CN212955028U - 一种煤气脱酸降温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种煤气脱酸降温装置，包括脱酸降温塔；脱酸降温塔上设有煤气进口及煤气出口，各碱液喷头固定于脱酸降温塔的管壁且对其内腔喷液，电控调节阀用于与碱液供应系统连通，电控调节阀与碱液喷头连通，温度传感器设置于脱酸降温塔的内腔且靠近煤气出口处，控制器分别与温度传感器及电控调节阀电连接。碱液喷头喷出来的是低温碱液，通过在煤气脱酸降温装置内设有温控系统并对碱液喷头的流量大小进行调节，对煤气实现了合理降温，解决了现有技术中煤气系统管道温度过高以及温度得不到有效控制的技术问题；通过在煤气脱酸降温装置内设有碱液喷头固定于脱酸降温塔的管壁上且对其内腔喷液并与煤气进行混合，有利于降低酸性。

Description

一种煤气脱酸降温装置

技术领域

本实用新型涉及煤气处理的领域，具体涉及一种煤气脱酸降温装置。

背景技术

高炉是用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸5部分。由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石)，从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料)中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶排出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼的主要产品是生铁，还有副产品高炉渣和高炉煤气。

目前随着高炉煤气干法除尘工艺的普及，冶金企业反映的新建高炉煤气系统管道及相关设备腐蚀现象越来越严重，具体表现为煤气管道穿孔，补偿器孔蚀开裂、煤气阀门及减压阀组等部件腐蚀、固态盐类结垢堵塞等。研究显示腐蚀发生的根本原因是煤气冷凝水中H+、 Cl-离子严重超标。此外高炉系统事故状态下煤气温度过高，对下游煤气管道及设备不利，需要进行降温处理和对温度进行控制。现有对于脱酸降温设备的各类解决方案尚不够完善，高炉煤气系统脱酸工艺及装备的优化改造仍需进行。是故亟待改善。

实用新型内容

本实用新型提供了一种煤气脱酸降温装置，解决了现有技术中煤气系统管道温度过高、酸性较重以及温度得不到有效控制从而容易引发腐蚀、开裂、阻塞的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的方案如下：一种煤气脱酸降温装置，所述煤气脱酸降温装置包括脱酸降温塔、温度传感器、控制器、电控调节阀及至少一个碱液喷头；所述脱酸降温塔上设有煤气进口及煤气出口，各所述碱液喷头固定于所述脱酸降温塔的管壁上且对其内腔喷液，所述电控调节阀的一端用于与碱液供应系统连通，所述电控调节阀的另一端与所述碱液喷头的一端连通，所述温度传感器设置于所述脱酸降温塔的内腔且靠近煤气出口处，所述控制器分别与所述温度传感器及电控调节阀电连接。

进一步，所述碱液喷头的个数多个并进行多层设置。

进一步，各所述碱液喷头的端部设有花洒，且各所述碱液喷头的喷射方向为水平设置。

进一步，所述煤气进口位于所述脱酸降温塔的下部并水平设置。

进一步，所述煤气出口位于所述脱酸降温塔的顶部。

进一步，所述脱酸降温塔内设有导流板。

进一步，所述导流板为铝合金格栅板。

进一步，所述脱酸降温塔内设有脱水层。

进一步，所述脱水层、碱液喷头及导流板从上至下依次设置。

进一步，所述煤气脱酸降温装置还包括碱液回收池，所述碱液回收池设置于脱酸降温塔的基础面下方。脱酸降温塔的底部与碱液回收池相连通。

本实用新型的有益效果是：碱液喷头喷出来的是低温碱液，通过在煤气脱酸降温装置内设有温控系统并对碱液喷头的流量大小进行调节，对煤气实现了合理降温，解决了现有技术中煤气系统管道温度过高以及温度得不到有效控制的技术问题；通过在煤气脱酸降温装置内设有碱液喷头固定于所述脱酸降温塔的管壁上且对其内腔喷液并与煤气进行混合，有利于降低酸性。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一实施例提供的一种煤气脱酸降温装置的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100、煤气脱酸降温装置；10、脱酸降温塔；11、煤气进口；12、煤气出口；13、底层；20、碱液喷头；21、花洒；30、脱水层；40、检修人孔；50、导流板；60、碱液回收池。

