CN201254564Y - 高温含尘合成气的水浴式激冷器 - Google Patents

高温含尘合成气的水浴式激冷器 Download PDF

Info

Publication number
CN201254564Y
CN201254564Y CNU2008200675064U CN200820067506U CN201254564Y CN 201254564 Y CN201254564 Y CN 201254564Y CN U2008200675064 U CNU2008200675064 U CN U2008200675064U CN 200820067506 U CN200820067506 U CN 200820067506U CN 201254564 Y CN201254564 Y CN 201254564Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
bath type
inlet pipe
synthetic gas
high temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CNU2008200675064U
Other languages
English (en)
Inventor
徐才福
张宗飞
刘佑义
杨晓新
汪明笑
张耀
谢国雄
向彬彬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Wuhuan Engineering Co Ltd
Original Assignee
WUHUAN TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WUHUAN TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical WUHUAN TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CNU2008200675064U priority Critical patent/CN201254564Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201254564Y publication Critical patent/CN201254564Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Separation Of Particles Using Liquids (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种高温含尘合成气的水浴式激冷器，解决了现有技术中水浴式激冷器气液接触面积不足、降温除尘效果差等技术问题。技术方案包括进水管、黑水出口管、上端与进气管连通的冷激筒、人孔、出气管和壳体，所述壳体上进水管的出口端与冷激筒上方的喷水环管连通，其特征是：所述冷激筒中段设有导向锥及位于导向锥上方的喷嘴，所述喷嘴与壳体上第二进水管的出口端连通。本实用新型结构简单、降温除尘效果好、大大减小了后序设备除尘负荷，可长期稳定运行。

