CN214991368U - 一种煤气化粗合成气洗涤除尘设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种煤气化粗合成气洗涤除尘设备，包括具有进气口及出气口的外壳体，其特征在于：所述外壳体的下段为旋风分离段、上端为洗涤段，所述外壳体的下段中设置有用于进行旋风分离的旋风分离器、上段中设置有横向布置的塔板，所述外壳体的侧壁开有为洗涤段供水的输入口及供废水排出的输出口。本实用新型依次经过分离除尘、洗涤除尘，可有效提高合成气洗涤除灰的效率，特别在是煤质较差或波动导致合成气含灰量较大的工况下，可有效保证出口合成气的含灰量；且本实用新型的设备制造难度小，同时有利于减小气化框架建筑面积，降低投资。
Description
技术领域
本实用新型涉及到煤气化领域，具体指一种煤气化粗合成气洗涤除尘设备。
背景技术
随着化工技术的发展及能源结构的调整，针对我国“富煤、少油”的能源资源特色，煤已逐步成为化工行业的主要原料。目前大部分的制氢、合成氨、MTO、MTP及IGCC等，其源头均采用较为高效、环保的加压气流床煤气化技术。但不论是激冷流程的水煤浆气化还是粉煤气化，均采用洗涤除灰工艺。
目前常用的洗涤除灰技术有两种：
(1)采用洗涤塔洗涤，在该技术中，由于采取单纯的热力学洗涤，除灰效果有限，特别是煤质差、合成气含灰量大或波动时，该技术很难将合成气中的灰分洗涤至设计值。因此，该技术只适合于煤质较好、合成气中含灰量小且稳定的工况。
(2)在洗涤塔前增加一个大直径单桶旋风分离器，即增加一级动力除灰，但该方案导致高耸气化框架增加一跨，导致投资费用大幅增加，且由于设备内径大，导致离心力较小，分离效果有限，同时该设备为高压设备，合成气沿设备切线的入口制造难度较大。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是在尽量少增加投资的情况下，提供一种能提升除灰洗涤效果的设备，以满足合成气含灰量大或有波动工况的需求，从而有效保护下游设备或催化剂。
本实用新型所要解决的另一个技术问题是减小煤气化框架的建筑面积，降低投资。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种煤气化粗合成气洗涤除尘设备，包括具有进气口及出气口的外壳体，其特征在于：所述外壳体的下段为旋风分离段、上端为洗涤段，所述外壳体的下段中设置有用于进行旋风分离的旋风分离器、上段中设置有横向布置的塔板，所述外壳体的侧壁开有为洗涤段供水的输入口及供废水排出的输出口。
优选地，所述的旋风分离器为2～4个且在外壳体中沿周向均布，所述外壳体的中央部位设置有沿轴向延伸的气体分配管，该气体分配管与各旋风分离器切向连接，所述进气口设于外壳体下部的侧壁上且与该气体分配管相连通。
优选地，所述的塔板为至少两块且自上而下间隔布置，最底部的塔板上连接有能将洗涤后的黑水引导至外壳体底部的降液管。
优选地，所述外壳体在靠近下端处形成自上而下内径逐渐减小的锥形部，该锥形部的侧壁上开有供黑水排出的黑水输出口。
优选地，所述的塔板为四块，所述外壳体的侧壁上在对应自上而下第一块塔板处开有供锅炉给水输入的第一输入口、在对应第三块塔板处开有供澄清水输入的第二输入口。
优选地，所述出气口开设于外壳体的顶壁上，所述塔板上方设置有能对洗涤后合成气中的水分进行分离去除的旋流板除沫器。
优选地，所述的塔板为筛板、固阀、舌板中的一种。
在本实用新型中，旋风分离段均布有4个旋风分离器，依靠离心力对粗合成气进行初步的除灰，除去大部灰颗粒。在洗涤段设置4块塔板，塔板型式优选为筛板，对经过初步除灰的合成气进行洗涤除灰，以保证出口合成气的含灰量合格。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型依次经过分离除尘、洗涤除尘，可有效提高合成气洗涤除灰的效率，特别在是煤质较差或波动导致合成气含灰量较大的工况下，可有效保证出口合成气的含灰量，保护下游单元的设备和催化剂，延长下游单元运行周期；且本实用新型的设备制造难度小，同时有利于减小气化框架建筑面积，降低投资。
附图说明
图1为本实用新型实施例的设备结构图；
图2为沿图1中A-A方向的剖面图。
具体实施方式
以下结合实施例附图对本实用新型作进一步详细描述。
