專利名稱：煤氣洗滌凈化裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤化工技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及ー種煤氣洗滌浄化裝置及方法。
背景技術(shù)：
近幾年，我國(guó)的能源、化工產(chǎn)品一直處于高速增長(zhǎng)階段，煤化工在能源、化工領(lǐng)域已占有重要地位。同時(shí)隨著環(huán)境問題日益突出，煤炭的清潔高效轉(zhuǎn)化越來越受到重視。煤氣化作為煤化工技術(shù)的“龍頭”，是煤潔凈利用的關(guān)鍵技木。目前煤化工項(xiàng)目呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)勢(shì)頭，煤氣化技術(shù)也得到了迅速發(fā)展和應(yīng)用，具有廣闊的市場(chǎng)前景。氣流床煤氣化技術(shù)是將煤漿或煤粉與氣化介質(zhì)通過噴嘴高速噴入氣化爐內(nèi)，形成高度湍流，強(qiáng)化了氣化爐內(nèi)的混合，有利于氣化反應(yīng)的充分進(jìn)行。氣流床氣化爐內(nèi)的高溫、 高壓、混合較好的特點(diǎn)決定了它便于提高生產(chǎn)能力，符合大型化工裝置單系列、大型化的發(fā)展趨勢(shì)，是現(xiàn)階段大規(guī)模氣化生產(chǎn)的主流技木。目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用的氣流床氣化技術(shù)主要有GE-TeXaC0、Shell、西門子GSP、西北化工院多元料漿、華理對(duì)置多噴嘴、西安熱エ院兩段爐、清華兩段爐、航天爐等。在氣流床煤氣化技術(shù)中，從氣化室出來的粗煤氣溫度約1300°C -1500°C，需要將高溫粗煤氣降溫除塵，現(xiàn)有エ藝可分為廢鍋流程和激冷流程兩種。廢鍋流程一般由ー級(jí)或多級(jí)廢熱鍋爐和干法除灰設(shè)備(如陶瓷過濾器)等組成。高溫粗煤氣經(jīng)過ー級(jí)或多級(jí)廢熱鍋爐，溫度降低至300°C -400°C，然后通過除灰設(shè)備，得到含塵量較低的粗煤氣。激冷流程一般由激冷室和其內(nèi)構(gòu)件組成。高溫粗煤氣進(jìn)入激冷室，同時(shí)通入大量激冷水吸收高溫粗煤氣的熱量，使粗煤氣中夾帶的灰渣凝固，得到溫度為200°C _300°C，含塵量較低的粗煤氣。為滿足煤制氫、煤制甲醇和合成氨等生產(chǎn)的需要，經(jīng)過降溫除塵后的粗煤氣一般還需要再進(jìn)行洗滌凈化，才能進(jìn)入后續(xù)變換系統(tǒng)。目前煤化工行業(yè)采用的煤氣洗滌凈化工藝是將粗煤氣引入文丘里洗滌器，將粗煤氣中夾帶的灰渣等固體顆粒進(jìn)行潤(rùn)濕和團(tuán)聚，然后送入洗滌塔進(jìn)行洗滌，或者采用兩級(jí)文丘里，或文丘里和分離器的組合再送入洗滌塔，洗滌后的粗煤氣進(jìn)入變換系統(tǒng)，黑水則進(jìn)入黑水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理和回收利用。這種煤氣洗滌浄化裝置和エ藝，流程長(zhǎng)，設(shè)備投資大，占用空間大，而且洗滌效果不好，洗滌塔容易積灰堵塞，不易清理，檢修周期長(zhǎng)，影響全廠穩(wěn)定運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明g在提供ー種煤氣洗滌浄化裝置及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中煤氣洗滌浄化裝置エ藝流程長(zhǎng)、占用空間大、除塵效果差的技術(shù)問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面，提供了ー種煤氣洗滌浄化裝置。該煤氣洗滌浄化裝置包括文丘里洗滌器；洗滌塔，內(nèi)部設(shè)置有除塵裝置，除塵裝置設(shè)置在洗滌塔進(jìn)氣ロ處；洗滌塔進(jìn)氣ロ與文丘里洗滌器的出氣ロ相連通。循環(huán)水泵，分別與文丘里洗滌器的進(jìn)水ロ及洗滌塔出水ロ相連通。進(jìn)ー步地，除塵裝置包括ー個(gè)或ー組旋風(fēng)分離器。