Description

高温含尘合成气的水浴式激冷器
技术领域
本实用新型涉及一种粉煤气化或水煤浆气化的降温除尘装置，具体的说是一种在高温高压条件下的高温含尘合成气的水浴式激冷器。
背景技术
目前气化装置中用于冷却高温含尘合成气(以下简称合成气)的方法主要有两种，一种是采用废热锅炉(合成气冷却器)，例如Shell，prenflo等干煤粉加压气化工艺中采用废热锅炉，但结构复杂，施工难度大，制造周期长，投资成本高；另一种采用带中心筒(即冷激筒)的水浴式激冷器，这种激冷器是由进水管将水引入喷水环管，经喷水环管将水直接注入冷激筒壁面形成液膜，合成气穿过冷激筒浸水除尘降温。但该方案中冷激筒壁面液膜除尘降温时，气液接触面积不足，合成气中的灰尘润湿度小，导致合成气的降温除尘效果不够理想，后续除尘段的负荷较大；并且直接用喷水环管注入的方式不能保证在冷激筒内壁的壁面形成完整的液膜，也使得冷激筒上段筒壁温差应力大，灰尘易粘结在壁面，从而降低了冷激筒及相关部件的使用寿命。由于除尘效果较差，不仅影响了对合成气降温的能力，通常还需在设备外设置多级文丘里，使得流程复杂。尽管在结构上做了一些改进，如为了进一步增加气液接触面积，在冷激筒下端设齿形鼓泡器完成气流分散的作用，但气液接触面积仍然较少，降温除尘效果仍不理想，且易出现带水带灰问题，特别是运行一段时间后系统阻力降增大，需要停车清理。如进气管入口端的除尘分离器带水严重，运行一、两个月后即需停机清理，不适合长周期运行。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、降温除尘效果好、可长期稳定运行的高温含尘合成气的水浴式激冷器。
技术方案包括包括进水管、黑水出口管、上端与进气管连通的冷激筒、人孔、出气管和壳体，所述进水管的出口端与冷激筒上方的喷水环管连通，其特征是：所述冷激筒中段设有导向锥及位于导向锥上方的喷嘴，所述喷嘴与壳体上第二进水管的出口端连通。
所述导向锥俯角为45°～70°。
所述导向锥下方设有锥帽，所述锥帽的锥角为45°～75°。
所述出气管入口端设有除尘分离器，所述除尘分离器上方设有在线冲洗器。
冷激筒上段外环设有水槽，所述进水管的出口端经喷水环管与水槽连通，所述冷激筒上端还设有齿形槽。
所述冷激筒中段外环还设有至少两层环形塔盘，最上层塔盘与壳体上的第三进水管的出口端连通。
所述冷激筒下段外环设有升气管。
为解决了气液接触面积不足的问题，在冷激筒中段设文丘里结构，从第二进水管引入的水通过导向锥上方的喷嘴喷出，湿化合成气并补充导向锥局部壁面液膜的液量，沿壁面而下的液膜在通过导向锥后形成一道垂直下落的环形液帘，借助合成气通过导向锥缩口后气流产生的径向扩散效应(即文丘里效应)，增加气液接触面积，使合成气穿过液帘时被再次冷却和除尘，同时合成气内的灰尘也部分被浸湿。所述导向锥俯角优选为45°～70°，下端设置锥角优选为45°～75°的锥帽，以使含尘气体继续进行增湿和除灰并对合成气气流进行再分布。
为解决现有技术中冷激筒内壁的壁面难以形成连续均匀的完整液膜、壁面易粘结灰尘、冷激筒上段筒壁温差应力大、零件使用寿命短的问题，采用在冷激筒上段外环设置水槽，环形的喷水环管与水槽连通，水由喷水环管注入水槽，当水槽内的水注满后，会沿冷激筒上端溢出，流入冷激筒的内壁壁面，所述冷激筒上端开有齿形槽，水沿齿形槽溢出时，能在冷激筒壁面形成连续均匀的完整液膜，通过液膜蒸发对合成气进行冷却并且由于水槽内的水能起到对激冷筒的均匀冷却作用，能降低冷激筒筒壁上端的金属温度和沿轴向温度梯度，从而延长了激冷筒的使用寿命。
在出气管入口端设置除尘分离器，以便除去随气流带出的残留灰尘及液滴，避免带水严重，优选采用高效折板分离器，并在除尘分离器的上方设置在线冲洗器，如喷嘴。通过控制喷嘴向除尘分离器喷水的方式清理除尘分离器上的灰垢，无需停机清理，可持续使用达一年以上。
塔盘设置冷激筒中段的外环，位于液层上方面，穿出液层的合成气经两层或两层以上环形的塔盘进一步洗涤，除去水分，所述塔盘优选导向喷射塔盘或淋降式穿流角钢塔盘。
由于合成气在穿过液层时，会使壳体内的液面波动较大而导致液位计测量数据失真，因此在冷激筒下段外环设升气管，使液面的波动尽可能控制在升气管以内，而不影响壳体上液位计的测量。
采用本实用新型设计方案，通过液膜蒸发、文丘里结构形成的液帘产生的径向扩散效应，合成气在进入冷激筒下端时，其温度可降至接近饱合温度，合成气中大部分灰尘也被水洗涤去除或被湿润，为确保出口合成气达到含尘要求，简化后续系统流程创造了前提条件。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
其中，1-进气管2-密封环板、3-膨胀节、4-喷水环管、5-冷激筒、5.1-水槽，5.2-文丘里喷嘴、5.3-导向锥、5.4-锥帽、5.5-齿形鼓泡器、5.6-齿形槽、6-壳体、7-折板分离器、7.1-降液管、7.2-喷嘴、8-出气管、9-塔盘、10-升气管、11-灰水出口管、12-支撑板、13-连接筒、14-黑水出口管、15-人孔、16-第三进水管、17-第二进水管、18-进水管。
H.L.表示最高液位、N.L.表示标准液位、L.L.表示最低液位。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步解释说明：
参照图1，壳体6上段设进气管1、出气管8，进水管18、人孔15，下段设有灰水出口管11、黑水出水管14和人孔15，所述进气管1外套有带膨胀节3的连接筒13，并通过密封环板2对壳体6内密封。进气管1与冷激筒5连通，所述冷激筒5上端开有齿形槽5.6，上段外环设有水槽5.1，进水管18经冷激筒5上方的喷水环管4与水槽5.1连通，所述喷水环管4分别与连接筒13及水槽5.6上端固接；冷激筒5的中段内设有俯角为60°导向锥5.3，导向锥5.3上方设与壳体6上第二进水管17出口端连通的文丘里喷嘴5.2，下方设下端经支撑板12与壳体6固接的锥角为60°的锥帽5.4，冷激筒5中段外环设有两层环形的塔盘9，最上层塔盘与第三进水管16连通，所述塔盘9为导向喷射塔盘；冷激筒5的的下端设齿形鼓泡器5.5，下段外环还设有限制液层波动过大的升气管10，所述升气管10底部也与支撑板12连接。所述出气管8入口端设有带降液管7.1的折板分离器7，所述折板分离器7上方壳体6上设有在线冲洗用喷嘴7.2，所述升气管10和冷激筒5之间可以采用拉筋连接。
作用原理：
所述水可以使用普通工业用水或工序中的循环水或处理后的循环灰水等，水由进水管18进入喷水环管4并通过喷水环管4喷入水槽5.1内，注满后沿冷激筒5上端的齿形槽5.6溢出在冷激筒5的内壁壁面形成连续均匀的液膜，与由进气管1送入的合成气接触，通过水的表面直接蒸发对由合成气进行冷却降温。同时，水槽5.1内的水及冷激筒5内壁面的液膜对冷激筒5进行冷却，能有效的保护冷激筒5，延长使用寿命。冷激筒5内壁面的液膜未经蒸发的水流入导向锥5.3，第二进水管17的水经文丘里喷嘴5.2喷射到导向锥5.3上方的壁面，湿化合成气并补充导向锥5.3局部壁面液膜的液量，并使液膜在导向锥5.3下方形成均匀连续的液帘，合成气继续向下通过导向锥5.3缩口时，借助气流产生的径向扩散效应(即文丘里效应)与形成液帘的水充分接触，增强气液接触的程度，对合成气降温、湿润灰尘并除尘。合成气继续向下通过冷激筒5下端时被齿形鼓泡器5.5对气流进行初分布/分配，在液层下与水接触，使合成气内湿润的灰尘被带入水中，由黑水出口管14及灰水出口管17排出，合成气通过升气管10穿出液层，再与两层塔盘9的液体接触进一步增湿和除尘，塔盘9上沉积的灰在沿水平方向气流的作用下吹到塔盘9自带的降液盘，经由灰水出口管17和黑水出口管14排出。合成气进一步上升，经壳体上段的折板分离器7最后一步除掉合成气中的液滴和微尘后，由出气管8排出进入下一步工序。折板分离器7分离出的液滴和微尘由降水管7.1排入液层下，微尘下沉由黑水出口管14和灰水出口管17排出。当折板分离器7含灰量大，堵塞通道，引起压力降偏大时，开启喷嘴7.2进行在线清理。
由进气管1送入的合成气(含尘高温，温度约700℃～900℃)经过本实用新型降温除尘后温度可降至180～260℃左右，通过完整液膜蒸发、多次多方式的气液充分接触，能很好满足高温高压工况下对含尘高温合成气的降温增湿除尘要求，降温效果明显，也大大减少了后续工序中除尘设备的负荷。