具体实施方式

以下结合附图1对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本实用新型提供了一种煤气脱酸降温装置，所述煤气脱酸降温装置100包括脱酸降温塔10、温度传感器、控制器、至少一个电控调节阀及至少一个碱液喷头20；所述脱酸降温塔10上设有煤气进口11及煤气出口12，各所述碱液喷头20固定于所述脱酸降温塔10的管壁上且对其内腔喷液，各所述电控调节阀的一端用于与碱液供应系统连通，所述电控调节阀的另一端与所述碱液喷头20的一端连通，所述温度传感器设置于所述脱酸降温塔10的内腔且靠近煤气出口12，用于检测出口处温度，所述控制器分别与各所述温度传感器及各电控调节阀电连接。

碱液喷头20喷出来的是低温碱液，与高炉中喷出的煤气进行混合。当然，控制器可选用PLC,反应灵敏、安全性高且耐用性好。

上述实施例中通过在煤气脱酸降温装置100内设有温控系统并对碱液喷头20的流量大小进行调节，对煤气实现了合理降温，解决了现有技术中煤气系统管道温度过高以及温度得不到有效控制的技术问题；通过在煤气脱酸降温装置100内设有碱液喷头20固定于所述脱酸降温塔10的管壁上且对其内腔喷液并与煤气进行混合，有利于降低酸性。

优选的，所述碱液喷头20的个数多个并进行多层设置。

如图1所示，通过在塔内设有三层碱液喷淋层，喷头型式及数量根据工况要求进行选择，通过控制器来控制这些电控调节阀的开口大小来调节

进一步，为便于充分快速混合，各所述碱液喷头20的端部设有花洒21，且各所述碱液喷头20的喷射方向为水平设置。

进一步，所述煤气进口11位于所述脱酸降温塔10的下部并水平设置。所述煤气出口12位于所述脱酸降温塔10的顶部。

碱液喷淋方向与煤气逆向，在塔内形成对流充分接触，可有效脱除高炉煤气中所含酸性成分；塔内流道布置使得煤气与喷淋碱液可以充分接触，从而强化气液接触过程，提高中和反应及对流换热效率

进一步，为了进一步有效进行气流导向，所述脱酸降温塔10内设有导流板50。

进一步，所述导流板50可设计为铝合金格栅板。塔内设有一层铝合金格栅板，固定于塔内环形加固筋之上，可用于改善塔内气流分布。

进一步，所述脱酸降温塔10内设有脱水层30。当然，脱水层10 也可采用丝网与金属花环的组合型式，靠近塔内上部出口处设置。固定于塔内环形加固筋之上。通过在塔内壁设有一层角钢层，用于安装脱水层；脱水层上部丝网与内壁挂钩紧固，用于防止气流对铝合金花环的冲击扰动；

进一步，所述脱水层30、碱液喷头20及导流板50从上至下依次设置。

先对煤气进行导向均匀有序传送，便于与碱液喷头20喷出的碱液进行有效混合，然后接着被脱水层30吸收。

进一步，所述煤气脱酸降温装置100还包括碱液回收池60，所述碱液回收池60设置于脱酸降温塔10的基础面下方，脱酸降温塔10 的底部与碱液回收池60相连通，从而降低该装置的高度。

