[发明专利]一种煤气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤气净化装置，尤其涉及一种气流床气化生产超洁净煤气的净化装置。

背景技术

煤炭气化技术，尤其是高压、大容量气流床气化技术，显示了良好的经济和社会效益，代表着发展趋势，是现在最清洁的煤利用技术，是洁净煤技术的龙头和关键。煤炭气化生成的煤气可用于电力、蒸汽、马达燃料、煤基化学品(合成氨、甲醇、烯烃等)、氢气等的生产，但这些产品的生产对煤气净化提出了严格的要求。以整体煤气化联合循环发电(IGCC)为例，如果出气化炉的煤气未经净化直接进入IGCC系统，那么气体中所含的细灰和水雾不仅影响传热效果及设备的使用寿命，而且会造成管道、废热锅炉和热管换热器的磨损和堵塞，同时也严重污染了环境；再以合成化学品为例，合成过程均需要催化剂，如果煤气初步净化不彻底，其中含有的细灰、水雾极易被吸附在催化剂表面，使催化剂活性下降以致严重影响生产，从而造成重大的经济损失。所以煤气初步净化是必要的也是必须的，其要达到的目标为煤气中含尘量小于1mg/m³。

气流床气化因煤气的用途差异、热回收方式的不同，使得粗煤气的初步净化形成了不同的方法，代表性的有以下几种：干法(高温)净化、湿法净化、干法和湿法结合，但对常用的激冷型气化工艺均采用湿法净化方法，并且文丘里洗涤器常作为该方法中的关键设备之一。实践表明，使用了文丘里洗涤器的煤气初步净化系统，压力损失较高，系统易发生堵塞结垢，并且煤气易出现带灰带水现象，严重影响了整个系统的长周期稳定运行。原料特性、气化压力及气化炉操作温度等的变化会在一定程度上影响初步净化系统的操作性能，从而影响煤气净化效果。所以，从系统长周期稳定可靠运行的需要出发，迫切需要一种低能耗、净化效果好且操作弹性大的煤气初步净化方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低能耗、高净化效率的煤气净化装置，用于以固态含碳氢化合物为原料气流床气化生产煤气的初步净化，以实现系统的长周期稳定运行。

为实现上述发明目的，本发明提供如下所述的煤气净化装置：

一种煤气净化装置，包括：

一个将旋风分离与喷淋洗涤相结合的旋风洗涤器；

一个通过第一管线使所述旋风洗涤器顶部的煤气出口与其底部相连通的泡沫洗涤器；

一个通过第二管线使所述泡沫洗涤器顶部的煤气出口与其底部相连通的喷淋塔。

优选地，所述旋风洗涤器由旋风分离器、喷淋管及储液槽组成。所述喷淋管设置在旋风分离器内部靠下的中轴线上，所述喷淋管入口与循环水管相连通。

优选地，所述泡沫洗涤器为一板式塔，自上而下由旋流板、第一段塔板、第二段塔板、第三段塔板和储液槽组成。第一段塔板上部进水口与外供水管相连通，第二段塔板上部进水口与循环水管线相连，第三段塔板上部进水口则与灰水管线相连通。第一段塔板通常设置为2～4层，第二段塔板设置为1～3层，第三段塔板设置为1～2层，煤气入口管线插入储液槽液封中。

优选地，所述板式塔为固阀塔。

优选地，所述喷淋塔自上而下由旋流板除沫器、喷淋层和储液槽组成。喷淋层进水口与外供水管相通，喷淋层设置为1～3层。

所述外供水可以是锅炉用水、脱氧水、变换冷凝液中的一种或几种。

本发明的煤气净化装置与现有技术相比，优点在于：

(1)旋风洗涤器、泡沫洗涤器及喷淋塔均具有结构简单、操作弹性大的特点，对保证设备维修方便、稳定长周期运行有利；

(2)因为本发明提出的初步净化装置所包含的三个设备——旋风洗涤器、泡沫洗涤器及喷淋塔的压降均较低，总压降约5kPa，与现有的初步净化装置相比，能耗大大降低；

(3)因为采用了旋风-喷雾、鼓泡接触及喷雾接触多级净化的方式，实现了煤气的深度净化，确保净化后煤气中含灰量＜1mg/m³。

附图说明

图1是本发明的煤气净化装置示意图。

具体实施方式

下面结合图1对本发明的煤气净化装置作进一步详细说明。

本发明的煤气净化装置包括：

一个将旋风分离与喷淋洗涤相结合的旋风洗涤器1，其作用是进一步润湿煤气，加速煤气中颗粒长大，实现大部分灰渣的脱除。携带有灰渣和液滴的煤气沿切线进入旋风洗涤器1，循环水从入口104进入喷淋管101，在喷淋水的润湿和离心力的进一步作用下，大部分灰渣及液体沿旋风洗涤器壁面从下降管102流出，进入储液槽103，含渣灰水从储液槽103底部排出，送往渣水处理系统，煤气经第一管线2排出，储液槽103设有液位计及液位报警装置，以便对液位进行控制和报警；