Claims (9)

1、一种高温含尘合成气的水浴式激冷器，包括进水管、黑水出口管、上端与进气管连通的冷激筒、人孔、出气管和壳体，所述进水管的出口端与冷激筒上方的喷水环管连通，其特征是：所述冷激筒中段设有导向锥及位于导向锥上方的喷嘴，所述喷嘴与壳体上第二进水管的出口端连通。
2、如权利要求1所述的高温含尘合成气的水浴式激冷器，其特征是：所述导向锥俯角为45°～70°。
3、如权利要求1或2的所述的高温含尘合成气的水浴式激冷器，其特征是：所述导向锥下方设有锥帽。
4、如权利要求3所述的高温含尘合成气的水浴式激冷器，其特征是：所述锥帽的锥角为45°～75°。
5、如权利要求1所述的高温含尘合成气的水浴式激冷器，其特征是：所述出气管入口端设有除尘分离器，所述除尘分离器上方设有在线冲洗器。
6、如权利要求1或2所述的高温含尘合成气的水浴式激冷器，其特征是：冷激筒上段外环设有水槽，所述进水管的出口端经喷水环管与水槽连通。
7、如权利要求6所述的高温含尘合成气的水浴式激冷器，其特征是：所述冷激筒上端设有齿形槽。
8、如权利要求1或7所述的高温含尘合成气的水浴式激冷器，其特征是：所述冷激筒中段外环还设有至少两层环形塔盘，最上层塔盘与壳体上的第三进水管的出口端连通。
9、如权利要求1或2或7所述的高温含尘合成气的水浴式激冷器，其特征是：所述冷激筒下段外环设有升气管。
CNU2008200675064U 2008-05-30 2008-05-30 高温含尘合成气的水浴式激冷器 Expired - Lifetime CN201254564Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2008200675064U CN201254564Y (zh) 2008-05-30 2008-05-30 高温含尘合成气的水浴式激冷器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2008200675064U CN201254564Y (zh) 2008-05-30 2008-05-30 高温含尘合成气的水浴式激冷器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201254564Y true CN201254564Y (zh) 2009-06-10

