一種焦?fàn)t煤氣液膜冷卻工藝及裝置的制造方法
【專利摘要】一種焦?fàn)t荒煤氣液膜冷卻工藝及裝置，裝置包括冷卻器、循環(huán)管道、液膜循環(huán)泵，循環(huán)管道的一端連接冷卻器上端的循環(huán)液入口，循環(huán)管道的另一端連接冷卻器下端的循環(huán)液出口，液膜循環(huán)泵安裝在循環(huán)管道中；循環(huán)液入口與冷卻器管程的上端相連通，循環(huán)液出口與冷卻器管程的下端相連通；在冷卻器的底部還設(shè)有循環(huán)液外排管道。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：一種焦?fàn)t荒煤氣液膜冷卻工藝及裝置，通過在荒煤氣冷卻壁上設(shè)置流動的液膜，荒煤氣冷凝的焦油及煤粉、焦粉隨流動的液膜帶出，避免了荒煤氣側(cè)堵塞現(xiàn)象的發(fā)生，從而保證了荒煤氣余熱回收裝置的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
【專利說明】
一種焦?fàn)t煤氣液膜冷卻工藝及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及焦?fàn)t高溫荒煤氣冷卻及余熱回收利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種焦?fàn)t煤氣液膜冷卻工藝及裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]焦?fàn)t出來的荒煤氣溫度約為750°C左右，所帶出的熱量相當(dāng)于焦?fàn)t煉焦消耗的總熱量的33?35%，為便于后工序的凈化與處理，現(xiàn)有技術(shù)中通常的做法是:噴灑循環(huán)氨水與荒煤氣直接接觸，靠循環(huán)氨水大量汽化，使荒煤氣急劇降溫至80?83°C送到后續(xù)的煤氣精制系統(tǒng)。現(xiàn)有技術(shù)的上述過程中高溫荒煤氣的熱量轉(zhuǎn)化為無用的低溫水蒸汽(約為80°C左右)并需要大量的循環(huán)水進(jìn)行冷卻，存在的缺陷是，既浪費(fèi)了高溫荒煤氣的熱量，又消耗了大量的水資源。
[0003]國內(nèi)、外對焦?fàn)t高溫荒煤氣冷卻及余熱回收利用做了大量的探討，但是現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)和方法存在的問題是:由于荒煤氣在冷卻過程中逐漸冷凝出不同沸點的焦油餾分，這些焦油餾分在煤氣側(cè)冷卻壁上冷凝并逐漸瀝青-石墨化和荒煤氣中夾帶的焦粉、煤粉粘結(jié)引起堵塞和傳熱惡化，因此都沒有得到廣泛的工業(yè)化應(yīng)用。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種焦?fàn)t荒煤氣液膜冷卻工藝及裝置;本發(fā)明是在荒煤氣冷卻裝置煤氣側(cè)冷卻壁上主動形成一層流動液膜帶走荒煤氣中冷凝出來的焦油及荒煤氣中夾帶的煤粉、焦粉，從而避免了荒煤氣冷卻管因焦油、煤粉、焦粉堵塞的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0006]—種焦?fàn)t煤氣液膜冷卻工藝，該工藝是在焦?fàn)t荒煤氣通入冷卻器換熱管的同時， 向冷卻器換熱管中煤氣側(cè)通入循環(huán)液，該循環(huán)液在換熱管冷卻壁上形成一層流動的液膜， 將荒煤氣冷卻過程中冷凝出來的焦油以及荒煤氣中夾帶的煤粉、焦粉帶走，從而避免了焦?fàn)t煤氣冷卻器換熱管因粘附焦油、煤粉、焦粉而造成的堵塞;具體方法如下:
