CN219792881U - 一种热解荒煤气中焦油高效捕集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热解荒煤气中焦油高效捕集系统，包括排烟管、烟气降温器和焦油捕集器,排烟管与烟气降温器的底部连通，烟气降温器的内部设置有盘管降温组件，烟气降温器的顶部设置有导气管，焦油捕集器包括捕油罐和安装在捕油罐底部的集油箱，捕油罐的底部设置有与集油箱连通的导油管，捕油罐的内壁上加工有多圈螺旋槽，捕油罐的内部设置有捕油机构，在捕油罐内的顶部设置有捕油雾化器，捕油罐的顶部设置有排气口，捕油罐的上方设置有除油剂箱，除油剂箱与捕油雾化器之间安装有第一连通管。本系统不仅能够对荒煤气起到较好的冷却降温效果，而且能够彻底的将荒煤气中的焦油彻底的分离出来，焦油的分离效果比较显著。

Description

一种热解荒煤气中焦油高效捕集系统

技术领域

本实用新型属于清洁炼焦技术领域，具体涉及一种热解荒煤气中焦油高效捕集系统。

背景技术

荒煤气是指用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品，荒煤气是混合物，其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别，一般每吨干煤可生产荒煤气300～350m³(标准状态)，从炼焦炉出来的焦炉荒煤气中主要含有氢气、甲烷等可燃气体，适合用做高温工业炉的燃料和城市煤气，除了上述成分之外还含有一些水、一氧化碳、氮气、煤粉、焦油、粉尘、硫化氢等杂质，因此焦炉荒煤气不能直接作为燃料使用，使用之前必须除掉上述影响煤气燃烧效果以及污染环境的杂质。目前，焦油的分离回收是荒煤气净化处理过程中的难题，在现有的技术中，换煤气中回收焦油的方法将焦炉排出的荒煤气喷氨水急冷的措施来冷却高温荒煤气，使荒煤气急剧降温至80～85℃，之后再采用电捕焦油器对荒煤气中的焦油进行捕集，该装置在使用的过程中不仅浪费了大量的荒煤气显热，而且消耗大量的氨水、又浪费了大量的水资源，增加污水排放，同时采用电捕焦油器进行捕油时，由于荒煤气的含水量较大，使用的过程中容易发生触电的危险，另外，焦油容易粘附在电极上，一方面会增加电能的消耗，增加运行的成，另一方面存在焦油分离效果不理想的情况。因此，研制开发一种结构新颖、能耗低、运行成本低，冷却效果显著、焦油回收率高的热解荒煤气中焦油高效捕集系统是客观需要的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构新颖、能耗低、运行成本低，冷却效果显著、焦油回收率高的热解荒煤气中焦油高效捕集系统。

本实用新型的目的是这样实现的，包括排烟管、烟气降温器和焦油捕集器,排烟管与烟气降温器的底部连通，烟气降温器的内部设置有盘管降温组件，烟气降温器的顶部设置有导气管，焦油捕集器包括捕油罐和安装在捕油罐底部的集油箱，导气管与捕油罐的下部连通，捕油罐的底部设置有与集油箱连通的导油管，集油箱的底部设置有排油管，捕油罐的内壁上加工有多圈螺旋槽，捕油罐的内部设置有捕油机构，在捕油罐内的顶部设置有捕油雾化器，捕油罐的顶部设置有排气口，捕油罐的上方设置有除油剂箱，除油剂箱与捕油雾化器之间安装有第一连通管，第一连通管上安装有第一连通阀。

