除沫构件16的除液除沫，干净的不含碳粒、灰尘及液沫的饱和气体由气体洗涤器10的顶部出口11离开气体洗涤器10经管道3进入下一工序。气体洗涤器10的操作压力稍低于管道2及气体和液体管式混合器9的压力，气体和液体管式混合器9的压力稍高于管道2的压力，压力差≥0.1MPa。

气体最终洗净液由管道5送入，经洗涤液进口12进入气体洗涤器，气化灰水处理系统循环来的热水由管道4送入作为气体洗涤用水，该热水分两路，一路由球阀22控制沿管道6送往气体和液体管式混合器9，作为待处理气体增湿及气体所夹带的固态杂质湿润用水，以提高气体在气体洗涤器10的洗涤效果；另一路由球阀21控制沿管道经洗涤液进口13进入气体洗涤器10，作为气体洗涤净化用水。

Claims (7)

1、一种气体洗涤净化装置，它包括气体和液体管式混合器(9)、气体洗涤器(10)，其特征在于：所述气体和液体管式混合器(9)的一端通过管道(2)与气体洗涤器入口(15)相连，其另两端连接有管道(1、6)，所述气体洗涤器(10)的顶部出口(11)连接有管道(3)，其上部一侧的洗涤水进口(12)连接有管道(5)，洗涤水进口(13)通过阀门(21)与管道(4)相连，气体洗涤器(10)的底部排放口(14)通过管道(7)与加压泵(19)相连，加压泵(19)的另一端通过阀门(20)与管道(8)相连。

2、根据权利要求1所述的一种气体洗涤净化装置，其特征在于：所述气体洗涤器(10)的上部内设有除液除沫构件(16)，除液除沫构件(16)下方设有折流板(17)，折流板(17)下方设有旋流板(18)，旋流板(18)下方设有液体贮槽(23)，管道(2)的出口沿气体洗涤器(10)的中心轴线向下伸入到液体贮槽(23)的液面下200～800mm。

3、根据权利要求1所述的一种气体洗涤净化装置，其特征在于：所述管道(4)和(6)之间设有阀门(22)。

4、根据权利要求2所述的一种气体洗涤净化装置，其特征在于：所述折流板(17)、旋流板(18)各至少为两块，所述除液除沫构件(16)包括至少两层不锈钢丝网，不锈钢丝网的网格规格为2mm×2mm～10mm×10mm。

5、根据权利要求1、3所述的一种气体洗涤净化装置，其特征在于：所述阀门(20、21、22)为球阀。

6、一种气体洗涤净化工艺，其特征在于：来源于气流床反应器的待处理气体由管道(1)进入气体和液体管式混合器(9)，经处理后的循环水经管道(4)由阀门(22)控制进入管道(6)，待处理气体被来自管道(6)的水所增湿，气体所夹带的固态杂质粒子被湿润，离开气体和液体管式混合器(9)的增湿气及液体由管道(2)经气体洗涤器入口(15)进入气体洗涤器(10)，管道(2)的气、液、固三相混合物经管道(2)出口进入到气体洗涤器(10)下部液体贮槽(23)的液面下200～800mm，液体贮槽(23)的液体对输送来的气体进行预洗涤，经预洗涤的气体以鼓泡的方式上升进入气相洗涤空间，经旋流板(18)再洗涤、折流板(17)的流向改变，气体在气体洗涤器(10)的停留时间延长，加上来自洗涤水进(12、13)的液体向下流动对气体的洗涤，夹带的大部分固体杂质粒子及可凝气凝结成的液体在此被洗涤水带到气体洗涤器(10)的下部液体贮槽(23)，通过底部排放口(14)离开气体洗涤器(10)，经管道(7)送往加压泵(19)加压，由阀门(20)控制沿管道(8)送往气流床反应器的激冷装置，上升的气流进一步经除液除沫构件(16)的除液除沫，干净的不含液沫的气体由气体洗涤器(10)的顶部出口(11)离开气体洗涤器(10)经管道(3)进入下一工序。

7、根据权利要求6所述的一种气体洗涤净化工艺，其特征在于：洗涤液进口(12)的洗涤水为来自管道(5)的最终洗净液，洗涤液进口(13)的洗涤水为来自管道(4)的经处理后的循环水，且由阀门(21)控制。