進(jìn)ー步地，一組旋風(fēng)分離器包括平行設(shè)置的2個(gè)或4個(gè)旋風(fēng)分離器。進(jìn)ー步地，一組旋風(fēng)分離器包括ニ級(jí)以上旋風(fēng)分離器，每級(jí)旋風(fēng)分離器的數(shù)量為廣8個(gè)，其中，下一級(jí)旋風(fēng)分離器的入口與上一級(jí)旋風(fēng)分離器的出口相連通。進(jìn)ー步地，一組旋風(fēng)分離器包括一級(jí)旋風(fēng)分離器和ニ級(jí)旋風(fēng)分離器，且ー級(jí)旋風(fēng)分離器和ニ級(jí)旋風(fēng)分離器分別包括平行設(shè)置的f 8個(gè)旋風(fēng)分離器。進(jìn)ー步地，洗滌塔包括洗滌塔外殼、以及洗滌塔外殼內(nèi)自下而上依次設(shè)置的儲(chǔ)液罐、除塵裝置、噴淋水分布器、洗滌凈化結(jié)構(gòu)、和除沫器；且洗滌塔外殼的頂部設(shè)置有洗滌塔出氣ロ ；洗滌塔出水ロ設(shè)置在儲(chǔ)液罐的中上部位置；洗滌凈化結(jié)構(gòu)與除沫器之間設(shè)置有洗滌塔補(bǔ)充水入ロ ；以及洗滌塔的底部設(shè)置有廢水出ロ。進(jìn)ー步地，循環(huán)水泵進(jìn)一歩包括與噴淋水分布器相通的出水ロ。
進(jìn)ー步地，洗滌凈化結(jié)構(gòu)是塔板或填料。進(jìn)ー步地，廢水出口與廢水處理系統(tǒng)相連通。根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種煤氣洗滌凈化的方法。該方法采用上述裝置進(jìn)行煤氣的洗滌凈化。本發(fā)明的煤氣洗滌浄化裝置包括文丘里洗滌器、洗滌塔和循環(huán)水泵。一方面，由于將除塵裝置設(shè)置于洗滌塔內(nèi)部，減少了整套裝置的占用空間；另一方面，煤氣中夾帶的灰渣等小顆粒在文丘里洗滌器中潤(rùn)濕、團(tuán)聚，變成大顆粒，然后再進(jìn)入洗滌塔，進(jìn)行分離洗滌凈化，與現(xiàn)有技術(shù)中的洗滌除塵相比，極大地提高了除塵效率。而且使用循環(huán)水泵，把洗滌塔的水用作文丘里的沖洗水，可一定程度上減少水消耗。現(xiàn)有技術(shù)中，為了提高煤氣洗滌浄化裝置的除塵效率，通常在洗滌塔前設(shè)置多個(gè)輔助除塵裝置，例如，設(shè)置兩級(jí)文丘里洗滌或兩級(jí)分離器除塵，或文丘里與分離器串聯(lián)等，這樣造成整個(gè)エ藝流程較長(zhǎng)。要達(dá)到相同的除塵效果，本發(fā)明的煤氣洗滌浄化裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比極大地簡(jiǎn)化了エ藝流程。


說明書附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)ー步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖I示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的煤氣洗滌浄化方法的流程示意圖及洗滌塔的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一組旋風(fēng)分離器安裝在洗滌塔內(nèi)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明典型的實(shí)施例，如圖I所示，煤氣洗滌浄化裝置包括文丘里洗滌器200、洗滌塔300以及循環(huán)水泵100，其中，洗滌塔300內(nèi)部設(shè)置有除塵裝置310，除塵裝置310設(shè)置在洗滌塔進(jìn)氣ロ 302處，洗滌塔進(jìn)氣ロ 302與文丘里洗滌器200的出氣ロ相連通；循環(huán)水泵100分別與文丘里洗滌器200的進(jìn)水口及洗滌塔出水ロ 301相連通。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，一方面，由于除塵裝置設(shè)置在洗滌塔內(nèi)部，減少了整套裝置的占用空間；再一方面，煤氣中夾帶的灰渣等小顆粒在文丘里洗滌器中潤(rùn)濕、團(tuán)聚，變成大顆粒，然后再進(jìn)入洗滌塔，進(jìn)行分離洗滌浄化，與現(xiàn)有技術(shù)中的洗滌除塵相比，極大地提高了除塵效率。而且使用循環(huán)水泵，把洗滌塔的水用作文丘里的沖洗水，可一定程度上減少水消耗。本發(fā)明中的除塵裝置310可以是ー個(gè)或ー組旋風(fēng)分離器，該組旋風(fēng)分離器可以是多個(gè)旋風(fēng)分離器。根據(jù)本發(fā)明一典型的實(shí)施例，該ー組旋風(fēng)分離器包括平行設(shè)置的2個(gè)或4個(gè)旋風(fēng)分離器。