[0007]通過液膜循環(huán)栗向冷卻器的上部通入循環(huán)液，循環(huán)液會沿著換熱管的內(nèi)壁向下流動，在換熱管的側(cè)壁上形成一層流動的液膜;與此同時將荒煤氣從冷卻器上部的荒煤氣入口通入，荒煤氣進(jìn)入換熱管內(nèi)進(jìn)行冷卻，在荒煤氣冷卻的過程中部分冷凝焦油以及荒煤氣中夾帶的煤粉、焦粉會粘附在冷卻側(cè)壁上的流動液膜中，被流動液膜帶走；
[0008]換熱后的荒煤氣從冷卻器下部的荒煤氣出口排出，粘附有固體雜質(zhì)的循環(huán)液從冷卻器下部進(jìn)入循環(huán)管道循環(huán)利用。
[0009]所述循環(huán)液為焦油，也可以為導(dǎo)熱油，或者是其它在高于200°C時為液態(tài)的液體。
[0010]—種焦?fàn)t煤氣液膜冷卻工藝所使用的裝置，包括冷卻器、循環(huán)管道、液膜循環(huán)栗， 循環(huán)管道的一端連接冷卻器上端的循環(huán)液入口，循環(huán)管道的另一端連接冷卻器下端的循環(huán)液出口，液膜循環(huán)栗安裝在循環(huán)管道中；
[0011]循環(huán)液入口與冷卻器管程的上端相連通，循環(huán)液出口與冷卻器管程的下端相連通;在冷卻器的底部還設(shè)有循環(huán)液外排管道。
[0012]所述冷卻器為列管式換熱器或者是板式換熱器。
[0013]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0014] —種焦?fàn)t荒煤氣液膜冷卻工藝及裝置，通過在荒煤氣冷卻壁上設(shè)置流動的液膜， 荒煤氣冷凝的焦油及煤粉、焦粉隨流動的液膜帶出，避免了荒煤氣側(cè)堵塞現(xiàn)象的發(fā)生，從而保證了荒煤氣余熱回收裝置的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行?！靖綀D說明】
[0015]圖1是本發(fā)明一種焦?fàn)t荒煤氣液膜冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是在本發(fā)明裝置中換熱管內(nèi)壁上形成液膜的示意圖(圖1A點局部放大圖)。 [〇〇17]圖中:卜冷卻器、2-換熱器、3-冷卻介質(zhì)入口、4-循環(huán)管道、5-液膜循環(huán)栗、6-循環(huán)液外排管道、7-荒煤氣出口、8-冷卻介質(zhì)出口、9-荒煤氣入口、10-液膜、11-循環(huán)液入口、12-循環(huán)液出口?！揪唧w實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)一步說明:
[0019]如圖1-圖2所示，一種焦?fàn)t煤氣液膜冷卻工藝，該工藝是在焦?fàn)t荒煤氣通入冷卻器換熱管2的同時，向冷卻器換熱管2中煤氣側(cè)通入循環(huán)液，該循環(huán)液在換熱管2冷卻壁上形成一層流動的液膜10,將荒煤氣冷卻過程中冷凝出來的焦油以及荒煤氣中夾帶的煤粉、焦粉帶走，從而避免了焦?fàn)t煤氣冷卻器換熱管2因粘附焦油、煤粉、焦粉而造成的堵塞;具體方法如下:
[0020]通過液膜循環(huán)栗5向冷卻器1的上部通入循環(huán)液，循環(huán)液會沿著換熱管2的內(nèi)壁向下流動，在換熱管2的側(cè)壁上形成一層流動的液膜10;與此同時將荒煤氣從冷卻器上部的荒煤氣入口 9通入，荒煤氣進(jìn)入換熱管2內(nèi)進(jìn)行冷卻，在荒煤氣冷卻的過程中部分冷凝焦油以及荒煤氣中夾帶的煤粉、焦粉會粘附在冷卻側(cè)壁上的流動液膜10中，被流動液膜10帶走；