与现有技术相比，本系统的优点是：一是本系统采用盘管降温组件代替喷氨水对荒煤气进行降温冷却，盘管降温组件可以大幅的增加与荒煤气的换热面积，起到较好的降温效果，盘管降温组件的设置不仅解决了废水的处理负担，降低了喷氨水的消耗，而且在避免热能浪费的情况下，能够对荒煤气起到较好的冷却降温；二是优化了捕油罐的结构，降温后的荒煤气进入到捕油罐后，捕油雾化器向下喷雾除油剂，捕油机构对捕油罐内的荒煤气和除油剂进行离心搅拌工作，在不断产生的离心力下，荒煤气与除油剂溶解形成的焦油小颗粒落，并落在捕油罐内壁的螺旋槽内，再经过螺旋槽落入到捕油罐的底部，最终先从导油管进入到集油箱内，捕油罐相对于电捕油器而言，不仅避免了焦油粘附电极造成电能消耗大和触电的情况，可以有效的降低运行的成本，而且采用离心分离的技术能够彻底的将荒煤气中的焦油彻底的分离出来，焦油的分离效果比较显著，具有结构新颖、能耗低、运行成本低，冷却效果显著、焦油回收率高的优点，易于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图中：1-排烟管，2-烟气降温器，3-导气管，4-捕油罐，5-集油箱，6-导油管，7-排油管，8-螺旋槽，9-排气口，10-除油剂箱，11-第一连通管，12-驱动电机，13-传动轴，14-捕油叶片，15-环管，16-雾化喷头，17-水箱，18-第二连通管，19-内筒体，20-烟气分隔板，21-集气罩，22-外层螺旋盘管，23-内层螺旋盘管，24-中间层螺旋盘管，25-冷却介质入口管，26-冷却介质出口管，27-第一过渡锥段，28-第一连接段，29-第二过渡锥段，30-第二连接段,31-急冷喷头，32-氨水箱，33-进液管。

实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图1所示,本实用新型包括排烟管1、烟气降温器2和焦油捕集器,排烟管1与烟气降温器2的底部连通，所述烟气降温器2的内部设置有盘管降温组件，盘管降温组件数量可以根据荒煤气的数量合理的设置，所述烟气降温器2的顶部设置有导气管3，所述焦油捕集器包括捕油罐4和安装在捕油罐4底部的集油箱5，所述导气管3与捕油罐4的下部连通，为了实现较好的焦油分离效果，所述导气管3与捕油罐4的下部呈切向连接，所述捕油罐4的底部设置有与集油箱5连通的导油管6，所述集油箱5的底部设置有排油管7，所述捕油罐4的内壁上加工有多圈螺旋槽8，螺旋槽8的截面形状优选半圆形，所述捕油罐4的内部设置有捕油机构，在捕油罐4内的顶部设置有捕油雾化器，所述捕油罐4的顶部设置有排气口9，所述捕油罐4的上方设置有除油剂箱10，除油剂箱10内用于存储除油剂，除油剂采用现有技术中使用的煤焦油除油剂即可，所述除油剂箱10与捕油雾化器之间安装有第一连通管11，所述第一连通管11上安装有第一连通阀。

本系统的工作过程是：从焦炉排出的荒煤气经过排烟管1进入到烟气降温器2的底部，经过与烟气降温器2内的盘管降温组件进行换热后，可以对荒煤气起到较好的冷却降温，盘管降温组件的设置不仅解决了废水的处理负担，降低了喷氨水的消耗，而且在避免热能浪费的情况下，能够对荒煤气起到较好的冷却降温，经过降温后的荒煤气从导气管3进入到捕油罐4后内，然后打开第一连通阀，除油剂箱10内的除油剂通过第一连通管11进入到捕油雾化器内，捕油雾化器向下喷雾除油剂，此时捕油机构对捕油罐4内的荒煤气和除油剂进行离心搅拌工作，在不断产生的离心力下，荒煤气与除油剂溶解形成的焦油小颗粒落，并落在捕油罐4内壁的螺旋槽8内，再经过螺旋槽8落入到捕油罐4的底部，最终从导油管6进入到集油箱7内，捕油罐4相对于电捕油器而言，不仅避免了焦油粘附电极造成电能消耗大和触电的情况，可以有效的降低运行的成本，而且采用离心分离的技术能够彻底的将荒煤气中的焦油彻底的分离出来，焦油的分离效果比较显著。

进一步的，所述捕油机构包括括驱动电机12和传动轴13，驱动电机12为现有技术，根据使用的功率直接采购成品，所述驱动电机12安装在捕油罐4的顶部，所述传动轴13竖直安装在捕油罐4内，所述传动轴13的上端与驱动电机12的输出轴传动连接，所述传动轴13的下端通过支架转动安装在捕油罐4的内部，所述传动轴13上安装有多个捕油叶片14，捕油机构产生的搅拌工作过程是：启动驱动电机12，驱动电机12带动传动轴13进行转动，传动轴13带动捕油叶片14旋转，旋转的捕油叶片14和传动轴13就能对捕油罐4中的荒煤气和除油剂进行离心搅拌工作，在不断产生的离心力下，荒煤气中的焦油小颗粒将会落在螺旋槽8上，再经过螺旋槽8落入到捕油罐4的底部。

