CN2685564Y - 煤炭地下气化煤气成分在线分析预处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于煤气成分分析预处理装置，特别涉及一种煤炭地下气化煤气成分在线分析预处理装置。本实用新型预处理装置，通过进气管道连接有：气路分配装置、一级水洗装置、二级水洗脱硫装置、除湿装置、湿度保护装置。本实用新型可以快速去除地下煤气焦油、尘、水气等各种杂质，为分析装置提供洁净、恒温、稳定的气源，并具有操作方便、去除效率高、去除彻底的优点。

Description

煤炭地下气化煤气成分在线分析预处理装置

(一)所属技术领域

本实用新型属于煤气成分分析预处理装置，特别涉及一种煤炭地下气化煤气成份在线分析预处理装置。

(二)背景技术

煤炭地下气化生产煤气是我国863项目。现在，该项目已进入生产实施阶段。煤炭地下气化是将地下固态的煤炭变为气态的煤气，气化工艺过程十分复杂，及时准确地监测煤气成份的含量及变化，是正确实施工业过程控制和完成造气的关键。因此，煤炭地下气化的生产过程需要即时的在线分析进行调整和控制，才能生产合格的产品，取得最大的经济效益。气化工艺条件的调整，需要根据气化后的煤气成份来进行，而且这种成份分析需要即时、在线分析。目前，我国煤炭地下气化煤气成份分析水平还达不到上述要求，一般一次完成全分析测量需耗时20-50分钟。造成上述分析时间长的一个原因是：由于地下煤气成份复杂、有害杂质多、预处理困难。有害杂质一方面对分析仪器造成腐蚀和污染，另一方面，对有效成份的分析产生较大的误差，致使快速在线式检测仪器无法应用。因此，如何迅速、有效地去除各种有害杂质成为重点解决的难题。

(三)发明内容

本实用新型的目的是提供一种煤炭地下气化煤气成分在线分析预处理装置，用于去除地下煤气的各种有害杂质、为分析装置提供稳定气源。

本实用新型是通过以下措施来实现的：

本实用新型的煤炭地下气化煤气成份在线分析预处理装置，通过进气管道连接有：气路分配装置、一级水洗装置、二级水洗脱硫装置、除湿装置、湿度保护装置；所述的一级水洗装置为一盛水的密封容器，容器底部有一进水口，中部有一出水口，上部有一出气口，进气口位于出水口下方10-20毫米；所述的二级水洗脱硫装置为内置有石灰水的透明密封容器，进气口位于石灰水下，出气口位于石灰水位上；所述的除湿装置包括旋转离心除湿装置和压缩制冷除湿装置。

本实用新型的预处理装置，为了保持稳定的气源，二级水洗脱硫装置后连接有稳流稳压装置，所述的稳流稳压装置由一耐腐蚀的并能提供稳定压力和流量的气泵构成。

本实用新型的预处理装置，在除湿装置后连接有恒温控制装置。

煤炭地下气化煤气的主要成份为：氢气、一氧化碳、甲烷、二氧化碳、氮气、氧气。有害杂质包括：焦油、灰尘、水分、三氧化硫、二氧化硫、硫化氢、氨、五氧化二磷、萘等。其中，焦油、灰尘、水分可以使分析仪器的管路堵塞，检测器室被污染；三氧化硫、二氧化硫、硫化氢、氨、五氧化二磷和水分对分析仪器检测部件易造成腐蚀。污染和腐蚀的结果导致分析仪器的测量数据与实际结果之间的偏差越来越大，甚至无法使用。因此，焦油、灰尘、水、硫化物为本实用新型的预处理装置主要去除物质。

煤炭地下气化生产的煤气通过管道首先经过气路分配装置，进行气路控制。较高温度及较高含水量的煤气经气路分配装置，一方面温度下降，另一方面，大量的水气凝结成液态的水，经放水管将水放出。放水管与水平线的夹角不低于5度。

然后，进入一级水洗装置。本实用新型的一级水洗装置主要去除焦油和灰尘，并去除部分硫化物、氨、磷等杂质。本水洗装置包括一盛水的密封容器，容器底部有一进水口，中部有一出水口，上部有一出气口和进气口，进气口位于出水口下方10-20毫米。20-85℃煤气通过与水的混合，去除了大部分焦油、灰尘和腐蚀性的水气。