[0021]換熱后的荒煤氣從冷卻器1下部的荒煤氣出口 7排出，粘附有固體雜質(zhì)的循環(huán)液從冷卻器1下部進(jìn)入循環(huán)管道4循環(huán)利用。[〇〇22]所述循環(huán)液為焦油，也可以為導(dǎo)熱油，或者是其它在高于200°C時為液態(tài)的液體。
[0023] —種焦?fàn)t煤氣液膜冷卻工藝所使用的裝置，包括冷卻器1、循環(huán)管道4、液膜循環(huán)栗 5,循環(huán)管道4的一端連接冷卻器1上端的循環(huán)液入口 11，循環(huán)管道4的另一端連接冷卻器1下端的循環(huán)液出口 12,液膜循環(huán)栗5安裝在循環(huán)管道4中；[〇〇24] 循環(huán)液入口 11與冷卻器1管程的上端相連通，循環(huán)液出口 12與冷卻器1管程的下端相連通;在冷卻器1的底部還設(shè)有循環(huán)液外排管道6。循環(huán)液在循環(huán)使用的過程中會逐漸的增加，為了保持循環(huán)液的平衡及排除焦粉、煤粉，因此設(shè)置循環(huán)液外排管道6將多余的循環(huán)液排走。
[0025]在冷卻器1管程的上部還設(shè)置有荒煤氣入口 9,冷卻器1管程的下部設(shè)置有荒煤氣出口 7，冷卻器1殼程的下部設(shè)有冷卻介質(zhì)入口 3，冷卻器1殼程的上部設(shè)有冷卻介質(zhì)出口 8。
[0026]所述冷卻器1為列管式換熱器或者是板式換熱器，也可以是其它形式的換熱元件及設(shè)備。
[0027]本發(fā)明的工作原理如下:
[0028]見圖1，高溫荒煤氣從冷卻器1頂部的荒煤氣入口 9進(jìn)入管程，經(jīng)冷卻降溫后從冷卻器1下部的荒煤氣出口 7出去;冷卻介質(zhì)從冷卻器1殼程下部的冷卻介質(zhì)入口 3進(jìn)入，與管程中的荒煤氣換熱后從殼程上部的冷卻介質(zhì)出口 8出去；與此同時，液膜循環(huán)栗5將循環(huán)液送入冷卻器1管程的上部，見圖2,循環(huán)液沿著冷卻器的換熱管2的內(nèi)壁流下，在換熱管2的內(nèi)壁形成向下流動的液膜10,液膜10將荒煤氣與冷卻壁分隔開，荒煤氣中的冷凝焦油以及荒煤氣中夾帶的煤粉、焦粉粘附在液膜10上，并隨著液膜10向下流動，液膜10在冷卻器1管程的底部匯集進(jìn)入循環(huán)管道4,然后經(jīng)液膜循環(huán)栗5進(jìn)入再循環(huán);多余的循環(huán)液由循環(huán)液外排管道6排出。
[0029]冷卻介質(zhì)可以為水、水蒸汽、導(dǎo)熱油、氣體等。
[0030]實施例1:
[0031]下面以水一水蒸氣為冷卻介質(zhì)，焦油為液膜循環(huán)液為例，來說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和工作過程。
[0032]1)將約650_800°C的高溫荒煤氣通入冷卻器1管程頂部的荒煤氣入口 9,經(jīng)冷卻降溫到約300- 350 °C后從冷卻器下部的荒煤氣出口 7出去。
[0033] 2)冷卻介質(zhì)水從冷卻器1殼程下部的冷卻介質(zhì)入口 3進(jìn)入，與管程中的荒煤氣換熱后汽化為4.0?6.0MPa水蒸氣，水和水蒸氣混合物從殼程上部的冷卻介質(zhì)出口 8出去。[〇〇34]回收荒煤氣中的高溫?zé)崃抗に嚳缮a(chǎn)4.0?6.0MPa的飽和蒸汽或過熱蒸氣，可以適應(yīng)不同的用戶需求。