Family

ID=40737882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNU2008200675064U Expired - Lifetime CN201254564Y (zh) 2008-05-30 2008-05-30 高温含尘合成气的水浴式激冷器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201254564Y (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103805284A (zh) * 2012-09-07 2014-05-21 西门子公司 用于可靠地调节淬火室内的液位的设备
WO2021227318A1 (zh) * 2020-05-13 2021-11-18 北京航天迈未科技有限公司 一种包含合成气激冷装置的气化炉及其使用方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103805284A (zh) * 2012-09-07 2014-05-21 西门子公司 用于可靠地调节淬火室内的液位的设备
US9377785B2 (en) 2012-09-07 2016-06-28 Siemens Aktiengesellschaft Device for reliable filling level control in a quenching chamber that is arranged downstream of entrained-flow gasification and has inert-gas flushing of the pressure-recording measuring location
WO2021227318A1 (zh) * 2020-05-13 2021-11-18 北京航天迈未科技有限公司 一种包含合成气激冷装置的气化炉及其使用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105925315B (zh) 用于冷却和洗涤合成气流的装置及装配方法
CN101605877B (zh) 骤冷转炉
CN108424792B (zh) 一体化冷却分离器及其工作方法
CN101285005B (zh) 一种用于水/气混合式全激冷的干粉燃料气化工艺的激冷装置
CN104818052A (zh) 对来自气流式气化过程的原始气体进行冷却和清洗
CN201254564Y (zh) 高温含尘合成气的水浴式激冷器
CN102580437A (zh) 转炉一次烟气双塔净化方法及转炉一次烟气净化塔
CN206970549U (zh) 一种造气炉防积灰激冷室
CN104528851B (zh) 一种用于气流床煤气化系统的黑水处理装置
CN103056045B (zh) 用于煤气净化的一级旋风分离器、煤气净化系统、煤气净化方法及其应用
US20190225898A1 (en) Raw gas quenching system
TWI447221B (zh) 用於製造合成氣體設備
CN207076270U (zh) 文丘里洗涤器、含有其的洗涤系统
CN103060018A (zh) 用于煤气高效洗涤净化工艺的气体分布器、次级煤气洗涤塔、煤气净化装置及其应用
CN103232863A (zh) 高温气体洗涤冷却装置
CN107875796A (zh) 设于焦炉煤气管道上用于去除焦炉煤气杂质的装置及方法
CN107019980B (zh) 文丘里洗涤器、含有其的洗涤系统及应用
CN208472004U (zh) 一种合成气的洗涤除尘装置
CN103060017B (zh) 用于煤气洗涤塔的组合式螺旋塔盘、煤气净化装置及其应用
CN214635026U (zh) 一种新型的文丘里洗涤器
CN103484168B (zh) 分体组合式高温气体洗涤冷却装置
CN203530260U (zh) 一种洗涤冷却水喷水环
CN202823154U (zh) 耐高温烟气玻璃钢脱硫塔
CN215962867U (zh) 氮气洗涤塔
CN105802675A (zh) 一种气化炉合成气出口脱除飞灰的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: CHINA WUHUAN ENGINEERING CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: WUHUAN SCIENCE + TECHNOLOGY CO., LTD.

Effective date: 20101214

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 430223 WUHUAN ENGINEERING CO., LTD., CHANGCHENG SCI-TECH PARK, MINZU AVENUE, MIAOSHAN, JIANGXIA DISTRICT, WUHAN CITY, HUBEI PROVINCE TO: 430223 NO.1019, MINZU AVENUE, NEW TECHNOLOGY DEVELOPMENT ZONE, DONGHU, WUHAN CITY, HUBEI PROVINCE

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20101214

Address after: 430223 Wuhan Province, East Lake New Technology Development Zone, national Avenue, No. 1019, No.

Patentee after: China Wuhuan Engineering Co., Ltd.

Address before: 430223, Hubei, Wuhan City, Jiangxia Province Temple Mountain National Road, the Great Wall Science Park, Wuhuan Polytron Technologies Inc

Patentee before: Wuhuan Technology Co., Ltd.

CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20090610