进一步的，所述捕油雾化器包括环管15和雾化喷头16，所述环管15通过连杆安装捕油罐4的顶部，所述雾化喷头16为多个，多个雾化喷头16均布安装在环管15的底部，所述第一连通管11与环15管连通，从第一连通管11进入到除油剂先进入到环管15内，再从环管15底部的雾化喷头16喷出，这样能够实现除油剂与荒煤气均匀的接触。

进一步的，为了防止焦油粘附在捕油机构上，使用一段实现后，可以对捕油罐及捕油机构进行清洗，所述捕油罐4的顶部安装有水箱17，所述水箱17上安装有第一连通管11连通的第二连通管18，所述第二连通管18上安装有第二连通阀，需要对捕油罐4进行清洗时，水箱17内装满温度适宜的热水，然后导气管3停止向捕油罐4内进气，关闭第一连通阀，开启第二连通阀，水箱14内的热水就通过进而第二连通管18进入到捕油雾化器内，开启捕油机构，就可以对捕油机构和捕油罐进行全方位的清洗。

进一步的，所述盘管降温组件包括内筒体19和烟气分隔板20，内筒体19安装在烟气降温器2的内部，所述内筒体19的上方贯穿烟气降温器2的顶部后连接有集气罩21，所述导气管3与集气罩21连通，所述烟气分隔板20固定安装在内筒体19下方的烟气降温器2内，所述烟气降温器2的内壁上安装有外层螺旋盘管22，所述内筒体19的外壁上安装有内层螺旋盘管23，在内层螺旋盘管23和外层螺旋盘管22之间的烟气降温器2内安装有中间层螺旋盘管24，中间层螺旋盘管24的上部低于内层螺旋盘管23和外层螺旋盘管22，中间层螺旋盘管24的下部贴合在烟气分隔板20的下侧，所述外层螺旋盘管22，内层螺旋盘管23和中间层螺旋盘管24的上部与冷却介质入口管25连通，下侧与冷却介质出口管26连通，根据使用的需求，冷却介质入口管25进入的冷却介质可以是冷水或者是导热油等介质，当排烟管1内的荒煤气进入到烟气降温器2的底部时，由于烟气分隔板20水平布置，烟气分隔板20正对排烟管1的出口，此时，烟气分隔板20就能将进入到烟气降温器2内的荒煤气进行导流，使其先在外层螺旋盘管22和中间层螺旋盘管24之间的空间内自下而上流动，之后在从上部流入到中间层螺旋盘管24和内层螺旋盘管23之间的空间，最后再从内筒体19的底部进入到内筒体19内，接着从内筒体19的顶部进入到导气管3内，盘管降温组件能够使荒煤气在烟气降温器2内经历S形折弯路径进行流动，这样极大的增加了荒煤气与盘管降温组件的换热面积，达到了较好的降温效果。

优选地，为了能够更好的提高荒煤气急冷的速度，所述内筒体19的下端从上到下依次连接有第一过渡锥段27、第一连接段28、第二过渡锥段29和第二连接段30，所述第一过渡锥段27为上端大下端小的结构，所述第二过渡锥段29为上端小下端大的结构，所述第一连接段28和第二连接段30为直筒型结构，所述第二连接段30内安装有出口朝上的急冷喷头31，所述烟气降温器2的上方设置有氨水箱32，所述氨水箱32与急冷喷头31之间安装有进液管33，进液管33上安装有加压阀，当导气管3排出的荒煤气温度达不到合理温度时，可以通过急冷喷头31向第二连接段30内喷雾氨水，让氨水对荒煤气进行急冷降温，第一过渡锥段27、第一连接段28、第二过渡锥段29和第二连接段30连接成类似文丘里的结构，是有利于喷入的氨水与荒煤气能够均匀快速混合，使荒煤气迅速均匀降温。

Claims (7)