在其他的實(shí)施例中，該ー組旋風(fēng)分離器可以包括ニ級(jí)或多級(jí)旋風(fēng)分離器，每級(jí)旋風(fēng)分離器的數(shù)量為Γ8個(gè)，其中，下一級(jí)旋風(fēng)分離器的入口與上一級(jí)旋風(fēng)分離器的出ロ相通。優(yōu)選地，該ー組旋風(fēng)分離器包括一級(jí)旋風(fēng)分離器和 ニ級(jí)旋風(fēng)分離器，且ー級(jí)旋風(fēng)分離器和ニ級(jí)旋風(fēng)分離器分別包括平行設(shè)置的f 8個(gè)旋風(fēng)分離器。根據(jù)本發(fā)明一典型的實(shí)施例，如圖2所示，一組旋風(fēng)分離器包括一級(jí)旋風(fēng)分離器3101和ニ級(jí)旋風(fēng)分離器3102。根據(jù)本發(fā)明典型的實(shí)施例，如圖I所示，洗滌塔300包括洗滌塔外殼304、以及洗滌塔外殼304內(nèi)自下而上依次設(shè)置的儲(chǔ)液罐311、除塵裝置310、噴淋水分布器303、洗滌凈化結(jié)構(gòu)和除沫器306 ;且洗滌塔外殼304的頂部設(shè)置有洗滌塔出氣ロ 305 ;洗滌塔出水ロ 301設(shè)置在儲(chǔ)液罐311的中上部位置；洗滌凈化結(jié)構(gòu)與除沫器306之間設(shè)置有洗滌塔補(bǔ)充水入ロ 307 ;以及洗滌塔300的底部設(shè)置有廢水出ロ 312。根據(jù)本發(fā)明典型的實(shí)施例，循環(huán)水泵100進(jìn)ー步包括與噴淋水分布器303相通的出水ロ。根據(jù)本發(fā)明典型的實(shí)施例，洗滌凈化結(jié)構(gòu)可以是塔板308或填料，其中塔板308可以采用浮閥式塔板、篩板。廢水出口 312與廢水處理系統(tǒng)相連通。根據(jù)本發(fā)明典型的實(shí)施例，煤氣洗滌浄化的方法采用上述裝置進(jìn)行煤氣的洗滌凈化。具體包括如下步驟將粗煤氣引入文丘里洗滌器200，粗煤氣中夾帶的灰渣等小顆粒在文丘里洗滌器200中潤(rùn)濕、團(tuán)聚，變成大顆粒，然后再進(jìn)入洗滌塔300，進(jìn)行分離洗滌浄化。洗滌塔300為復(fù)合式結(jié)構(gòu)，粗煤氣進(jìn)入洗滌塔300，首先經(jīng)過位于洗滌塔300下部?jī)?nèi)置的一組旋風(fēng)分離器進(jìn)行ー級(jí)凈化除塵，然后從旋風(fēng)分離器頂部出料管導(dǎo)出，再經(jīng)過噴淋水分布器303噴水洗滌，在進(jìn)入塔板308 (或填料)與洗滌塔補(bǔ)充水入口 307加入的補(bǔ)充水逆流接觸，進(jìn)行二次洗滌凈化，最后經(jīng)過洗滌塔300頂部的除沫器306，除去粗煤氣中夾帶的水汽和固體顆粒，從洗滌塔300頂部導(dǎo)出。在塔板308 (或填料)和除沫器306之間設(shè)有補(bǔ)充水入口 307。經(jīng)旋風(fēng)分離器分離出的灰渣顆粒沿下料管進(jìn)入底部的儲(chǔ)液槽311，廢水從洗滌塔300底部引出送入廢水處理系統(tǒng)。在儲(chǔ)液罐311中上部位置，設(shè)有洗滌塔出水ロ 301，將較干凈的洗滌水送入循環(huán)水泵100加壓后分兩路，一路送入文丘里洗滌器200，另一路作為洗滌塔300的噴淋水送入噴淋水分布器303。進(jìn)過兩次洗滌凈化的干凈粗煤氣，其水蒸汽含量達(dá)到飽和，含塵量低于lmg/m3，符合后續(xù)變換系統(tǒng)的要求。與現(xiàn)有技術(shù)中的煤氣洗滌浄化裝置相比，本發(fā)明利用旋風(fēng)分離器具有體積小、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，將其內(nèi)置于洗滌塔內(nèi)，提高了除塵效率，縮短了エ藝流程，減少了投資，設(shè)備占用空間小，維護(hù)和檢修方便，而且在一定程度上節(jié)約了水用量。通過對(duì)旋風(fēng)分離器組進(jìn)行優(yōu)化配置，本發(fā)明還可以適應(yīng)不同含塵量的粗煤氣凈化要求，尤其對(duì)含塵量高的粗煤氣凈化效果明顯。通過本發(fā)明所提供的方法得到的干凈的煤氣，其水蒸汽含量達(dá)到飽和，含塵量低于lmg/m3，符合煤化工行業(yè)后續(xù)變換系統(tǒng)對(duì)合成氣的要求。