[0035] 3)與此同時，液膜循環(huán)栗5將焦油送入冷卻器1管程的上部，焦油沿著冷卻器的換熱管2的內(nèi)壁流下，在換熱管2的內(nèi)壁形成向下流動的液膜10,液膜10將荒煤氣與冷卻壁分隔開，荒煤氣中的冷凝焦油以及荒煤氣中夾帶的煤粉、焦粉粘附在液膜10上，并隨著液膜10 向下流動，液膜10在冷卻器1管程的底部匯集進(jìn)入循環(huán)管道4,然后經(jīng)液膜循環(huán)栗5進(jìn)入再循環(huán);多余的焦油由循環(huán)液外排管道6排出。
[0036]循環(huán)液焦油將荒煤氣與冷卻壁分隔開，并將荒煤氣冷卻過程中冷凝的焦油和荒煤氣中夾帶的煤粉、焦粉帶走，以防止其在冷卻壁上積累造成堵塞，保證焦?fàn)t荒煤氣與水的換熱效果及連續(xù)運(yùn)行，提高焦?fàn)t荒煤氣余熱的回收效率。
[0037]上述雖然結(jié)合附圖對發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種焦?fàn)t煤氣液膜冷卻工藝，其特征在于，該工藝是在焦?fàn)t荒煤氣通入冷卻器換熱 管的同時，向冷卻器換熱管中煤氣側(cè)通入循環(huán)液，該循環(huán)液在換熱管冷卻壁上形成一層流 動的液膜，將荒煤氣冷卻過程中冷凝出來的焦油以及荒煤氣中夾帶的煤粉、焦粉帶走，從而 避免了焦?fàn)t煤氣冷卻器換熱管因粘附焦油、煤粉、焦粉而造成的堵塞;具體方法如下:通過液膜循環(huán)栗向冷卻器的上部通入循環(huán)液，循環(huán)液會沿著換熱管的內(nèi)壁向下流動， 在換熱管的側(cè)壁上形成一層流動的液膜;與此同時將荒煤氣從冷卻器上部的荒煤氣入口通 入，荒煤氣進(jìn)入換熱管內(nèi)進(jìn)行冷卻，在荒煤氣冷卻的過程中部分冷凝焦油以及荒煤氣中夾 帶的煤粉、焦粉會粘附在冷卻側(cè)壁上的流動液膜中，被流動液膜帶走；換熱后的荒煤氣從冷卻器下部的荒煤氣出口排出，粘附有固體雜質(zhì)的循環(huán)液從冷卻器 下部進(jìn)入循環(huán)管道循環(huán)利用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焦?fàn)t煤氣液膜冷卻工藝，其特征在于，所述循環(huán)液為焦 油，也可以為導(dǎo)熱油，或者是其它在高于200°C時為液態(tài)的液體。3.—種如權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t煤氣液膜冷卻工藝所使用的裝置，其特征在于，包括冷 卻器、循環(huán)管道、液膜循環(huán)栗，循環(huán)管道的一端連接冷卻器上端的循環(huán)液入口，循環(huán)管道的 另一端連接冷卻器下端的循環(huán)液出口，液膜循環(huán)栗安裝在循環(huán)管道中；循環(huán)液入口與冷卻器管程的上端相連通，循環(huán)液出口與冷卻器管程的下端相連通;在 冷卻器的底部還設(shè)有循環(huán)液外排管道。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種焦?fàn)t煤氣液膜冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻器為列管式 換熱器或者是板式換熱器。
【文檔編號】C10K1/02GK106085513SQ201610605386
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月28日 公開號201610605386.8, CN 106085513 A, CN 106085513A, CN 201610605386, CN-A-106085513, CN106085513 A, CN106085513A, CN201610605386, CN201610605386.8
【發(fā)明人】樊宇, 樊曉光
【申請人】樊曉光, 樊宇