经过一级水洗装置处理后的煤气进入二级水洗脱硫装置，本装置内放置有石灰水，硫化物、氨、五氧化二磷等杂质与石灰水反应，得到有效去除，进一步去除煤气中的焦油和灰尘，使有害物质的含量控制在小于0.1g/m³的范围。二级水洗脱硫装置为透明的钢化玻璃，进气口位于石灰水下，出气口位于石灰水位面以上。

经过二级水洗装置处理的煤气进入除湿装置，除湿装置一般包括旋转离心除湿装置和压缩制冷除湿装置。由于地下煤气中水的含量比较高，首先由旋转离心除湿装置进行初步分离，去除露状的水份，然后，由两次压缩制冷除湿装置再进行气水分离，使气温保持在1-4℃，水份含量控制在小于1.5g/m³的范围。

为了减少环境温度的变化对分析测量的影响，经过水洗和压缩制冷除湿装置处理的煤气进入恒温控制装置，使煤气温度保持在50℃左右。即防止了剩余水气的在仪器内凝结，又避免了环境温度变化对测量结果的影响。

本实用新型的装置通过管道分别与在地下煤气出气管道和分析测量仪器相连接，经过本实用新型的预处理装置处理后，净化了地下煤气中的水份及有害杂质，使其达到分析测量的要求，并能在线进入分析测量装置，实现在线测量，并根据测量结果对地下生产进行在线控制。

本实用新型的有益效果是，可以快速去除地下煤气的焦油、尘、水等各种杂质，为分析装置提供洁净、恒温、稳定的气源，并具有操作方便、去除效率高、去除彻底的优点。

(四)附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作具体的说明

图1为本实用新型的整体结构示意图

图2为本实用新型气路分配装置的结构示意图

图3为本实用新型一级水洗装置的结构示意图

图中，1气路分配装置、2一级水洗装置、3二级水洗脱硫装置、4旋转离心除湿装置、5稳流稳压装置、6压缩制冷除湿装置、7湿度保护装置、8过滤器，9气体分析装置

(五)具体实施方式

本实例预处理装置的结构如图1所示。预处理装置通过管道依次连接有气路分配装置1、一级水洗装置2、二级水洗脱硫装置3、旋转离心除湿装置4、稳流稳压装置5、两次压缩制冷除湿装置6、湿度保护装置7、过滤装置8、恒温控制装置及气体分析装置9。

气路分配装置的结构如图2所示。

一级水洗装置如图3所示，本装置为一密封的容器，容器底部有一进水口，中部有一出水口，上部有一出气口，进气口位于出水口下方10-20毫米。

预处理的气源来自于地下煤层气化炉生产的地下煤气，主要杂质成分及含量取决于造气的煤层煤质。一般有：二氧化硫0.02-30g/m³、硫化氢0.02-2g/m³、氨0.02-10g/m³、焦油30-80g/m³、尘0.1-20g/m³、水分30-220g/m³。经本实施例的预处理装置处理后，其杂质含量分别降至：二氧化硫0.002g/m³、硫化氢0.002g/m³、氨0.002g/m³、焦油0.00002g/m³、尘0.00003g/m³、水分0.7g/m³。经本实用新型的装置处理后，得到洁净、恒温、稳定的气源，进入分析仪器，进行在线测量，然后根据测量结果，对生产条件进行在线调整、控制。

Claims (3)

1.一种煤炭地下气化煤气成份在线分析预处理装置，其特征在于：通过进气管道连接有气路分配装置(1)、一级水洗装置(2)、二级水洗脱硫装置(3)、除湿装置、湿度保护装置(7)；所述的一级水洗装置为一密封的容器，容器底部有一进水口，中部有一出水口，上部有一出气口，进气口在容器内延伸至出水口下方10-20毫米；所述的二级水洗脱硫装置为内置有石灰水的透明密封容器，进气口位于石灰水下，出气口位于石灰水上；所述的除湿装置包括旋转离心除湿装置(4)和压缩制冷除湿装置(6)。

2.根据权利要求1所述的预处理装置，其特征在于：二级水洗脱硫装置后连接有稳流稳压装置(5)，所述的稳流稳压装置由一耐腐蚀的并能提供稳定压力和流量的气泵构成。

3.根据权利要求1所述的预处理装置，其特征在于：除湿装置后连接有恒温控制装置。

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