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種煤氣洗滌浄化裝置，其特征在于，包括 文丘里洗滌器(200)， 洗滌塔(300)，內(nèi)部設(shè)置有除塵裝置(310)，所述除塵裝置(310)設(shè)置在洗滌塔進(jìn)氣ロ(302)處；所述洗滌塔進(jìn)氣ロ(302)與所述文丘里洗滌器(200)的出氣ロ相連通；循環(huán)水泵(100)，分別與所述文丘里洗滌器(200)的進(jìn)水口及洗滌塔出水ロ(301)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述除塵裝置(310)包括一個(gè)或ー組旋風(fēng)分離器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述一組旋風(fēng)分離器包括平行設(shè)置的2個(gè)或4個(gè)旋風(fēng)分離器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述一組旋風(fēng)分離器包括ニ級(jí)以上旋風(fēng)分離器，每級(jí)旋風(fēng)分離器的數(shù)量為Γ8個(gè)，其中，下一級(jí)旋風(fēng)分離器的入ロ與上一級(jí)旋風(fēng)分離器的出口相通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在干，所述ー組旋風(fēng)分離器包括ー級(jí)旋風(fēng)分離器和ニ級(jí)旋風(fēng)分離器，且所述一級(jí)旋風(fēng)分離器和所述ニ級(jí)旋風(fēng)分離器分別包括平行設(shè)置的Γ8個(gè)旋風(fēng)分離器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在干，所述洗滌塔(300)包括洗滌塔外殼(304)、以及所述洗滌塔外殼(304)內(nèi)自下而上依次設(shè)置的儲(chǔ)液罐(311)、所述除塵裝置(310)、噴淋水分布器(303)、洗滌凈化結(jié)構(gòu)、和除沫器(306)； 且所述洗滌塔外殼(304)的頂部設(shè)置有洗滌塔出氣ロ(305)； 所述洗滌塔出水ロ(301)設(shè)置在所述儲(chǔ)液罐(311)的中上部位置； 所述洗滌浄化結(jié)構(gòu)與所述除沫器(306)之間設(shè)置有洗滌塔補(bǔ)充水入口(307);以及 所述洗滌塔(300)的底部設(shè)置有廢水出ロ(312)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述循環(huán)水泵(100)進(jìn)ー步包括與所述噴淋水分布器(303)相通的出水ロ。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述洗滌浄化結(jié)構(gòu)是塔板(308)或填料。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述廢水出口(312)與廢水處理系統(tǒng)相連通。
10.一種煤氣洗滌凈化方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的裝置進(jìn)行煤氣的洗滌凈化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤氣洗滌凈化裝置及方法。其中，該煤氣洗滌凈化裝置包括文丘里洗滌器；洗滌塔，內(nèi)部設(shè)置有除塵裝置，除塵裝置設(shè)置在洗滌塔進(jìn)氣口處；洗滌塔進(jìn)氣口與文丘里洗滌器的出氣口相連通。循環(huán)水泵，分別與文丘里洗滌器的進(jìn)水口及洗滌塔出水口相連通。本發(fā)明的煤氣洗滌凈化裝置，一方面，由于將除塵裝置設(shè)置于洗滌塔內(nèi)部，減少了整套裝置的占用空間；另一方面，煤氣中夾帶的灰渣等小顆粒在文丘里洗滌器中潤(rùn)濕、團(tuán)聚，變成大顆粒，然后再進(jìn)入洗滌塔，進(jìn)行分離洗滌凈化，與現(xiàn)有技術(shù)中的洗滌除塵相比，極大地提高了除塵效率。而且使用循環(huán)水泵，把洗滌塔的水用作文丘里的沖洗水，可一定程度上減少水消耗。
文檔編號(hào)C10K1/10GK102690689SQ201210189889
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者張琪, 步學(xué)朋, 索婭, 陳強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)神華煤制油化工有限公司, 中國(guó)神華煤制油化工有限公司北京研究院, 神華集團(tuán)有限責(zé)任公司