如图1、2所示，本实施例的煤气化粗合成气洗涤除尘设备包括具有进气口11及出气口12的外壳体1，外壳体1的下段为旋风分离段1a、上端为洗涤段1b，外壳体1的下段中设置有用于进行旋风分离的旋风分离器2、上段中设置有横向布置的塔板3，外壳体1的侧壁开有为洗涤段1b供水的输入口及供废水排出的输出口。
具体的，本实施例的旋风分离器2为4个且在外壳体1中沿周向均布，外壳体1的中央部位设置有沿轴向延伸的气体分配管4，该气体分配管4通过横向布置的第一支管41与与各旋风分离器2切向连接，进气口11设于外壳体1下部的侧壁上，进气口11通过横向布置的第二支管42与该气体分配管4相连通。
本实施例的塔板3为四块且自上而下间隔布置，最底部的塔板3上连接有能将洗涤后的黑水引导至外壳体1底部的降液管5。外壳体1在靠近下端处形成自上而下内径逐渐减小的锥形部15，该锥形部15的侧壁上开有供黑水排出的黑水输出口16，锥形部15上侧的外壳体1侧壁上开有灰水输出口17。
上述外壳体1的侧壁上在对应自上而下第一块塔板3处开有供锅炉给水输入的第一输入口181、在对应第三块塔板3处开有供澄清水输入的第二输入口182。出气口12开设于外壳体1的顶壁上，塔板3上方设置有能对洗涤后合成气中的水分进行分离去除的旋流板除沫器6。
在本实施例中，旋风分离段1a均布有4个旋风分离器2，依靠离心力对粗合成气进行初步的除灰，除去大部灰颗粒。在洗涤段1b设置4块塔板3，塔板3型式优选为筛板，对经过初步除灰的合成气进行洗涤除灰，以保证出口合成气的含灰量合格。
设备运行时，合成气首先通过进气口11进入本设备下部，进入气体分配管4，气体分配管4由设备管口延伸至设备中轴线，并沿设备中轴线垂直上升一段，经上升段末端径向对称连接的4个支管将气体均匀分配至4个旋风分离器2内；合成气在旋风分离器2内中依靠离心力除去绝大部分灰分，脱除灰分的合成气由旋风分离器2上部排出进入洗涤段1b；脱除的水分及固体灰分由旋风分离器2下降管21排至本设备底部，下降管21下端口置于灰水输出口17下部，以保证本设备灰水含固量及固体颗粒较小。
洗涤段1b设置4块塔板，塔板型式为筛板，合成气由下至上经塔板逐级洗涤。在3级塔板加入由后续工段返回的澄清水，对粗合成气进行初洗；在1级塔板加入锅炉给水和工艺凝液，对粗合成气进行精洗，进一步除去细小颗粒后。洗涤后的合成气经旋流板除沫器6分离掉气体夹带的水分后排出设备。洗涤后的黑水经最下层塔板3的降液管5排至设备底部。本设备底部固液相有两个出口，分别是灰水输出口17和黑水输出口16。灰水输出口17布置与塔板3洗涤黑水和旋风分离器2排出黑水的上部，依靠设备底部进行一个快速的固液分离，使设备排出的灰水中固含量和固体颗粒相对较小，以满足将该股物料返回前系统使用。设备底部排出的黑水固含量较高，直接排入后续的灰水处理单元进行处理。
Claims (7)
1.一种煤气化粗合成气洗涤除尘设备，包括具有进气口及出气口的外壳体，其特征在于：所述外壳体的下段为旋风分离段、上端为洗涤段，所述外壳体的下段中设置有用于进行旋风分离的旋风分离器、上段中设置有横向布置的塔板，所述外壳体的侧壁开有为洗涤段供水的输入口及供废水排出的输出口。
2.根据权利要求1所述的煤气化粗合成气洗涤除尘设备，其特征在于：所述的旋风分离器为2～4个且在外壳体中沿周向均布，所述外壳体的中央部位设置有沿轴向延伸的气体分配管，该气体分配管与各旋风分离器切向连接，所述进气口设于外壳体下部的侧壁上且与该气体分配管相连通。
3.根据权利要求1所述的煤气化粗合成气洗涤除尘设备，其特征在于：所述的塔板为至少两块且自上而下间隔布置，最底部的塔板上连接有能将洗涤后的黑水引导至外壳体底部的降液管。
4.根据权利要求3所述的煤气化粗合成气洗涤除尘设备，其特征在于：所述外壳体在靠近下端处形成自上而下内径逐渐减小的锥形部，该锥形部的侧壁上开有供黑水排出的黑水输出口。
5.根据权利要求3所述的煤气化粗合成气洗涤除尘设备，其特征在于：所述的塔板为四块，所述外壳体的侧壁上在对应自上而下第一块塔板处开有供锅炉给水输入的第一输入口、在对应第三块塔板处开有供澄清水输入的第二输入口。
6.根据权利要求1～5中任一权利要求所述的煤气化粗合成气洗涤除尘设备，其特征在于：所述出气口开设于外壳体的顶壁上，所述塔板上方设置有能对洗涤后合成气中的水分进行分离去除的旋流板除沫器。
7.根据权利要求1～5中任一权利要求所述的煤气化粗合成气洗涤除尘设备，其特征在于：所述的塔板为筛板、固阀、舌板中的一种。
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