1.一种热解荒煤气中焦油高效捕集系统，包括排烟管(1)、烟气降温器(2)和焦油捕集器,其特征在于:所述排烟管(1)与烟气降温器(2)的底部连通，所述烟气降温器(2)的内部设置有盘管降温组件，所述烟气降温器(2)的顶部设置有导气管(3)，所述焦油捕集器包括捕油罐(4)和安装在捕油罐(4)底部的集油箱(5)，所述导气管(3)与捕油罐(4)的下部连通，所述捕油罐(4)的底部设置有与集油箱(5)连通的导油管(6)，所述集油箱(5)的底部设置有排油管(7)，所述捕油罐(4)的内壁上加工有多圈螺旋槽(8)，所述捕油罐(4)的内部设置有捕油机构，在捕油罐(4)内的顶部设置有捕油雾化器，所述捕油罐(4)的顶部设置有排气口(9)，所述捕油罐(4)的上方设置有除油剂箱(10)，所述除油剂箱(10)与捕油雾化器之间安装有第一连通管(11)，所述第一连通管(11)上安装有第一连通阀。

2.根据权利要求1所述的一种热解荒煤气中焦油高效捕集系统，其特征在于：所述捕油机构包括括驱动电机(12)和传动轴(13)，所述驱动电机(12)安装在捕油罐(4)的顶部，所述传动轴(13)竖直安装在捕油罐(4)内，所述传动轴(13)的上端与驱动电机(12)的输出轴传动连接，所述传动轴(13)的下端通过支架转动安装在捕油罐(4)的内部，所述传动轴(13)上安装有多个捕油叶片(14)。

3.根据权利要求1所述的一种热解荒煤气中焦油高效捕集系统，其特征在于：所述捕油雾化器包括环管(15)和雾化喷头(16)，所述环管(15)通过连杆安装捕油罐(4)的顶部，所述雾化喷头(16)为多个，多个雾化喷头(16)均布安装在环管(15)的底部，所述第一连通管(11)与环管(15)连通。

4.根据权利要求1所述的一种热解荒煤气中焦油高效捕集系统，其特征在于：所述捕油罐(4)的顶部安装有水箱（17），所述水箱（17）上安装有第一连通管（11）连通的第二连通管（18），所述第二连通管（18）上安装有第二连通阀。

5.根据权利要求1所述的一种热解荒煤气中焦油高效捕集系统，其特征在于：所述盘管降温组件包括内筒体（19）和烟气分隔板（20），内筒体（19）安装在烟气降温器（2）的内部，所述内筒体（19）的上方贯穿烟气降温器（2）的顶部后连接有集气罩（21），所述导气管（3）与集气罩（21）连通，所述烟气分隔板（20）固定安装在内筒体（19）下方的烟气降温器（2）内，所述烟气降温器（2）的内壁上安装有外层螺旋盘管（22），所述内筒体（19）的外壁上安装有内层螺旋盘管（23），在内层螺旋盘管（23）和外层螺旋盘管（22）之间的烟气降温器（2）内安装有中间层螺旋盘管（24），中间层螺旋盘管（24）的上部低于内层螺旋盘管（23）和外层螺旋盘管（22），中间层螺旋盘管（24）的下部贴合在烟气分隔板（20）的下侧，所述外层螺旋盘管（22），内层螺旋盘管（23）和中间层螺旋盘管（24）的上部与冷却介质入口管（25）连通，下侧与冷却介质出口管（26）连通。

6.根据权利要求5所述的一种热解荒煤气中焦油高效捕集系统，其特征在于：所述内筒体（19）的下端从上到下依次连接有第一过渡锥段（27）、第一连接段（28）、第二过渡锥段（29）和第二连接段（30），所述第一过渡锥段（27）为上端大下端小的结构，所述第二过渡锥段（29）为上端小下端大的结构，所述第一连接段（28）和第二连接段（30）为直筒型结构，所述第二连接段（30）内安装有出口朝上的急冷喷头（31），所述烟气降温器（2）的上方设置有氨水箱（32），所述氨水箱（32）与急冷喷头（31）之间安装有进液管（33），进液管（33）上安装有加压阀。

7.根据权利要求1所述的一种热解荒煤气中焦油高效捕集系统，其特征在于：所述导气管（3）与捕油罐（4）的下部呈切向连接。