其中基础面即为脱酸降温塔10的底面，一般设置为距离地面 200-300cm。

脱酸降温塔10采用无底板设计，脱酸降温塔10下部设有碱液收集池；碱液收集池60采用环形圈梁基础。

其中脱酸降温塔10的底部为无底板设计，装置下部设有碱液收集池；装置采用环形圈梁基础。

脱酸降温塔10通过底层13固定于脱酸降温塔10的基础面下方。

进一步地，所述脱酸降温塔10内各装置零件均设置有配套检修人孔40，便于系统检修，塔外周设有检修平台。

本实用新型的具体工作原理及使用方法为：

本实用新型旨在对干法除尘运行条件下高炉煤气进行脱酸降温，减少煤气冷凝水酸性环境及各种盐类离子对管道及附属设备的污染腐蚀；同时可降低煤气温度，保证下游管系设备正常运行不受影响。

本实用新型结构较为简单，系统投资较少，维护方便；利用气液两相酸碱中和方法，通过合理布置气液流道，使得碱液与煤气中酸性成分接触更加充分，提高脱酸效率，酸性成分有效脱除率能达到98％以上。

本实用新型流道布置顺畅，压力损失(＜2KPa)较低。处理气量能够满足实际生产需求；通过布置不锈钢丝网与铝合金花环填料的组合脱水层，高效脱除煤气中所含机械水，满足煤气用户对煤气热值的要求。

本实用新型提供了一种煤气脱酸降温装置，利用气液接触传热、酸碱中和原理，高效脱除煤气中所含酸性成分，同时实现事故状态下高温煤气降温。此外该装置还能极大地脱除煤气中所含机械水含量。该塔体主要构件为碱液喷淋装置、煤气水滴脱水层。本实用新型高炉煤气脱酸除盐装置对高炉煤气中酸性气体成分脱除率能达到98％以上，煤气压力损失＜2kPa，出口煤气温度为～60℃，出口煤气机械水含量低于5g/m3。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本实用新型；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时,凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种煤气脱酸降温装置，其特征在于，所述煤气脱酸降温装置(100)包括脱酸降温塔(10)、温度传感器、控制器、电控调节阀及至少一个碱液喷头(20)；

所述脱酸降温塔(10)上设有煤气进口(11)及煤气出口(12)，各所述碱液喷头(20)固定于所述脱酸降温塔(10)的管壁上且对其内腔喷液，所述电控调节阀的一端用于与碱液供应系统连通，所述电控调节阀的另一端与所述碱液喷头(20)的一端连通，所述温度传感器设置于所述脱酸降温塔(10)的内腔且靠近煤气出口(12)处，所述控制器分别与所述温度传感器及电控调节阀电连接。

2.根据权利要求1所述一种煤气脱酸降温装置，其特征在于，所述碱液喷头(20)的个数多个并进行多层设置。

3.根据权利要求1所述一种煤气脱酸降温装置，其特征在于，各所述碱液喷头(20)的端部设有花洒(21)，且各所述碱液喷头(20)的喷射方向为水平设置。

4.根据权利要求1所述一种煤气脱酸降温装置，其特征在于，所述煤气进口(11)位于所述脱酸降温塔(10)的下部并水平设置。

5.根据权利要求4所述一种煤气脱酸降温装置，其特征在于，所述煤气出口(12)位于所述脱酸降温塔(10)的顶部。

6.根据权利要求1或5所述一种煤气脱酸降温装置，其特征在于，所述脱酸降温塔(10)内设有导流板(50)。

7.根据权利要求6所述一种煤气脱酸降温装置，其特征在于，所述导流板(50)为铝合金格栅板。

8.根据权利要求5所述一种煤气脱酸降温装置，其特征在于，所述脱酸降温塔(10)内设有脱水层(30)。

9.根据权利要求8所述一种煤气脱酸降温装置，其特征在于，所述脱水层(30)、碱液喷头(20)及导流板(50)从上至下依次设置。

10.根据权利要求1所述一种煤气脱酸降温装置，其特征在于，所述煤气脱酸降温装置(100)还包括碱液回收池(60)，所述碱液回收池(60)设置于脱酸降温塔(10)的基础面下方，脱酸降温塔(10)的底部与碱液回收池(60)相连通。

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